基于示功图抽油机井动液面计算方法研究

目录1引 绪 声波仪测量动液面的不 示功图的作 目录1引 绪 声波仪测量动液面的不 示功图的作 常用动液面预测方 抽油井工况诊断技术发 动液面计算数学模 数学模型的建 早期阻力系数计 吉布斯阻尼系数计 23抽油泵运动学函数推 动液面深度计算原 泵工作原 泵沉没压力数学模 油套环空压力分布计 环空气柱压计 流体物性参数计 第4章c#程序编 程序功能流程 程序设计思 程序界面展 5结果分析与讨 总 6致 参考文 1122.1声波仪测量动液面的22.1声波仪测量动液面的2.2示功图的作准确的方法来用地面的示功图计算井下的示功图。19662.3常用动液面预测方准确的方法来用地面的示功图计算井下的示功图。19662.3常用动液面预测方2.4抽油井工况诊断技术2.4抽油井工况诊断技术33.1数学模型的3.1.1系数和吉布斯提33.1数学模型的3.1.1系数和吉布斯提出的很相似如式（3-1）所示[3]cHPRHHcASii7.36106q。4567563.1.2由公式(3-2)给出[3]C24567563.1.2由公式(3-2)给出[3]C214 1ln l 1rr2aamm21B12lnm2B2m4式中Pas3Dt——油管直径Dr——抽油杆直径3.2抽油泵运动的变化可用带阻尼的波动方程来描述，由公式（3-6）给出Dt——油管直径Dr——抽油杆直径3.2抽油泵运动的变化可用带阻尼的波动方程来描述，由公式（3-6）给出Ux,ta22(x,t)cUU(xt——txa——声波在抽油杆柱中的传播速度（声波在碳素钢中传播速度m/s7（3-nD(t) (ncosntnsin2nU(t) (ncosntnsin20、n、n及0、n、n求解方程如下（3-9）到（3-12）TD(t)cosntdt（n=0,1,2……n(3-0TnD(t)sinntdt（n=0,1,2……n(3-0TnU(t)cosntdt（n=0,1,2……n(3-0TU(t)sinntdt（n=0,1,2……TD(t)cosntdt（n=0,1,2……n(3-0TnD(t)sinntdt（n=0,1,2……n(3-0TnU(t)cosntdt（n=0,1,2……n(3-0TU(t)sinntdt（n=0,1,2……n(3-0式中144块等宽举行进行近似求解。以公式（3-7）nx [On(x)cosntPn(x)sinU(x,t)2rncosntsinF(x,t)EAr[rtx断面上的总载荷F(xt+xOn(x)(Knchnxnshnx)sinanx(nshnxnchnx)cosanPn(x)(Knshnxnchnx)cosanx(nchnxnshnx)sinC1nn a2C11nn a2nnnK nEA nnnnn EA 级的尾端数据作为下一级计算的边界条件进行多级求解即可得到[6]3.3动液面深度计算原 计算模型建立动液面深度的确定方法[9]3.3.1图1内压力P(t)在柱塞运上下往复运动过程中不断改变，由泵吸入压力 PoPoPi，柱塞完成卸载或加载过程：当固定阀开启后,液体从井筒进入泵筒此时p=Pi，液体吸入过程中泵载保持不变；当游动凡儿开启后,液体排出泵筒进入油管pPo3-121（3-FptPpfpfrP(21（3-FptPpfpfrP(t)fpWpFptPpP(t)fpWp式中FptPp——游动阀上部的压力P(t)Wpffp、fr——柱塞、抽油杆的截面积，m23.3.221fpsPfo式中lfo——阀孔截面积，m23-2式中NRe—do—凡尔孔径游动阀上部的压力计算公3-2式中NRe—do—凡尔孔径游动阀上部的压力计算公式如下（3-25）所示PpPhlP(t)PnPpfpfrPnPfpWpP(t)PnPpfrPpPfpWp2Ppfpfrfpuf22P f（3-f2Phfpfrffpuf22P fff忽略掉柱塞与泵筒间的摩擦阻力fpd即为油井液柱载荷Wl，可由示功图2Phf忽略掉柱塞与泵筒间的摩擦阻力fpd即为油井液柱载荷Wl，可由示功图2PhfpfrWP2Plnffpp基于油井示功图得到油井液柱载荷Wl，即可利用上式计算出油井泵沉没压力3.3.3PnPDPo———抽油泵以上油柱产生的压力，Pa3-3goPD(x)Psoexp()Z0goPD(x)Psoexp()Z0av式中x——g——P0——Tav——平均温度Zav——对应温度压力下的气体压缩因子Pso——井口套压(绝对PD(x)——x处的气柱压力(绝对)，MPa（2）（3）根据已绘的泵功图计算得到泵吸入口压力和泵的沉没压力（4）（5）应用Beggs-Brill方法或Orkiszewski方法计算井筒沿程压力损失和环空压力适的压力间隔p，假设、和适的压力间隔p，假设、和平均密度和摩分别按段塞流和雾流计算平均密计算气相存容比、平均密度和摩擦3.4流体物性参数计（1）（3-35）1000(o1.20610R3soBo式中 o33Rsmm3.4流体物性参数计（1）（3-35）1000(o1.20610R3soBo式中 o33RsmmBo——在平均压力及平均温度条件下的原油体积系数 141.5oB0.972oF2.25To(1.40410411.172Rg30(1.8Ts(1.40410410.393Rg30(1.8TsP——平均压力，Pa(5)lo(1fw)w式 fw——体积含水率，小数glo(1fw)w式 fw——体积含水率，小数g3.4844103gZ(T式中gkgm3GQl(3-1KP(3-1.15735.2462 (3-G(1fwtr(HL)tt(3-0 Ql——油井产液量,tdfw——质量含水率ot0——地表恒温层温度，Cotr——油层温度，C4C#程序编4.1程序功能4C#程序编4.1程序功能4-1程序设计4-2程序设计4-24.3程序界面4-34.3程序界面4-34-44-5图4-5图4-64-64-84-85结果分析与讨4-1CYJY-12-6-粘度冲程5最大载荷油层中深5结果分析与讨4-1CYJY-12-6-粘度冲程5最大载荷油层中深最小载荷抽油泵油压下泵深度套压/日产液量4-199-124-299-124-2泵深深度面深度15253544-299-124-2泵深深度面深度152535456总6总致谢致谢T.A.Eberltt,T.A.Eberltt,J.W.Jennlngs:AnImprovedFinite-DiffrernceCalculationofDownholeDynamometerCardsforSucker-RodPumps[J],SPEProductionEngineering1992.2J.G.Svinos:UseofDownholePulsationDampenerToEliminatetheEffectofFluidInertiaonaRodPumpSystem[J],SocittyofPetroleumEngineerGibbsS.G.MethodofDeterminingSuckerRodPumpingPerformance[J].U.S.李春葆，谭成予，金晶，曾平.C#程序设计教程[M].张琪.采油工程原理与设计[M].杨丽萍.用示功图计算抽油机井动液面深度[J].石油地质与工程，2010,9,24(5):101-张胜利等抽油机井示功图法计算动液面的修正算法[J石油钻采工艺，陈德春，薛建泉，廖建贵.抽油泵合理沉没压力的确定方法[J].（5：75-王淑梅.用泵的示功图法计算抽油机井的产量[J].油田地面工程，1990,9（1：19-刘祥武.用示功图计算动液面深度的研究方法[J].中国石油与化工标准与质量，12（下孙秀英.油井动液面的求解方程推倒及应用[J].河南石油，2006,6（18：54-T.A.Eberltt,T.A.Eberltt,J.W.Jennlngs:AnImprovedFinite-DiffrernceCalculationofDownholeDynamometerCardsforSucker-RodPumps[J],SPEProductionEngineering1992.2J.G.Svinos:UseofDownholePulsationDampenerToEliminatetheEffectofFluidInertiaonaRodPumpSystem[J],SocittyofPe