聚驅(qū)抽油機(jī)井抽油桿柱動(dòng)態(tài)仿真與防偏磨優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、聚驅(qū)技術(shù)在我國(guó)油田得到了充分的發(fā)展，大幅度提高油井產(chǎn)量的同時(shí)，也帶來(lái)了許多問(wèn)題。由于產(chǎn)出液具有非牛頓性，使得抽油桿柱的振動(dòng)特性發(fā)生了變化，而且桿管偏磨比水驅(qū)更為嚴(yán)重，這是聚驅(qū)抽油機(jī)井急待解決的兩個(gè)重大問(wèn)題。因此，研究聚驅(qū)抽油機(jī)井產(chǎn)出液對(duì)抽油桿柱振動(dòng)特性的影響，對(duì)于指導(dǎo)扶正器配置間距設(shè)計(jì)、完善聚驅(qū)抽油機(jī)井動(dòng)態(tài)參數(shù)仿真與運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)都具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文應(yīng)用冪律流本構(gòu)方程和動(dòng)量守恒方程，建立了冪律流桿管環(huán)空速度分布模型及

2、抽油桿柱液體摩擦阻力計(jì)算模型。深入分析了冪律流體桿管環(huán)空速度分布的影響因素。通過(guò)大量計(jì)算表明，速度分布的關(guān)鍵點(diǎn)(速度零點(diǎn)和最大點(diǎn)所在的位置)僅與桿徑、油管內(nèi)徑和產(chǎn)出液的冪律指數(shù)相關(guān)，并依此定制了用于求速度關(guān)鍵點(diǎn)的BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本。 以?xún)缏闪鞒橛蜅U柱液體粘滯阻力的計(jì)算模型為基礎(chǔ)，并應(yīng)用等功條件提出了冪律流條件下抽油桿柱阻尼系數(shù)的計(jì)算方法，并依此建立了聚驅(qū)抽油桿柱軸向振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型和仿真模型。和水驅(qū)層流抽油桿柱軸向振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型比較

3、，該模型包括有速度項(xiàng)的冪律指數(shù)。仿真與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比表明，該模型具有較高的精度，能夠滿(mǎn)足工程需要。 以抽油桿動(dòng)態(tài)仿真為基礎(chǔ)，建立了聚驅(qū)抽油井抽油桿柱扶正器優(yōu)化配置的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算表明，聚驅(qū)抽油桿柱所受的法向力，對(duì)中性點(diǎn)以下扶正器的配置影響較小，而對(duì)中性點(diǎn)以上扶正器的配置影響較大。 使用Visual Basic 6.0開(kāi)發(fā)工具，編制了《聚驅(qū)抽油機(jī)井抽油桿柱動(dòng)態(tài)仿真與防偏磨優(yōu)化設(shè)計(jì)》軟件。應(yīng)用實(shí)例表明，該軟件具有較高的