最新采油工程课程设计

最新采油工程课程设计内容摘要：

比值； LH —液相存容比 (持液率 )，计算管段中液相体积与管段容积之比值； mg  、 Ｌ —在 TP、 下气、液和混合物 的密度， kg/m3。 气相存容比由滑脱速度 sV 来计算。 滑脱速度定义为：气相流速与液相流速之差。 )1(1 gp gtgp ggsLgsgs HA qqHA qHvHvv  可解出 gH ： Hg ps gps tps t Av qAv qAv q 4)1(1[21 2  式中 sv —滑脱速度，由实验确定， m/s； sgv 、 sLv —气相和液相的表观流速， m/s。 泡流摩擦损失梯度按液相进行计算： 22LHLt vDf  )1( gp LLH HA qv  式中 f —摩擦阻力系数； LHv —液相真实流速， m/s。 摩擦阻力系数 f 可根据管壁相对粗造度 D/ 和液相雷诺数 ReN 查图 2。 液相雷诺数 : L LsLDvN Re 式中 L —在 TP、 下的液体粘度，油、水混合物在未乳化的情况下可取其体积加权平均值，。 10 图 2 (2)段塞流混合物平均密度 Lpst psLtm Avq AvW  (34) 式中  —液体分布系数； sv —滑脱速度， m/s。 滑脱速度可用 Griffith 和 Wallis 提出的公式计算： gDCCvs 21 (35) (3)过渡流 过渡流 的混合物平均密度及摩擦梯度是先按段塞流和雾流分别进行计算，然 11 后用内插方法来确定相应的数值。 MiSM sgSLSM gMm LL LvLL vL  (36) MiSM ggSLSM gMt LL LvLL vL  (37) 式中的 SL 、 SL 及 Mi 、 Mi 为分 别按段塞流和雾流计算的混合物密度及摩擦梯度。 (4)雾流 雾流混合物密度计算公式与泡流相同： ggLgggLLm HHHH  )1( 由于雾流的气液无相对运动速度，即滑脱速度接近于雾，基本上没有滑脱。 所以 gLgg qqqH  (38) 摩擦梯度则按连续的气相进行计算，即 Dvf sggf 2 2 (39) 式中 sgv —气体表观流速， pgsg Aqv / ， m/s。 雾流摩擦系数可根据气体雷诺数  gNRe 和液膜相对粗糙度由图 2 查得。 按不同流动型态计算压力梯度的步骤与前面介绍的用摩擦损失系数法基本相同，只是在计算混合物密度及摩擦之前需要根据流动型态界限确定其流动型态。 图 3 为 Orkiszewski方法的计算流程框图。 12 以井口油压或井底流压为起点，选择合适的压力间隔 P ，假设 h计算平均 P 和 T ，并求得在此 P 和 T 下的流体性质参数和流动参数，以及相应的流动型态界限 LB、 Lg和 LM确定流动型态雾流计算气相存容比、平均密度及摩擦梯度过渡流分别按段塞流和雾流计算平均密度及摩擦梯度，并进行内插段塞流计算滑脱速度、液体分布系数、平均密度和摩擦梯度泡流计算气相存容比、平均密度和摩擦梯度计算并比较h，重复上述计算使h的计算值与假设值相等或在允许的误差范围内重复上述步骤，直到  h的等于或大于油层深度为止 图 3 Orkiszewski方法计算流程框图 悬点载荷和抽油杆柱设计计算 抽油杆柱设计的一般方法见《采油工程设计与原理》。 之所以设计方法较复杂，原因之一是因为杆柱的最大、最小载荷与杆长不是线性关系。 例如在考虑抽油杆弹性时的悬点载荷、在考虑杆柱摩擦时的悬点载荷公式与杆长不是线性关系。 原因之二是因为杆、管环空中的压力分布取决于杆径，而杆柱的设计有用到杆、管环空中的压力分布。 由于综合课程设计时间较少，所以这里提供一种简化杆柱设计方法。 暂将杆、管环空中的压力分布给定（按油水两相、不考虑摩擦时的压 力分布），杆柱的最大、最小载荷公式采用与杆长成线性关系的下面公式。 它是针对液体粘度较低、直井、游梁抽油机的杆柱载荷公式。 13 悬点最大、最小载荷的计算公式： )17901)((21m a xSNWWP Lij rj   （ 40） gLqW rjij rjij rj    11 （ 41） )( NZpL PPfW  （ 42） 式中： irq —— 第 i级杆每米杆在空气中的质量， Kg/m riL —— 第 i级杆杆长， m； i —— 抽油杆级数，从下向上计数； PZ—— 泵排出口压力， Pa； PN—— 泵的沉没压力， Pa； N—— 冲次， rpm。 S—— 光杆冲程， m； fP—— 活塞截面积， m2； g—— 重力加速度， m/s2；    ij rjij rj WSNWP 121m in 1790 （ 43） )( 11111  。