石油学报

作者：王宏博, 董世民, 甘庆明, 辛红, 朱葛

单位：1. 燕山大学机械工程学院 河北秦皇岛 066004;2. 长江大学石油工程学院 湖北荆州 434000;3. 中国石油长庆油田公司油气工艺研究院 陕西西安 710021

关键词：低产抽油机井,抽油杆柱振动,流体进泵规律,耦合动力学,排量系数,节能分析

基金：王宏博,男,1992年2月生,2015年获燕山大学学士学位,现为燕山大学博士研究生,主要从事机械采油系统动态仿真与运行优化的研究。Email:wang620138@stumail.ysu.edu.cn

摘要： 综合考虑柱塞运动规律、阀球运动规律、阀隙瞬时流量与油井流入特性等因素的影响，建立了流体进泵规律与泵筒内瞬时压力的仿真模型，以此为依据改进了抽油杆柱纵向振动底部边界条件的仿真模型，进而建立了基于抽油杆柱纵向振动与流体进泵规律耦合的抽油机井示功图动态仿真模型；基于流体瞬时进泵规律，建立了抽油泵充满系数、漏失系数的仿真模型，从而改进了排量系数计算模型。对比仿真结果表明，所建立的系统动态参数仿真模型具有通用性，可以提高低沉没度供液不足油井示功图、排量系数与系统动态参数的仿真精度。仿真优化算例表明：①大泵径、长冲程与低冲数的抽汲参数设计原则仍然适用于低产抽油机井的节能设计，但最低冲数存在界线，同时最低冲数界限也限制了泵径上限；最低冲数界限随泵间隙的增加而增加；②对于严重供液不足油井，通过合理降低冲程与冲数，可以确保在油井产液量下降率低于5%的条件下，使系统效率最高提高近120%；③在油井产液量一定、下泵深度相同的条件下，优化冲程、冲数与泵径组合可以显著提高系统效率，仿真算例的系统效率变化范围为9.43%~17.48%；④在油井产液量与流压一定条件下，综合优化下泵深度、冲程、冲数与泵径可以显著提高系统效率，优化算例的系统效率由10.56%提高到31.49%。

来源：2018年第11期

《石油学报》期刊编辑部

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