抽油机井系统生产参数优化设计软件.

抽油机井生产系统优化设计软件中国石油大学（北京）北京雅丹石油技术开发Petrosoftonline2009年5月一、软件总体介绍二、软件理论部分三、软件结构四、软件功能模块目录《抽油机井系统优化设计软件》针对常规直井、斜井、水平井，建立油井流入和流出特性曲线模型；油井泵效数学模型；游梁抽油机举升数学模型；游梁抽油机地面动力学模型；抽油机井以产量、泵效、系统效率等为目标的优化设计数学模型等。形成了一套容计算、分析、设计、数据管理等功能一体化计算机软件。一、软件总体介绍可以实现：油井产能预测；多相流计算；抽油杆柱分析校核；抽汲参数的敏感性分析与优选；抽油杆柱的组合设计；加重杆设计及抽油杆的扶正器安放间距计算；三抽数据管理井眼轨迹计算等。一、软件总体介绍二、软件理论部分油井供给能力计算斜井的流入动态与直井不同，采用Cheng公式-油藏的平均压力，MPa；-井底流压，MPa；-产油量，m3/d；-地层最大产油量，m3/d；——取决于井斜角的系数。二、软件理论部分泵排出能力计算由杆柱轴向和侧向载荷计算数学模型模拟有杆泵的举升动态，在抽油杆柱进行等应力范围设计和准确计算泵效。由有杆泵排量可知，当冲程S、冲次n、泵径Dp一定时，泵排量与泵效η有关，而η又是杆柱组合Lp和吸入压力Pn的函数，只需改变Pn的值，便可计算出泵排出动态曲线.二、软件理论部分产生供排协调点只有在供排协调点处，油井供排情况才能达到协调一致，获得油井最大举升产量。二、软件理论部分计算油井抽油工况指标计算油井特定工作参数下的抽油机悬点载荷、最大扭矩、冲程效率、泵效、水力功率、光杆功率、井下系统效率等。二、软件理论部分优选以产量、泵效、井下效率为综合目标，对入选的方案进行综合评判，优化一个最佳方案。同时，对该方案的杆柱组合、加重杆、扶正器位置进行重新设计和校核，并计算其工况指标。二、软件理论部分杆柱附件设计（1）加重杆配重设计1)保证抽油杆在下行程中不受压，则须满足下式—抽油杆的重力，kN；—设计的加重杆的重力，kN；θ为井斜角2)加重杆在其长度范围内不应失稳二、软件理论部分（2）扶正器的合理间距计算设计准则为两扶正器间的抽油杆的最大变形不得大于油管内径和抽油杆接箍的直径之差的一半乘一调整系数：式中：δ为两扶正器之间的抽油杆段的最大变形；dt为油管的内径；dr为抽油杆接箍的直径；f为调整系数。即可计算扶正器的合理间距Ls.(3)防脱器的位置计算:抽油杆柱中和点位置。二、软件理论部分三维井眼中杆柱轴向和侧向载荷计算分析杆柱单元的受力得到每段的轴向力计算公式：杆柱单元上端的轴向力杆柱单元下端的轴向力单位长度的侧向力μ为井眼的摩阻系数（上+下-）杆柱变形引起的侧向力然后逐段积分得到杆柱的轴向力和侧向力。二、软件理论部分要计算轴向力就必须要先知道侧向力，另一方面，如要计算侧向力也必须先知道轴向力，因此，侧向力和轴向力之间互相耦合，由于它们的解耦表达式非常复杂，所以用迭代法求解，逐段积分得到杆柱的轴向力和侧向力。三、软件结构图油井基本数据（静态）油井生产数据（动态）三抽及油管数据管理油井产能预测抽汲敏感性分析抽汲参数优选杆柱组合设计及校核加重杆设计扶正器设计防脱器设计设计备注杆柱组合分析校核数据管理生产分析优化设计数据管理分析、设计结果油井文件的建立及数据输入一、数据管理四、软件功能模块斜井井眼轨迹描述一、数据管理四、软件功能模块二、生产分析油井产能分析预测四、软件功能模块抽汲参数敏感性分析四、软件功能模块二、生产分析杆柱校核分析四、软件功能模块二、生产分析有杆泵抽油系统设计主要是选择机、杆、泵以及抽汲参数，并预测其工况指标，使整个系统高效而安全地工作。整个抽油系统采用节点分析的方法。设计步骤主要包括：（1）绘制油井供液能力曲线（2）计算泵排出动态曲线（3）产生供排协调点（4）计算油井工况指标（5）方案优选三、优化设计四、软件功能模块有杆泵抽油供排协调图计算油井供液能力曲线有杆泵供排协调图四、软件功能模块三、优化设计抽汲参数优选四、软件功能模块三、优化设计杆柱组合设计四、软件功能模块三、优化设计加重杆、防脱器与扶正器设计四、软件功能模块三、优化设计四、优化设计方案输出四、软件功能模块五、数据维护四、软件功能模块