[發(fā)明專利]一種基于抽油泵有效沖程的抽油機(jī)間開制度確定方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110006742.5 | 申請日： | 2021-01-05 |
| 公開（公告）號： | CN112796736A | 公開（公告）日： | 2021-05-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李明江;劉天宇;艾信;樊晨;閆娟;于洋;魏小林;吳利利;田殿龍;張彬 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國石油天然氣股份有限公司 |
| 主分類號： | E21B47/009 | 分類號： | E21B47/009;G06F30/20;G06F119/14 |
| 代理公司： | 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108 | 代理人： | 姬曉瑩 |
| 地址： | 100007 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 抽油泵 有效 沖程 抽油機(jī) 制度 確定 方法 | ||
1.一種基于抽油泵有效沖程的抽油機(jī)間開制度確定方法，其特征在于：包括以下步驟：
S1：求取抽油泵有效沖程，具體包括：
S11：通過安裝在抽油機(jī)井口的載荷、位移傳感器，采集油井示功圖數(shù)據(jù)；
S12：通過建立有桿泵采油系統(tǒng)模型，得到抽油桿柱各截面示功圖的遞推格式，根據(jù)S11中得到的油井示功圖數(shù)據(jù)，得到抽油泵示功圖；
S13:根據(jù)S12中得到的抽油泵示功圖，從抽油泵示功圖不同載荷段曲線曲率變化情況，得到抽油泵有效沖程SPE的范圍，抽油泵有效沖程SPE的最小值為SPEmin，最大值為SPEmax；
S2：油井生產(chǎn)過程中，實(shí)際油井示功圖是按采集頻率實(shí)時獲得的，通過實(shí)際油井示功圖得到此時實(shí)際抽油泵有效沖程為SPE1，當(dāng)檢測到實(shí)際抽油泵有效沖程SPE1≤SPEmin時，停止抽油機(jī)；
S3：等待Δt小時后，啟動抽油機(jī)進(jìn)行抽汲，采集此時的實(shí)際油井示功圖并得到此時實(shí)際抽油泵有效沖程為SPE2；
S4：計(jì)算抽油泵有效沖程的恢復(fù)速度SPEV＝(SPE2-SPE1)/Δt，得到Δt小時的有效沖程恢復(fù)速度；
S5：利用T開＝(SPEmax-SPEmin)/SPEV計(jì)算開抽時間；
S6：當(dāng)SPE2≥SPEmax時，則啟動抽油機(jī)開抽，當(dāng)SPE2≤SPEmax，則繼續(xù)停井，直到停井時間T停≥T開-Δt時再次啟動抽油機(jī)；
S7：重復(fù)S1至S5，抽油機(jī)循環(huán)開啟、關(guān)閉抽油機(jī)采油，形成基于抽油泵有效沖程的間開制度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于抽油泵有效沖程的抽油機(jī)間開制度確定方法，其特征在于：所述S1中的S12所建立的桿泵采油系統(tǒng)模型為多自由度振動模型，具體過程為：設(shè)定抽油桿柱的位移s向下為正、向上為負(fù)，抽油桿柱的軸力F受拉為正、受壓為負(fù)，把整個抽油桿柱離散化，分為M個單元，M趨近于無窮大且最長單元的長度趨近于0時，最后的解答趨近于問題的精確解，對每個單元做如下的等效處理：去掉單元的彎曲剛度，彎曲剛度所引起的井身各處抽油桿和油管之間的側(cè)壓力可以單獨(dú)考慮，將單元的質(zhì)量集中到單元一端的結(jié)點(diǎn)上，形成一些集中質(zhì)量mi，各個集中質(zhì)量之間用拉壓剛度為ki的彈簧來代替，由于井液的粘性，抽油桿和液柱之間存在粘滯阻尼力，其影響等效成阻尼系數(shù)為ci的阻尼器，此外，由于抽油桿和油管之間側(cè)壓力的存在，抽油桿還受到非粘滯摩擦力的作用，設(shè)抽油桿和油管之間的摩擦系數(shù)為μi，把一個具有無限個自由度的連續(xù)彈性體振動模型化為多自由度振動模型，考慮抽油桿柱受到的粘滯阻尼力和非粘滯摩擦力會使模型變得很復(fù)雜，鑒于它們對泵有效沖程影響不明顯，因此不予考慮，由于彈簧沒有質(zhì)量，所以它兩端的作用力相同，如：彈簧ki兩端的作用力都為Fi-1；而集中質(zhì)量可認(rèn)為是一個質(zhì)點(diǎn)，所以它兩端的位移可看作是相同的，如：集中質(zhì)量mi兩端的位移都為si，于是有：
mi＝qriLi (1)
式中，qri，第i個單元的單長桿重，kg/m；Li，第i個單元的長度，m；
式中，Ei，第i個單元材料的彈性模量，Pa；Ai，第i個單元的橫截面面積，m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于抽油泵有效沖程的抽油機(jī)間開制度確定方法，其特征在于：所述M個單元中的每個單元的單長桿重、每個單元的長度、每個單元材料的彈性模量、每個單元的橫截面面積相同或不同，所述的多自由度振動模型適用于多級不同材料抽油桿柱，所述的級數(shù)≥1級，所述的材料數(shù)≥1種。
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