采油工程(含課程設(shè)計)-文庫吧資料
2025-06-07 00:34本頁面
【正文】 抗張強(qiáng)度，對C級桿，T=*108Pa,對D級桿T=*108Pa。S——光桿沖程，m；fP——活塞截面積，m2；g——重力加速度，m/s2； （43） （44） 式中：令fr0=0 Pj——第j級抽油桿底部斷面處壓力,Pa： （45） Pt——井口油壓，Pa。它是針對液體粘度較低、直井、游梁抽油機(jī)的桿柱載荷公式。 由于綜合課程設(shè)計時間較少，所以這里提供一種簡化桿柱設(shè)計方法。例如在考慮抽油桿彈性時的懸點載荷、在考慮桿柱摩擦?xí)r的懸點載荷公式與桿長不是線性關(guān)系。圖3 Orkiszewski方法計算流程框圖 抽油桿柱設(shè)計的一般方法見《采油工程設(shè)計與原理》。按不同流動型態(tài)計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，只是在計算混合物密度及摩擦之前需要根據(jù)流動型態(tài)界限確定其流動型態(tài)。所以 (38)摩擦梯度則按連續(xù)的氣相進(jìn)行計算，即 (39)式中 —氣體表觀流速， ，m/s。 (36) (37)式中的、及、為分別按段塞流和霧流計算的混合物密度及摩擦梯度。圖 2(2)段塞流混合物平均密度 (34)式中 —液體分布系數(shù)； —滑脫速度，m/s。摩擦阻力系數(shù)可根據(jù)管壁相對粗造度和液相雷諾數(shù)查圖2。 可解出： 式中 —滑脫速度，由實驗確定，m/s； 、—氣相和液相的表觀流速，m/s。氣相存容比由滑脫速度來計算。不同流動型態(tài)下的和的計算方法不同,下面按流型分別介紹。根據(jù)氣體定律，動能變化可表示為： (27)式中 —管子流通截面積，m2； —流體總質(zhì)量流量，kg/s； —氣體體積流量，m3/s。動能項只是在霧流情況下才有明顯的意義。圖1 氣液混合物流動型態(tài)(Orkiszewski) 由前面垂直管流能量方程可知，其壓力降是摩擦能量損失、勢能變化和動能變化之和。在計算段塞流壓力梯度時要考慮氣相與液體的分布關(guān)系。如圖1所示。本設(shè)計井筒多相流計算采用Orkiszewski方法。④計算該段壓力梯度⑤計算對應(yīng)于的壓力增量⑥比較壓力增量的估計量與計算值 ，若二者之差不在允許范圍內(nèi)，則以計算值作為新的估計值，重復(fù)第②～⑤步，使兩者之差在允許范圍之內(nèi)為止。②估計一個對應(yīng)于計算間隔的壓力增量。計算井筒多相管流時，首先計算井筒溫度場、流體物性參數(shù)，然后利用Orkiszewski方法判斷流型，進(jìn)行壓力梯度計算，最后計算出壓力增量和泵排出口壓力PZ。采用壓力增量迭代方法，首先估算迭代壓力。該過程之中只迭代一次。由壓力梯度的計算公式： =；=計算對應(yīng)于的該段管長(深度差)。由計算得到，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。該方法的四種流動型態(tài)的劃分界限如表1所示。以上單位均是標(biāo)準(zhǔn)單位。平均壓力= Mpa。由井溫關(guān)系式可以計算得到該處的井溫為：℃。計算井筒多相管流時，首先計算井筒溫度場、流體物性參數(shù)，然后利用Orkiszewski方法判斷流型，進(jìn)行壓力梯度計算，最后計算出深度增量和下泵深度Lp。采用深度增量迭代方法，首先估算迭代深度。井筒多相管流計算包括兩部分：（1）由井底向上計算至泵入口處；（2）油管內(nèi)由井口向下計算至泵出口處。g為重力加速度。p為壓力。f為多相混合物流動時的摩擦阻力系數(shù)。當(dāng)0q時，令q=10 t/d，則p== Mpa同理，q=20 t/d，P= Mpa q=30
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