速度,m/s0.80.60.40.20-0.20-0.4-0.6-0.8曲柄转角,度60120180240300360
图5-3 悬点速度曲线
加速度,m/s^20.80.60.40.200-0.2-0.4-0.6曲柄转角,度60120180240300360
图5-4 悬点加速度曲线
井下设备工况诊断:
根据现场实测数据,结合前面得出的悬点运动规律作为边界条件,根据波动方程求解模型编制的程序,对抽油杆分成n个节点求出每个节点在不同时刻的位移,从而求出泵载荷、位移关系曲线,实现对井下设备工况进行诊断得:
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输入各参数,计算得出泵功图为:
地面示功图一级杆端50载荷,kN泵功图403020100-0.5-1000.511.52位移,m2.5
图5-5 诊断井下示功图
经诊断分析,从泵功图可以看出该井气体影响的特征十分明显。
因此根据诊断结果,应当采取措施减小游离气的影响,可以加大泵挂深度或加深油管至产层,并控制套压,使部分气体从油套环空排出,减少泵中游离气的进入量。
例二:
油井基本数据资料如下表:
抽油机型号 CYJ11-2.1-26B 生产厂家 兰通 冲次,min -16 2.185 泵径,mm 44 泵型 杆式泵 冲程 地面原油粘油压,MPa 0.52 套压,MPa 0.52 度,mPa.s 50 日产液量,m/d 317.8 含水率,% 67.5 气相对密度 0.8114 油相对密度 0.85 水相对密度 1 泵深,m 1501.8 32
油管内径,mm 62 油管锚定 锚定 气油比,m/m 3323 抽油杆 杆柱组合 φ19×801.76+φ22×690.12 类型 钢杆 由以上数据得泵工况诊断泵示功图(图5-6),与实测泵示功图(图5-7)进行对比分析,
70载荷,kN605040302010000.511.52位移,m2.5
图5-7 实测泵示功图
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载荷,kN706050403020100-1-0.500.511.52位移,m2.5
图5-6 诊断泵示功图
经诊断分析,从泵功图可以看出该井泵示功图为一矩形,认为工况诊断正常,抽油系统正常生产。
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第六章 结论
本文根据抽油机的几何结构,建立了抽油机悬点位移、速度、加速度等运动参数规律。通过抽油机的悬点运动规律和悬点实测示功图得出诊断模型的边界条件,针对不同材质的组合抽油杆柱,对抽油杆微元体受力分析,建立描述抽杆柱动力学特性的波动方程。并结合边界条件,通过有限差分法求解波动方程得到井下抽油杆柱任意断面的位移和载荷,利用VB语言编写程序计算出抽油杆柱的位移和载荷,绘出泵示功图。
通过本设计,得出了以下几点结论:
(1) 分析抽油机的运动特性,建立常规型抽油机的运动规律模型,
绘出了抽油机悬点位移、速度、加速度的曲线图;
(2) 通过建立诊断数学模型,然后利用VB语言编写程序对模型进行
数值求解,计算出各级抽油杆柱截面和泵上的载荷及位移,从而绘出井下示功图,并根据它们来判断和分析井下工况,实现有杆抽油系统工况的计算机诊断;
(3) 根据所编程序对实际生产井进行实例计算,诊断油井工况,验
证模型的正确性。
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