【正文】 2．設(shè)計計算 總 結(jié)果 要求列出 設(shè)計結(jié)果表。 （ 3） 懸點載荷及抽油桿柱設(shè)計計算 （ 10 分） 主要包括懸點最大、最小載荷計算、桿應(yīng)力范圍比等計算，為了減小計算工作量，桿柱設(shè)計采用 單級桿設(shè)計 （ 19mm）。 2）由井口向下計算至泵出口處，計算泵排出口壓力 PZ。 1）由井底向上計算至泵入口處，計算下泵深度 Lp。 24 采油工程課程設(shè)計 計算步驟及 要求 本次采油工程設(shè)計最后得分由兩部分組成：設(shè)計計算步驟和設(shè)計計算結(jié)果。 s； 22 l—— 柱塞長度， m； Δ P—— 柱塞兩端的液柱壓差， Δ P≈PZ— PN， Pa； g—— 重力加速度， m/s2 e—— 徑向間隙， m； Vp—— 柱塞平均速度，30SNVp ?, m/s。 inP —— 沉沒壓力 Pa。 2） 沖程損失系數(shù) SSp 的計算 根據(jù)靜載荷和慣性載荷對光桿沖程的影響計算 當(dāng)油管未錨定時； )()21( 3322112trrrlP fLfLfLfLEWuSS ??????? （ 53） 當(dāng)油管錨定時： )()21( 3322112rrrlP fLfLfLEWuSS ?????? （ 54） 式中： u＝ ω L/a ω —— 曲柄角速度， rad/s； ω ＝ π N/30； a—— 聲波在抽油桿柱中的傳播速度， 5100m/s； ?lW — — 考慮沉沒度影響后的液柱載荷為上下沖程中靜載荷之差， N。 1． 8 泵效計算 （ 1）泵效及其影響因素 在抽油井生產(chǎn)過程中，實際產(chǎn)量 Q 一般都比 理論產(chǎn)量 Qt 要低，兩者的比值叫泵效，η表示， t?? （ 50） （ 2）產(chǎn)量計算 根據(jù)影響泵效的三方面的因素，實際產(chǎn)量的計算公式為 ll e a klPt BqBSS ???? ? （ 51） 式中： Q—— 實際產(chǎn)量， m3/d。 maxP —— 懸點最大載荷， N。當(dāng)采用多級桿時 3? 油管長度比 25mm桿長多 10m。此為桿柱非等強度 設(shè)計方法。 對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。 ρ0—— 地面油密度， kg/m3。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成線性關(guān)系的下面公式。之所以設(shè)計方法較復(fù)雜，原因之一是因為桿柱的最大、最小載荷與桿長不是線性關(guān)系。 霧流摩擦系數(shù)可根據(jù)氣體雷諾數(shù) ? ?gNRe和液膜相對粗糙度由圖 2 查得。 滑脫速度可用 Griffith 和 Wallis 提出的公式計算： 圖 2 摩擦阻力系數(shù)曲線 15 gDCCvs 21? (35) (3)過渡流 過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)行計算，然后用內(nèi)插方法來確定相應(yīng)的數(shù)值。 泡流摩擦損失梯度按液相進(jìn)行計算： 22LHLt vDf ??? )1( gp LLH HA qv ?? (32) 式中 f — 摩擦阻力系數(shù)； LHv — 液相真實流速， m/s。 (1)泡流 平均密度 ggLLm HH ????? ? ? ggLg HH ????? 1 1?? gL HH (29) 式中 gH — 氣相存容比 (含氣率 )，計算管段中氣相體積與管段容積之比值； LH — 液相存容比 (持液率 )，計算管段中液相體積與管段容積之比值； mg ??? 、 Ｌ — 在 TP、 下氣、液和混合物的密度， kg/m3。 將式 (27)代入式 (26)，并取 khdh ??? ， kpdP?? ， mm ??? ， PP? 經(jīng)過整理后可得： ??kPkpgtfm hPAqWg ??? ]1[ 2?? (28) 式中 kP? — 計算管段壓力降， Pa； kh? — 計算管段的深度差， m； P — 計算管段的平均壓力， Pa。由式 (236)可直接寫出多項垂直管流的壓力降公式： mmmmf dvvdhgdhdP ??????? (26) 式中 P — 壓力， Pa； 12 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。在處理過渡性流型時，采用內(nèi)插法。而在有些情況下，各段的增量間隔可以不同，這樣既能節(jié)約計算時間，而又能較好地反映出壓力分布。 ③計算該段的 T 和 P ，以及 P 、 T 下的流體性質(zhì)參數(shù)。 ⑥將第 ?步計算得的 計h? 與第②步估計的 h? 進(jìn)行比較，兩者之差超過允許范圍，則以新的 h? 作為估算值，重復(fù)②～⑤的計算，使計算的與估計的 h? 之差在允許范圍 ? 內(nèi)為止。 ②估計一個對應(yīng) P? 的深度增量 h? ，以便根據(jù)溫度梯度估算該段下端的溫度1T 。所以，多相管流通常采用迭代法進(jìn)行計算。 多相垂直管流壓力分布計算步驟 根據(jù)多相管流的壓力梯度就 可計算出沿程壓力分布。 （ 6）液體黏度 1）原油黏度 “死油”（脫氣油）黏度 7 1000110 ?? xod? （ 19） 1 6 )( ???? tyx 式中， 10Zy? 3 .0 3 2 4 0 .0 2 0 2 3 APIzy?? “活油”（飽和油）黏度； (1 0 0 0 )1000 BODO A ?? ??? （ 20） 式中， )10 061 (71 ???? SRA )( ???? SRB OOD?? , — 原油死油與活油黏度， sPa? 。 2）當(dāng) 15?APIy 時，使用 Lastater 的相關(guān)式 236501 ngoS o ngyR my?? ? ? ? （ 12） 式中， om — 地面脫氣原油的有效分子量； ngy — 天然氣的摩爾分?jǐn)?shù)。 （ 2） 某一產(chǎn)量 tq 下的流壓 wfp ()tbtq J p p?? （ 3） omzx b Jpqq?? （ 4） ①若 tqq ?? 10 則 1 twf qppJ?? （ 5） ② 若 omzxt qqq ?? 1 則按流壓加權(quán)平均進(jìn)行推導(dǎo)得； 5 111 m a x( ) 0 . 1 2 5 ( 1 ) [ 1 8 1 8 0 ( ) ]bw f w w b obqqqp f p f pJ q q?? ? ? ? ? ? ? ? （ 6） ③若 1qqomzx? ，則綜合 IPR 曲線的斜率可近似常數(shù)。Petrobras方法計算綜合 IPR