完整采油工程課程設(shè)計(jì)

1、采油工程課程設(shè)計(jì)采油工程課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)姓名：唐建鋒姓名：唐建鋒學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：039582中國(guó)石油大學(xué)（北京）中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院石油工程學(xué)院20122012 年年 1212 月月 1010 日日1一、給定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：一、給定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：.1二、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟.22.1 油井流入動(dòng)態(tài)計(jì)算.22.2 井筒多相流的計(jì)算.32.3 懸點(diǎn)載荷和抽油桿柱設(shè)計(jì)計(jì)算.112.4 抽油機(jī)校核.152.5 泵效計(jì)算.152.6 舉升效率計(jì)算.18三、設(shè)計(jì)計(jì)算總結(jié)果三、設(shè)計(jì)計(jì)算總結(jié)果.19四、課程設(shè)計(jì)總結(jié)四、課程設(shè)計(jì)總結(jié).202一、給定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：一、給定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 井深

2、：2000+8210=2820m 套管內(nèi)徑：0.124m 油層靜壓：2820/1001.2 =33.84MPa 油層溫度：90 恒溫層溫度：16 地面脫氣油粘度：30mPa.s 油相對(duì)密度：0.84 氣相對(duì)密度：0.76 水相對(duì)密度：1.0 油飽和壓力：10MPa 含水率：0.4 套壓：0.5MPa 油壓：1 MPa 生產(chǎn)氣油比：50m3/m3 原產(chǎn)液量(測(cè)試點(diǎn))：30t/d 原井底流壓(測(cè)試點(diǎn))：12Mpa 抽油機(jī)型號(hào)：CYJ10353HB 電機(jī)額定功率：37kw 配產(chǎn)量：50t/d 泵徑：44mm(如果產(chǎn)量低，而泵徑改為 56mm，38mm) 沖程：3m 沖次：6rpm 柱塞與襯套徑向間隙

3、:0.3mm 沉沒(méi)壓力：3MPa 3二、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟2.1 油井流入動(dòng)態(tài)計(jì)算油井流入動(dòng)態(tài)計(jì)算油井流入動(dòng)態(tài)是指油井產(chǎn)量與井底流動(dòng)壓力的關(guān)系，它反映了油藏向該井供油的能力。從單井來(lái)講，IPR 曲線表示了油層工作特性。因而，它既是確定油井合理工作方式的依據(jù)，也是分析油井動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)油井流入動(dòng)態(tài)計(jì)算采用 Petro bras 方法 Petro bras 方法計(jì)算綜合 IPR 曲線的實(shí)質(zhì)是按含水率取純油 IPR 曲線和水 IPR 曲線的加權(quán)平均值。當(dāng)已知測(cè)試點(diǎn)計(jì)算采液指數(shù)時(shí)，是按產(chǎn)量加權(quán)平均;預(yù)測(cè)產(chǎn)量時(shí),按流壓加權(quán)平均。(1) 采液指數(shù)計(jì)算已知一個(gè)測(cè)試點(diǎn)：wftestP、txes

4、tq和飽和壓力bP及油藏壓力P。因?yàn)閣ftestPbP，1j=txwstwfestqPP=30/(33.84-12)= 1.4/( d.Mpa)(2) 某一產(chǎn)量tq下的流壓 Pwf bq=j(bPP 1)=1.4 x（33.84-10）=33.38t/dmozxq=bq+8 . 1bjP=33.38+1.4*10/1.8=41.16t/domzxq-油 IPR 曲線的最大產(chǎn)油量。當(dāng) 0qtbq時(shí)，令 q1t=10 t/d，則 p1wf=jqPt1=15.754 Mpa同理，q2t=20 t/d，P2wf=13.877 Mpa q3t=30 t/d，P3wf=12.0 Mpa當(dāng) qbqtomzx

5、q時(shí)，令 q4t=50 t/d,則按流壓加權(quán)平均進(jìn)行推導(dǎo)得：P4wf=f)(1jqPtw+0.125(1-fw)Pb-1+8180()tbomzxbqqqq=8.166Mpa4 同理 q5t=60t/d，P5wf=5.860 Mpa當(dāng) qomzxqt時(shí)，1()(89)()omzxtomzxwwfwqqqfpfpJJ令 q6t=71t/d，P6wf=2.233 Mpa綜上，井底流壓與產(chǎn)量的關(guān)系列表如下：Pwf/Mpa15.74713.87312.010.08.1665.8602.233Q/(t/d)10203040.653506071 得到油井的流入動(dòng)態(tài)曲線如下圖： IPR 曲線05101520

6、0102030405060708090Q（t/d）Pwf(Mpa)圖 1 油井 IPR 曲線2.2 井筒多相流的計(jì)算井筒多相流的計(jì)算井筒多相流壓力梯度方程井筒多相管流的壓力梯度包括：因舉高液體而克服重力所需的壓力勢(shì)能、流體因加速而增加的動(dòng)能和流體沿管路的摩阻損失，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：dhdpmgsin+mvmmmfdhdvm/d*22mv式中 m為多相混合物的密度;vm為多相混合物的流速;fm為多相混合物流5動(dòng)時(shí)的摩擦阻力系數(shù);d 為管徑;p 為壓力;h 為深度;g 為重力加速度; 為井斜角的余角。井筒多相管流計(jì)算包括兩部分：（1）由井底向上計(jì)算至泵入口處；（2）油管內(nèi)由井口向下計(jì)算至泵出口處。

7、1）由井底向上計(jì)算至泵入口處，計(jì)算下泵深度 Lp。采用深度增量迭代方法，首先估算迭代深度。在本設(shè)計(jì)中為了減小工作量，采用只迭代一次的方法。計(jì)算井筒多相管流時(shí)，首先計(jì)算井筒溫度場(chǎng)、流體物性參數(shù)，然后利用Orkiszewski 方法判斷流型，進(jìn)行壓力梯度計(jì)算，最后計(jì)算出深度增量和下泵深度 Lp。按深度增量迭代的步驟:井底流壓 12Mpa，假設(shè)壓力降為 0.2 Mpa；估計(jì)一個(gè)對(duì)應(yīng)的深度增量h=40m，即深度為 1960m 。由井溫關(guān)系式可以計(jì)算得到該處的井溫為：89.96。平均的壓力和溫度：T=（90+89.96）/2=89.98。平均壓力P=11.9 Mpa。由平均壓力和平均溫度計(jì)算的得到流體的

8、物性參數(shù)為：溶解油氣比 RS=71.31 ； 原油體積系數(shù) B0=1.25 原油密度 P0=739.00； 油水混合液的密度 Pz =843.40； 死油粘度 od=6.537*104； 活油粘度 O=3.318*104； 水的粘度 w=3.263*104； 液體的粘度 = 3.296*104；天然氣的壓縮因子Z=0.9567； 天然氣的密度g90.70。以上單位均是標(biāo)準(zhǔn)單位。由以上的流體物性參數(shù)判斷流型：不同流動(dòng)型態(tài)下的m和f的計(jì)算方法不同，為此，計(jì)算中首先要判斷流動(dòng)形態(tài)。該方法的四種流動(dòng)型態(tài)的劃分界限如表 1 所示。表 1 流型界限流動(dòng)型態(tài)界 限泡 流BtgLqq段 塞 流SgBtgLvL

9、qq,6過(guò) 渡 流SgMLvL霧 流MgLv 其中BL2/tD且BL0.13（如果BL0.13，則取BL=0.13） ； SL=50+36 gv gtqq； ML=75+84 （gvgtqq）0.75。由計(jì)算得到，由于該段的壓力大于飽和壓力的值，所以該段的流型為純液流。計(jì)算該段的壓力梯度dhdP。由壓力梯度的計(jì)算公式：mmmmfdvvdhgdhdP m=843.40；f=計(jì)算對(duì)應(yīng)于P的該段管長(zhǎng)(深度差)、h。 將第步計(jì)算得的、h與第步估計(jì)的h進(jìn)行比較，兩者之差超過(guò)允許范圍，則以新的h作為估算值，重復(fù)的計(jì)算，使計(jì)算的與估計(jì)的h之差在允許范圍內(nèi)為止。該過(guò)程之中只迭代一次。2）由井口向下計(jì)算至泵出口

10、處，計(jì)算泵排出口壓力 PZ。采用壓力增量迭代方法，首先估算迭代壓力。同樣為了減小工作量，也采用只迭代一次的方法。計(jì)算井筒多相管流時(shí)，首先計(jì)算井筒溫度場(chǎng)、流體物性參數(shù)，然后利用Orkiszewski 方法判斷流型，進(jìn)行壓力梯度計(jì)算，最后計(jì)算出壓力增量和泵排出口壓力 PZ。按壓力增量迭代的步驟已知任一點(diǎn)(井底或井口)的壓力0P， 選取合適的深度間隔h(可將管L等分為 n 段)。估計(jì)一個(gè)對(duì)應(yīng)于計(jì)算間隔h的壓力增量P。7計(jì)算該段的T和P ，以及P、T下的流體性質(zhì)參數(shù)。計(jì)算該段壓力梯度odhdP計(jì)算對(duì)應(yīng)于h的壓力增量oidhdPhP比較壓力增量的估計(jì)量P與計(jì)算值iP ，若二者之差不在允許范圍內(nèi)，則以計(jì)算

11、值作為新的估計(jì)值，重復(fù)第步，使兩者之差在允許范圍o之內(nèi)為止。計(jì)算該段下端對(duì)應(yīng)的深度iL和壓力iP hiLi iioiPPP1以iL處的壓力iP為起點(diǎn)壓力重復(fù)第步，計(jì)算下一段的深度1iL和壓力1iP ，直到各段累加深度等于或大于管長(zhǎng)L時(shí)為止。2.2 計(jì)算氣-液兩相垂直管流的 Orkiszewski 方法本設(shè)計(jì)井筒多相流計(jì)算采用 Orkiszewski 方法。Orkiszewski 法提出的四種流動(dòng)型態(tài)是泡流、段塞流、過(guò)渡流及環(huán)霧流。如圖 1 所示。在處理過(guò)渡性流型時(shí)，采用內(nèi)插法。在計(jì)算段塞流壓力梯度時(shí)要考慮氣相與液體的分布關(guān)系。針對(duì)每種流動(dòng)型態(tài)提出了存容比及摩擦損失的計(jì)算方法。圖 1 氣液混合物

12、流動(dòng)型態(tài)(Orkiszewski) 1.壓力降公式及流動(dòng)型態(tài)劃分界限由前面垂直管流能量方程可知，其壓力降是摩擦能量損失、勢(shì)能變化和動(dòng)能變化之和。由式(2-36)可直接寫出多項(xiàng)垂直管流的壓力降公式：mmmmfdvvdhgdhdP (26)8式中 P壓力，Pa； f摩擦損失梯度，Pa/m； h深度，m； g重力加速度，m/s2； m混合物密度，kg/m3； mv混合物流速，m/s。動(dòng)能項(xiàng)只是在霧流情況下才有明顯的意義。出現(xiàn)霧流時(shí)，氣體體積流量遠(yuǎn)大于液體體積流量。根據(jù)氣體定律，動(dòng)能變化可表示為：dpPAqWdvvpgtmmm2 (27)式中 pA管子流通截面積，m2； tW流體總質(zhì)量流量，kg/s；

13、 gq氣體體積流量，m3/s。將式(27)代入式(26)，并取khdh，kpdP ，mm，PP經(jīng)過(guò)整理后可得：kPkpgtfmhPAqWg12 (28)式中 kP計(jì)算管段壓力降，Pa； kh計(jì)算管段的深度差，m； P計(jì)算管段的平均壓力，Pa。不同流動(dòng)型態(tài)下的m和f的計(jì)算方法不同,下面按流型分別介紹。(1)泡流平均密度 ggLLmHHggLgHH 1 1gLHH 式中 gH氣相存容比(含氣率)，計(jì)算管段中氣相體積與管段容積之比值；9 LH液相存容比(持液率)，計(jì)算管段中液相體積與管段容積之比值； mg、在TP、下氣、液和混合物的密度，kg/m3。氣相存容比由滑脫速度sV來(lái)計(jì)算。滑脫速度定義為：氣

14、相流速與液相流速之差。)1 (1gpgtgpggsLgsgsHAqqHAqHvHvv 可解出gH：HgpsgpstpstAvqAvqAvq4)1 (1 212 式中 sv滑脫速度，由實(shí)驗(yàn)確定，m/s； sgv、sLv氣相和液相的表觀流速，m/s。泡流摩擦損失梯度按液相進(jìn)行計(jì)算： 22LHLtvDf )1 (gpLLHHAqv 式中 f摩擦阻力系數(shù)； LHv液相真實(shí)流速，m/s。摩擦阻力系數(shù)f可根據(jù)管壁相對(duì)粗造度D/和液相雷諾數(shù)ReN查圖 2。液相雷諾數(shù): LLsLDvNRe 式中 L在TP、下的液體粘度，油、水混合物在未乳化的情況下可取其體積加權(quán)平均值，Pa.s。10圖 2(2)段塞流混合物平

15、均密度LpstpsLtmAvqAvW (34)式中 液體分布系數(shù)； sv滑脫速度，m/s。滑脫速度可用 Griffith 和 Wallis 提出的公式計(jì)算：gDCCvs21 (35) (3)過(guò)渡流過(guò)渡流的混合物平均密度及摩擦梯度是先按段塞流和霧流分別進(jìn)行計(jì)算，11然后用內(nèi)插方法來(lái)確定相應(yīng)的數(shù)值。MiSMsgSLSMgMmLLLvLLvL (36)MiSMggSLSMgMtLLLvLLvL (37)式中的SL、SL及Mi、Mi為分別按段塞流和霧流計(jì)算的混合物密度及摩擦梯度。(4)霧流霧流混合物密度計(jì)算公式與泡流相同： ggLgggLLmHHHH)1 (由于霧流的氣液無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，即滑脫速度接近

16、于霧，基本上沒(méi)有滑脫。所以gLggqqqH (38)摩擦梯度則按連續(xù)的氣相進(jìn)行計(jì)算，即Dvfsggf22 (39)式中 sgv氣體表觀流速，pgsgAqv/ ，m/s。霧流摩擦系數(shù)可根據(jù)氣體雷諾數(shù)gNRe和液膜相對(duì)粗糙度由圖 2 查得。按不同流動(dòng)型態(tài)計(jì)算壓力梯度的步驟與前面介紹的用摩擦損失系數(shù)法基本相同，只是在計(jì)算混合物密度及摩擦之前需要根據(jù)流動(dòng)型態(tài)界限確定其流動(dòng)型態(tài)。圖 3 為 Orkiszewski 方法的計(jì)算流程框圖。12以井口油壓或井底流壓為起點(diǎn)，選擇合適的壓力間隔P，假設(shè)h計(jì)算平均 P 和 T，并求得在此 P 和 T 下的流體性質(zhì)參數(shù)和流動(dòng)參數(shù)，以及相應(yīng)的流動(dòng)型態(tài)界限LB、Lg和 L

17、M確定流動(dòng)型態(tài)霧流計(jì)算氣相存容比、平均密度及摩擦梯度過(guò)渡流分別按段塞流和霧流計(jì)算平均密度及摩擦梯度，并進(jìn)行內(nèi)插段塞流計(jì)算滑脫速度、液體分布系數(shù)、平均密度和摩擦梯度泡流計(jì)算氣相存容比、平均密度和摩擦梯度計(jì)算并比較h，重復(fù)上述計(jì)算使h的計(jì)算值與假設(shè)值相等或在允許的誤差范圍內(nèi)重復(fù)上述步驟，直到h的等于或大于油層深度為止圖 3 Orkiszewski 方法計(jì)算流程框圖2.3 懸點(diǎn)載荷和抽油桿柱設(shè)計(jì)計(jì)算懸點(diǎn)載荷和抽油桿柱設(shè)計(jì)計(jì)算 抽油桿柱設(shè)計(jì)的一般方法見采油工程設(shè)計(jì)與原理 。之所以設(shè)計(jì)方法較復(fù)雜，原因之一是因?yàn)闂U柱的最大、最小載荷與桿長(zhǎng)不是線性關(guān)系。例如在考慮抽油桿彈性時(shí)的懸點(diǎn)載荷、在考慮桿柱摩擦?xí)r的懸

18、點(diǎn)載荷公式與桿長(zhǎng)不是線性關(guān)系。原因之二是因?yàn)闂U、管環(huán)空中的壓力分布取決于桿徑，而桿柱的設(shè)計(jì)有用到桿、管環(huán)空中的壓力分布。 由于綜合課程設(shè)計(jì)時(shí)間較少，所以這里提供一種簡(jiǎn)化桿柱設(shè)計(jì)方法。暫將桿、管環(huán)空中的壓力分布給定（按油水兩相、不考慮摩擦?xí)r的壓力分布） ，桿柱的最大、最小載荷公式采用與桿長(zhǎng)成線性關(guān)系的下面公式。它是針對(duì)液體粘度較低、直井、游梁抽油機(jī)的桿柱載荷公式。 懸點(diǎn)最大、最小載荷的計(jì)算公式：13 )17901)(21maxSNWWPLijrj （40） gLqWrjijrjijrj11 （41） )(NZpLPPfW （42） 式中：irq第 i 級(jí)桿每米桿在空氣中的質(zhì)量，Kg/m riL第

19、 i 級(jí)桿桿長(zhǎng)，m； i 抽油桿級(jí)數(shù)，從下向上計(jì)數(shù)； PZ泵排出口壓力，Pa；PN泵的沉沒(méi)壓力，Pa；N沖次，rpm;S光桿沖程，m；fP活塞截面積，m2；g重力加速度，m/s2；ijrjijrjWSNWP121min1790 （43）)(11111jrrjijjijrjijrjffPWW （44） 式中：令 fr0=0 Pj第 j 級(jí)抽油桿底部斷面處壓力,Pa： )()1 (110jttwwwtjLLgffPP （45）14 Pt井口油壓，Pa; 0地面油密度，kg/m3; fw體積含水率，小數(shù)；應(yīng)力范圍比pL計(jì)算公式：minminmaxallPL （46） frPmaxmax frPmin

20、min （47） 抽油桿柱的許用最大應(yīng)力的計(jì)算公式：SFTallmin)5625. 04(式中：all抽油桿許用最大應(yīng)力，Pa； T抽油桿最小抗張強(qiáng)度，對(duì) C 級(jí)桿，T=6.3*108Pa,對(duì) D 級(jí)桿T=8.1*108Pa; min抽油桿最小應(yīng)力，Pa； SF使用系數(shù)，考慮到流體腐蝕性等因素而附加的系數(shù)（小于或等于 1.0） ，使用時(shí)可考表 2 來(lái)選值。表 2 抽油桿的使用系數(shù)使用介質(zhì)API D 級(jí)桿API C 級(jí)桿無(wú)腐蝕性1.001.00礦化水0.900.65含硫化氫0.700.50若抽油桿的應(yīng)力范圍比小于pL則認(rèn)為抽油桿滿足強(qiáng)度要求，此時(shí)桿組長(zhǎng)度可根據(jù)pL直接推導(dǎo)出桿柱長(zhǎng)度的顯示公式。對(duì)

21、于液體粘度低的油井可不考慮采用加重桿，抽油桿自下而上依次增粗，所以應(yīng)先給定最小桿徑（19mm）然后自下而上依次設(shè)計(jì)。有應(yīng)力范圍比的計(jì)算15公式即給定的應(yīng)力范圍比（pL0.85）計(jì)算第一級(jí)桿長(zhǎng) L1，若 L1 大于等于泵深 L，則抽油桿為單級(jí)桿，桿長(zhǎng)為 L，并計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力范圍比，若 L1 小于泵深 L,則由應(yīng)力范圍比的計(jì)算公式及給定的應(yīng)力范圍比計(jì)算第二級(jí)桿長(zhǎng) L2，若L2 大于等于（L-L1）,則第二級(jí)桿長(zhǎng)為 L2，并計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力范圍比，若 L2小于（L-L1）,則同理進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中若桿徑為 25mm 仍不能滿足強(qiáng)度要求，則需改變抽汲參數(shù)。在設(shè)計(jì)中若桿徑小于或等于 25mm 并滿足強(qiáng)度要

22、求，則桿柱設(shè)計(jì)結(jié)束。此為桿柱非等強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法。若采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法，則需降低pL重新設(shè)計(jì)桿的長(zhǎng)度。在設(shè)計(jì)抽油桿的過(guò)程中油管直徑一般取212（外徑 73mm，內(nèi)徑 62mm） 。若泵徑大于或等于 70mm，則油管全用3 （外徑 89mm, 內(nèi)徑 76mm） ，原因是作業(yè)時(shí)大柱塞不能下如小直徑油管中；若采用 25mm 抽油桿，則相應(yīng)油管直徑應(yīng)用3 ，原因是 25mm 抽油桿節(jié)箍為 55mm，與 62mm 油管間隙太小。當(dāng)采用多級(jí)桿時(shí)3 油管長(zhǎng)度比 25mm 桿長(zhǎng)多 10m。為了減小計(jì)算工作量，在本次課程設(shè)計(jì)中桿柱設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化處理，采用單級(jí)桿設(shè)計(jì)（19mm） 。設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：由于采用單級(jí)桿設(shè)計(jì)，且桿徑為

23、 19mm，所以選用油管的直徑為：62mm。計(jì)算內(nèi)容和步驟：最大載荷： )(NZpLPPfW =0.00149991106=1499.9N11iirjrjrjjjWq L g；由于是單級(jí)的計(jì)算，所以簡(jiǎn)化為： rW=rqrL g=78509.812002619104=26174.24N)17901)(21maxSNWWPLijrj 16 maxP （1499.9+26174.24）（1+23 61790） =29343.66N 2、 最小載荷：ijrjijrjWSNWP121min1790 1111()iiirjrjjrjrjjjjWWPff 式中：令 fr0=0. )()1 (110jttww

24、wtjLLgffPP 由于，在該設(shè)計(jì)過(guò)程之中，只有一級(jí)桿，所以公式變?yōu)椋?0(1)twwwPPffgL =1+10.631= 11.631 Mpa0()rjrjrjrWWPff =26174.24N 11.631 （0.0014999-0） 106=8728.9N 2min1790rjrjSNPWW=8728.9 - 23 626174.241790=7149.68N 2.4 抽油機(jī)校核抽油機(jī)校核1）最大扭矩計(jì)算公式 min)(202. 01800maxmaxPPSSM =1800 3+0202 3 （29343.66 - 7149.68）= 18849.55N.m 2）電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算，143

25、881000maxnMNt =1000 18849.55 614388=7860.53W 所以，可知電機(jī)的計(jì)算功率小于電機(jī)的額定功率，因而符合要求。172.5 泵效計(jì)算泵效計(jì)算 （1）泵效及其影響因素在抽油井生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)際產(chǎn)量 Q 一般都比理論產(chǎn)量 Qt 要低，兩者的比值叫泵效， 表示，tQQ （50）（2）產(chǎn)量計(jì)算 根據(jù)影響泵效的三方面的因素，實(shí)際產(chǎn)量的計(jì)算公式為 lleaklPtBqBSSQQ （51）式中：Q實(shí)際產(chǎn)量，m3/d; Qt理論產(chǎn)量，m3/d; Sp柱塞沖程，m； S光桿沖程，m； SSp抽油桿柱和油管柱彈性伸縮引起沖程損失系數(shù)； Bl泵內(nèi)液體的體積系數(shù)； 泵的充滿系數(shù)； q

26、leak檢泵初期的漏失量，m3/d;1）理論排量計(jì)算 SNfQpt1440=1400 0.001499936=37.80 m3/d 2）沖程損失系數(shù)SSp的計(jì)算根據(jù)靜載荷和慣性載荷對(duì)光桿沖程的影響計(jì)算本設(shè)計(jì)按照油管未錨定計(jì)算。當(dāng)油管未錨定時(shí)；)()21 (3322112trrrlPfLfLfLfLSEWuSS 由于只有一級(jí)抽油桿柱，所以公式簡(jiǎn)化為： 18211(1)()2lPrtWSLuLSSEff=2110.14781499.912001200(1)()23 2.06 100.00149990.001521=1.018式中：uL/a=0.1478 曲柄角速度，rad/s；N/30=6/30=

27、0.6283； a聲波在抽油桿柱中的傳播速度，5100m/s； pflpinZlgfLfPPW)( =1 106 0.0014999=1499.9NPZ泵排出口壓力，Pa；Pin泵內(nèi)壓力，Pa；當(dāng)液體粘度較低時(shí)，可忽略泵吸入口壓力，故PinPN；PN泵的沉沒(méi)壓力，Pa； fp、fr、ft活塞、抽油桿及油管金屬截面積，m2； L抽油桿柱總長(zhǎng)度，m； l液體密度，kg/m3; E鋼的彈性模數(shù)，2.061011Pa； Lf動(dòng)液面深度，m； L1、L2、L3每級(jí)抽油桿的長(zhǎng)度，m； fr1、fr2 、fr3每級(jí)抽油桿的截面積，m23) 充滿系數(shù) 的計(jì)算 RKR11 = 0.4814 式中：K泵內(nèi)余隙比；

28、取 0.1. R泵內(nèi)氣液比； 050)10()1)(TPZTPfRRRininWSP = 565(50 10) 0.6 10351.66 0.96(3 1010 )293=0.892 19 PR=50，m3(標(biāo))/m3;SR=10m3(標(biāo))/m3;inP=3M Pa;Wf=0.4；P0=105Pa; T0=293K；inT273t=351.66；Z=0.96 4） 泵內(nèi)液體的體積系數(shù) Bl 00(1)(1)lwwwwwBBfB fBff =1.0462 5）漏失量的計(jì)算 檢泵初期的漏失量為)6(216003pleakDeVlPDeq=360.044 0.000051021600 (0.044 0.00005 0.6)6 0.000531.50m3/d; D=0.044m；=0.00053Pas；l= 1.5m;PPZPN=106Pa；g=9.8m/s2；e= 0.00005m;30SNVp=3 630=0.6m/s;所以最終算出泵的效率：()/leakPttllqSQQQSBB=(37.80 1.018 0.4814 1.0462)/37.80=46.822.6 舉升效率計(jì)算舉升效率計(jì)算 光桿功率：P 光= rWSN/60 =