1、年 月 青 海 石 油 第 卷 第 期功 图 计 算 动 液 面 的 方 法 初 步 研 究 和 应 用张 海 浪 李 苹 谢 启 安 衰 养 平摘 要 油 井 动 液 面 是 进 行 机 采 井 设 计 的 重 要 依 据 , 目 前 所 采 用 的 动 液 面 测 试 仪 器 由 于 受 油井 套 管 环 空 内 死 油 环 、 井 下 狗 腿 等 因 素 的 影 响 , 造 成 测 试 分 析 结 果 与 实 际 液 面 情 况 不 符 , 因 为 液 面对 于 功 图 形 状 及 载 荷 影 响 明 显 , 因 此 试 图 通 过 功 图 数 据 确 定 一 个 相 对 准 确 的 动
2、 液 面 数 据 , 并 用 于实 际 生 产 。主 题 词 动 液 面 功 图 载 荷前 言实 际 工 作 中 , 液 面 数 据 是 进行 产 液 量 预 测 和 确 定 下 泵 深 度 的重 要 因 素 , 对 于 提 高 泵 效 和 系 统效 率 至 关 重 要 , 否 则 会 造 成 下 泵后 出 现 供 液 不 足 或 者 沉 没 度 大 ,系 统 效 率 低 的 问 题 , 通 过 对 液 面测 试 资 料 的 分 析 , 实 际 测 试 液 面资 料 显 示 油 井 供 液 不 足 , 往 往 实际 示 功 图 正 常 , 或 者 沉 没 度 足 够 ,功 图 显 示 却 供
3、液 不 足 的 现 象 屡 见不 鲜 , 因 此 为 了 克 服 此 类 现 象 的发 生 , 提 高 设 计 合 理 性 和 水 平 , 切 实 保 证 实 现 机 采 井 设 计 优 化 , 根 据 抽 油 泵 示 功 图 能 够 切 实 反映 液 面 的 实 际 情 况 , 计 算 出 一 个 合 理 的 液 面 。功 图 计 算 动 液 面 的 理 论 依 据计 算 方 法通 过 对 大 量 抽 油 泵 示 功 图 的 分 析 和 统 计 , 并 结 合 实 际 生 产 经 验 , 对 于 正 常 的 功 图 , 可 以 确定 一 个 比 较 准 确 的 上 下 静 载 , 上 下 静
4、 载 确 定 后 , 反 推 动 液 面 成 为 可 能 。首 先 分 析 上 下 静 载 荷 线 的 组 成 。上 静 载 荷凡 二 分 十 目 凡张 海 浪 , 采 油 工 程 师 , 年 毕 业 于 西 南 石 油 学 院 采 油 工 程 专 业 , 现 在 采 油 一 厂 工 程 技 术 大 队 工 作 。青 海 石 油 的 年 月下 静 载 荷不 从 井 分 丹其 中 凡 表 示 动 液 面 的 托 负 力 , “ 表 示 液 体 载 荷 重 , 表 示 杆 柱 受 到 的 浮 力 , 凡 表 示 油 压 产 生 的 载 荷 , 。推 导 动 液 面 , 其 中 上 下 静 载 荷
5、为 已 知 数 据根 据 式 可 得, 一凡, 一 户 犷, , , ,二 。 , 一 可 护 一 鱼,得 到吼 二 泛一 鱼,液 体 载 荷 的 正 确 算 法 是 将 杆 柱 到 柱 塞 每 个 变 径 截 面 处 求 得 压 强 , 然 后 算 出 压 力 累 加 , 杆 柱变 径 较 小 时 , 可 以 认 为 是 油 管 和 抽 油 杆 之 间 的 环 空 液 体 体 积 重 量 。 见 式, 艺 执 “ ,二。, 一 叽, 汀 一乙根 据 公 式 可 以 得 到凡 岛 一 凡。 , 汀 一 一“ 乙凡 , 一 凡动 汀 一若,一 会 “ 凡会 六 “ 一 凡武 一 , 一若, 一
6、凡 一 凡 哪 一 凡 ,第 春 第 期 张 海 浪 功 图 计 算 动 液 面 的 方 法 初 步 研 究 和 应 用 探 讨环 空 中 的 动 液 面 产 生 的 载 荷 为凡 口 气由 、 两 式 可 得凡。动 二 一 一 二 一 一乙, 一 凡 一 凡 绷 一 、口 州二 , 、 叮 一 凡 、 气 一 爪 二 一 一 一 。 刀其 中 表 示 下 泵 深 度 , 表 示 柱 塞 直 径 , 下 标上 下 静 载 的 确 定 方 法表 示 杆 柱 , 表 示 液 体 , 。 表 示 油 。通 过 测 试 得 到 上 下 静 载 是 一 个 比 较 复 杂 和 繁 琐 的 过 程 , 必
7、 须 确 定 一 个 可 靠 的 室 内 方 法 来确 定 , 对 示 功 图 静 载 线 的 确 定 做 简 单 的 说 明 。 示 功 图对 于 游 梁 皮 带 式 抽 油 机 , 做 功 的 大 小 可 用 示 功 图 表 示 , 示 功 图 纵 坐 标 为 悬 点 载 荷 力 , 横坐 标 为 冲 程 距 离 。 由 功 的 定 义 可 知 , 示 功 图 面 积 的 大 小 能 反 映 有 杆 泵 做 功 的 大 小 , 其 面 积 大 ,做 功 就 大 , 泵 的 效 率 就 高 。 测 绘 实 测 静 载 示 功 图一 般 情 况 下 , 为 了 得 到 有 杆 抽 油 泵 的
8、实 际 效 率 ,必 须 有 张 示 功 图 理 论 静 载 示 功 图 实 测 动 载 示功 图 , 它 是 泵 在 做 功 时 受 到 诸 多 动 载 单 元 因 素 影 响后 ,测 出 形 态 各 异 的 图 形 实 测 静 载 示 功 图 , 在 形 态各 异 的 动 载 示 功 图 上 , 受 诸 多 单 元 因 素 影 响 后 的 实际 重 量 , 即 最 大 和 最 小 载 荷 值 、 在 什 么 位 置 , 柱 塞 受交 变 载 荷 影 响 后 的 活 塞 冲 程 值 、 位 置 , 这 是 计 算 实 测静 载 示 功 图 的 两 个 关 键 因 素 。 上 冲 程 反 映
9、称 泵 以上 混 合 液 体 和 杆 柱 的 共 同 重 量 , 在 功 图 上 为 最 大 载荷 线 , 下 冲 程 转 折 点 反 映 杆 柱 自 重 , 在 功 图 上 为 最 小静 载 线 。在 测 绘 实 测 静 载 示 功 图 时 , 为 了 消 除 抽 油 机 的 摩 擦 和 振 动 等 动 载 荷 , 当 光 杆 上 行 时 , 曲 柄停 在 水 平 位 置 附 近 拉 出 静 载 时 的 最 大 载 荷 线 。 光 杆 下 行 时 , 曲 柄 停 在 水 平 位 置 附 近 , 再 拉出 静 载 时 的 最 小 载 荷 线 。绘 制 活 塞 冲 程 在 示 功 图 上 距 离
10、 时 , 把 理 论 静 载 示 功 图 放 在 拉 线 功 图 的 下 方 , 绘 制 活 塞 冲 程在 示 功 图 上 距 离 时 , 把 理 论 静 载 示 功 图 放 在 拉 线 功 图 的 下 方 , 以 线 为 基 准 , 用 三 角 尺 的 直 角边 对 准 线 , 直 尺 固 定 在 三 角 尺 的 下 方 , 然 后 左 右 平 移 , 与 示 功 图 增 、 卸 载 阻 尼 曲 线 相 切 , 消 除动 载 荷 的 影 响 , 就 绘 制 成 一 个 小 于 理 论 静 载 示 功 图 的 平 行 四 边 形 一 , 最 能 反 映 有 杆 泵 做青 海 石 油 年 月功
11、大 小 的 图 形 见 图 。室 内 绘 解 实 浏 静 载 示 功 图综 前 所 述 , 在 绘 制 实 侧 静 载 示 功 图 时 , 操 作 麻 烦 , 影 响 时率 , 还 对 以 往 没 有 进 行 拉 线 操 作 的 井 无 法 进 行 校 核 , 同 时 仪 器仪 表 存 在 的 误 差 问 题 , 通 过 对 大 量 功 图 的 研 究 , 分 析 总 结 , 探 求出 室 内 绘 解 载 荷 线 的 初 步 规 律 , 使 动 载 示 功 图 不 受 时 间 和 地 点限 制 , 在 室 内 即 可 进 行 实 测 静 载 的 计 算 和 校 核 、 分 析 , 制 定 出
12、了一 个 比 较 合 理 的 取 点 理 论 。 并 通 过 大 量 的 绘 制 和 实 测 功 图 进 行比 较 , 使 室 内 绘 制 上 下 静 载 线 成 为 可 能 , 为 预 测 动 液 面 奠 定 了基 础 。软 件 的 编 制 和 应 用软 件 流 程 通 过 以 上 公 式 的 推 导 , 并 根 据 大 量 示 功 图 的 统 计资 料 , 我 们 可 以 得 到 上 、 下 静 载 线 的 确 定 及 在 功 图 上 的 具 体 位置 , 进 行 软 件 的 编 制 。 软 件 的 流 程 图 如 右 图 , 在 实 际 计 算 中 , 利 用静 载 计 算 出 的 液
13、面 数 据 , 必 须 进 行 进 一 步 核 算 , 方 可 进 行 现 场 应 用 , 计 算 方 法 采 用 迭 代 方 法 进 行校 核 , 直 到 计 算 静 载 和 液 面 , 计 算 载 荷 数 值 接 近 方 可 输 出 见 图 。现 场 初 步 计 算 应 用裹 计 算 动 液 面 与 实 侧 液 面 对 比 表利 用 所 编制 的 程 序 , 对 液而 的 计 算 结 果 进行 了 校 核 , 表为 数 据 对 比 表 。根 据 表 ,虽 然 计 算 液 面和 测 试 液 面 之问 还 存 在 一 定的 差 距 , 但 是 根据 功 图 分 析 , 计算 结 果 比 较 符
14、合 汕 井 的 功 图显 示 情 况 和 现场 生 产 情 况 , 因此 通 过 计 算 可以 获 得 液 面 数井井 号号 侧 试 日 期期 冲 程程 冲 次次 泵 深深 泵 径径 含 水 率率 上 静 载 荷荷 下 朴 载 荷荷 计 算 液 面面 侧 试 液 面面】压 一 己 肠肠 叫 。冬 日 戒 拓拓 盯 卯卯 召 】 , 肠 无 显 示示小 一 戒 巧巧 肠肠一 己 刁 印 伽 “ 刀刀 匆一 一 日 戒 拓拓 科 刀 砧一 一 日 戒 拓拓 以 为 盆 小 协一 日 戒 拓拓 以以 的 的 吕吕一 司 戒 拓拓 】 肠肠 侧 的 肠 , 拓 】礴 舫舫一 戒 拓拓 肠肠 互 印一
15、日 阅 巧巧 盯 的的 书书刁 司 阅 陌陌 以 材 即 出 油油 伪伪 以一 日 戒 拓拓 豹 的的 训 月一 一 己 肠肠 闸 门 坏坏一 一 肠肠一 】 戒 拓拓 扮扮 的的 对 , 未 侧侧一 】 己 戒 巧巧一 一 巧巧 以刁 己 戒 拓拓 以 幻幻 砚 抖 , 名名一 碱 拓拓 兑 肠 ,刁 碱 拓拓 】叨 日 为 以第 卷 第 期 张 海 浪 功 图 计 算 动 液 面 的 方 法 初 步 研 究 和 应 用 探 讨据 作 为 参 考 并 可 以 应 用于 生 产 。结 论 与 建 议动 液 面 数 据 对 于 进行 油 井 设 计 及 泵 工 作 状况 分 析 十 分 重 要
16、, 目 前的 液 面 测 试 手 段 具 有 一定 的 局 限 性 , 本 文 所 介 绍 的 功 图 来 计 算 液 面 是 对 仪 器 测 试 的 一 种 有 效 补 充 , 通 过 计 算 软 件 的 编制 , 可 以 得 到 液 面 数 据 并 与 油 井 实 际 生 产 情 况 , 但 是 也 存 在 一 定 的 缺 陷 , 因 而 必 须 通 过 现 场 实际 液 面 检 测 和 验 证 , 不 断 对 数 学 模 型 进 行 修 正 , 才 能 使 功 图 计 算 液 面 结 果 更 加 准 确 , 以 满 足 实际 需 要 , 在 进 行 液 面 计 算 时 应 该 注 意 以
17、 下 几 个 方 面在 利 用 功 图 进 行 液 面 计 算 时 , 功 图 数 据 的 准 确 是 其 中 的 关 键 囚 素 。确 保 功 图 的 标 准 性 , 上 下 死 点 功 图 不 能 出 现 打 扭 , 对 玻 璃 钢 杆 柱 井 不 适 应 。泵 径 、 泵 深 、 原 油 含 水 、 油 气 比 是 计 算 液 面 的 关 键 因 素 , 必 须 准 确 。数 学 计 算 模 型 还 需 要 进 一 步 的 完 善 , 以 获 得 比 较 准 确 的 计 算 数 据 。参 考 文 献石 在 红 、 魏 兆 胜 、 杨 树 人 、 陈 家 琅 利 用 示 功 图 计 算 抽
18、 油 机 井 的 产 液 觉压万 仁 溥 、 罗 英 俊 采 油 工 程 技 术 手 册 修 订 本 第 四 分 册 机 械 采 油 技 术崔 振 华 、 余 国 安 、 安 锦 高 、 邻 亦 炯 有 杆 泵 抽 油 系 统 有 杆 抽 油 设 备 与 技 术张 琪 采 油 工 程 原 理 与 设 计 石 油 大 学 出 版 社 , 抖大 庆 石 油 学 院 学 报 , , 石 油 工 业 出 版 社 ,石 油 工 业 出 版 社 ,长 江 流 域 将 成 生 物 柴 油 主 产 地位 于 长 江 口 北 岸 的 江 苏 南 通 经 济 技 市 开 发 区 , 正 在 建 设 占 地 万 平
19、 方 米 、 目 前 世 界 最 大 的 生 物 柴 油 生 产 基地 。 该 基 地 由 奥 地 利 碧 路 生 物 柴 油 能 源 公 司 投 资 兴 建 是 奥 地 利 在 华 最 大 农 业 投 资 项 目 。据 悉 , 穆 路 生 物 柴 油 能 源 公 司 看 中 的 是 长 江 流 域 产 里 极 丰 的 油 菜 籽 , 中 国 是 世 界 最 大 的 油 菜 籽 生 产 国 , 其 中四 分 之 三 集 中 生 长 在 长 江 流 域 , 这 些 油 菜 籽 可 以 成 为 新 能 源 生 物 柴 油 的 主 要 原 料 。 这 就 吸 引 着 境 外 资 本 开 始 关注 原 料 充 足 的 中 国 生 物 柴 油 产 业 。 近 期 , 意 大 利 、 瑞 典 、 德 国 以 及 日 本 、 韩 国 不 少 企 业 , 都 计 划 到 中 国 开 办 生 物 柴油 工 作 使 得 去 年 以 来 国 际 市 场 对 中 国 的 油 菜 籽 需 求 量 大 增 , 长 江 流 域 生 物 柴 油 生 产 基 地 应 运 而 生 。 该 基 地 拟 于田 年 底 建 年 加 工 盈 计 划 至 万 吨 所 产 生 物 柴 油 主 要 出 口 欧 盟 各 国 , 继 而 进 入 至 球 市 场 。
