【正文】 值， 。 滑脫速度可用 Griffith 和 Wallis 提出的公式計(jì)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(jì)算，然后用內(nèi)插方法來確定相應(yīng)的數(shù)值。 (4)霧流 霧流混合物密度計(jì)算公式與泡流相同： ggLgggLLm HHHH ?????????? )1( 由于霧流的氣液無相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，即滑脫速度接近于霧，基本上沒有滑脫。 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。圖 3 為 Orkiszewski 方法的計(jì)算流程框圖。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。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。 懸點(diǎn)最大、最小載荷的計(jì)算公式： )17901)((21m a xSNWWP Lij rj ???? ?? （ 40） 17 gLqWrjij rjij rj ?? ?? ? 11 （ 41） )( NZpL PPfW ??? （ 42） 式中： irq —— 第 i級(jí)桿每米桿在空氣中的質(zhì)量， Kg/m riL —— 第 i級(jí)桿桿長， 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—— 泵的沉沒壓力， Pa； N—— 沖次， rpm。 ρ0—— 地面油密度， kg/m3。 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 ），使用時(shí)可考表 2 來 選值。 對(duì)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)。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)。此為桿柱非等強(qiáng)度 設(shè)計(jì)方法。 在設(shè)計(jì)抽油桿的過程中油管直徑一般取 ?212 （內(nèi)徑 62mm）。當(dāng)采用多級(jí)桿時(shí) 3? 油管長度比 25mm桿長多 10m。 1． 7 抽油機(jī)校核 1）最大扭矩計(jì)算公式 m i n )(2 0 8 0 0 m a xm a x PPSSM ??? （ 48） 式中： maxM —— 最大扭矩， N maxP —— 懸點(diǎn)最大載荷， N。 S—— 沖程， m。 1． 8 泵效計(jì)算 （ 1）泵效及其影響因素 在抽油井生產(chǎn)過程中，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，η表示， t?? （ 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 ll e a klPt BqBSS ???? ? （ 51） 式中： Q—— 實(shí)際產(chǎn)量， m3/d。 Sp—— 柱塞沖程， m； S—— 光桿沖程， m； 20 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)； β —— 泵的充滿系數(shù)； qleak—— 檢泵初期的漏失量， 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 當(dāng)油管未錨定時(shí)； )()21( 3322112trrrlP fLfLfLfLEWuSS ??????? （ 53） 當(dāng)油管錨定時(shí)： )()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。 E—— 鋼的彈性模數(shù)， 1011Pa； Lf—— 動(dòng)液面深度， m； L L L3—— 每級(jí)抽油桿的長度， m； 21 fr fr2 、 fr3—— 每級(jí)抽油桿的截面積， m2 3)充滿系數(shù) β 的計(jì)算 RKR??? 11? （ 56） 式中： K—— 泵內(nèi)余隙比； R—— 泵內(nèi)氣液比； 050)10( )1)(( TP ZTPfRRRininWSP ? ??? （ 57） PR —— 地面生產(chǎn)氣油比， m3(標(biāo) )/m3。 inP —— 沉沒壓力 Pa。 0T —— 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的絕對(duì)溫度， T0=293K inT —— 泵吸入口處的的絕對(duì)溫度， K， inT ＝ 273＋ t； Z—— 氣體壓縮因子 4）泵內(nèi)液體的體積系數(shù) Bl wwl ffBfBfBB ??????? )1()1( 00 （ 58） 式中： 0B 、 wB 泵內(nèi)油和水的體積系數(shù) 5）漏失量的計(jì)算 檢泵初期的漏失量為 )6(21600 3 ple a k D e VlPuDeq ?? ???? （ 59） 式中： qleak—— 檢泵初期的漏失量， m3/d。 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。包括油層和流體的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；機(jī)、桿、泵型號(hào)及以參數(shù)；計(jì)算出 的壓力、產(chǎn)量、載荷、應(yīng)力、扭矩、功率及舉升效率等指標(biāo)。 24 采油工程課程設(shè)計(jì) 計(jì)算步驟及 要求 本次采油工程設(shè)計(jì)最后得分由兩部分組成：設(shè)計(jì)計(jì)算步驟和設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。 1．設(shè)計(jì)計(jì)算步驟： （ 1） 根據(jù)測試點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算并畫出 IPR 曲線； （ 10 分） 1） 采油指數(shù)計(jì)算； 2） 計(jì)算某一產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的井底流壓，畫出 IPR 曲線； 3） 利用 IPR 曲線，由給定的配產(chǎn)量計(jì)算對(duì)應(yīng)的井底流壓。 1）由井底向上計(jì)算至泵入口處，計(jì)算下泵深度 Lp。在本設(shè)計(jì)中為了減小工作量， 采用只迭代一次的方法 。 2）由井口向下計(jì)算至泵出口處，計(jì)算泵排出口壓力 PZ。同樣為了減小工作量， 也采用只迭代一次的方法 。 （ 3） 懸點(diǎn)載荷及抽油桿柱設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 10 分） 主要包括懸點(diǎn)最大、最小載荷計(jì)算、桿應(yīng)力范圍比等計(jì)算，為了減小計(jì)算工作量，桿柱設(shè)計(jì)采用 單級(jí)桿設(shè)計(jì) （ 19mm）。 （ 5） 泵效計(jì)算 （ 15 分） 主要包括泵理論排量、沖程損 失系數(shù)、泵充滿系數(shù)、漏失量及實(shí)際泵產(chǎn)量和泵效計(jì)算。 2．設(shè)計(jì)計(jì)算 總 結(jié)果 要求列出 設(shè)計(jì)結(jié)果表。 （完）