| 【中文题名】 | 深井有杆抽油系统数值模拟研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 油气田开发工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-1-26 |
| 【中关键词】 | 有杆抽油系统,节能抽油机,波动方程,数值模拟,隐式差分, |
| 【英关键词】 | rod pumping system,energy- saving beam unit,wave equation,numerical simulation,implicit difference, |
| 【分类导航】 | 工业技术>石油、天然气工业>石油机械设备与自动化>油气开采机械设备>抽油机械设备> |
| 【论文摘要】 | 有杆泵抽油是世界采油工程中一直占主导地位的机械采油方式，系统动态模拟是系统效率分析和优化设计的基础。本文以深井机抽和排水采气井杆柱动力学行为分析为基础，对有杆抽油系统进行了深入的理论分析和大量的计算机模拟计算，主要包括以下研究工作：
根据调径变矩、下偏杠铃、悬挂偏置新型节能抽油机的节能改造原理，分别建立了三种节能机悬点位移、速度、加速度等运动参数规律和扭矩计算数学模型，拓宽了有杆抽油系统模拟模型的上边界条件和应用范围。
针对深井中广泛采用的不同材质的复合抽油杆柱，建立了系统模拟的变步长的显式和隐式差分数值解法，提出了结合两种差分解法对描述抽油杆纵向振动的波动方程快速求解，将模拟同实测示功图进行比较得到了很好的吻合结果，对比分析了不同井液粘度对悬点示功图和系统动态参数的影响。
基于能量守恒原理，结合深井抽油杆柱下部受力特征，建立了深井扶正器分布设计的数学模型及其解析解。
结合地层流入动态和油井供产协调原理，利用多相管流计算泵吸入口压力，提出了不同生产参数下的最佳泵挂深度确定方法。综合考虑机、杆、泵工况特性，建立了系统优化目标函数。
针对深井排水采气的生... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
2-3 |
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ABSTRACT |
3-7 |
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1．引言 |
7-11 |
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1．1 研究目的、意义 |
7 |
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1．2 国内外研究现状与发展趋势 |
7-9 |
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1．3 本文的主要工作 |
9-11 |
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2．三种新型节能抽油机动力学特性分析 |
11-24 |
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2．1 调径变矩节能抽油机 |
11-16 |
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2．2 下偏杠铃型抽油机 |
16-19 |
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2．3 悬挂偏置式抽油机 |
19-22 |
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2．4 游梁抽油机扭矩平衡计算 |
22-24 |
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3．深抽系统抽油杆动力学特性研究 |
24-37 |
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3．1 概述 |
24-25 |
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3．2 深抽系统组合抽油杆柱动力学分析 |
25-27 |
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3．3 深抽系统工况模拟数学模型 |
27-29 |
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3．4 系统工况模拟模型下边界条件确定 |
29-33 |
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3．5 深抽系统抽油杆柱扶正器间距方程及其解析解 |
33-37 |
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4．深抽系统数值模拟数学模型求解 |
37-54 |
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4．1 波动方程的显式差分解 |
37-39 |
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4．2 波动方程的隐式差分解 |
39-41 |
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4．3 系统工况模拟数学模型的求解过程 |
41-44 |
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4．4 抽油杆柱节点载荷与位移计算 |
44-46 |
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4．5 阻尼系数的确定 |
46 |
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4．6 深抽系统动态参数预测 |
46-54 |
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5．深抽排水采气数值模拟 |
54-61 |
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5．1 深抽排水采气生产概述 |
54-56 |
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5．2 深抽排水采气模拟数学模型 |
56-57 |
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5．3 深抽排水采气数值模拟实例 |
57-61 |
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6．有杆抽油系统数值模拟软件研制 |
61-70 |
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6．1 模拟软件设计 |
61-62 |
|
6．2 软件数据库 |
62-64 |
|
6．3 软件主要功能 |
64-70 |
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7．有杆抽油系统数值模拟软件现场应用 |
70-85 |
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7．1 光杆载荷预测与验证 |
70-71 |
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7．2 生产井测试与数值模拟对比分析 |
71-73 |
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7．3 深抽系统数值模拟现场应用实例分析 |
73-79 |
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7．4 玻—钢组合抽油杆深井排水采气数值模拟现场应用 |
79-85 |
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8．结论与建议 |
85-88 |
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8．1 结论 |
85-87 |
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8．2 建议 |
87-88 |
|
致谢 |
88-89 |
|
参考文献 |
89-92 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.61711 |
