螺杆泵井应用同轴双空心抽油杆防冲距的确定.pdf

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1、第16卷第5期重庆科技学院学报(自然科学版)2014年10月螺杆泵井应用同轴双空心抽油杆防冲距的确定付亚荣(中国石油华北油田第五采油厂，河北辛集052360)摘要：近年来油田采用螺杆泵配套同轴双空心抽油杆冷采特稠油取得了成功，但因同轴双空心抽油杆直径增大，加热后其伸长量增加，因此凭经验进行防冲距调整。为此，建立同轴双空心抽油杆“协同”螺杆泵井防冲距调整的数学模型，通过单点打靶法采用VB6．0编写计算程序对防冲距的长度进行优化，计算防冲距的调整长度。实践证明，该方法对同轴双空心抽油杆配套螺杆泵防冲距的提升简单、准确，避免了卡泵现象的发生，提高了螺杆泵井的一次作业成功率

2、和生产时效。关键词：稠油；双空心抽油杆；螺杆泵；防冲距中图分类号：TE933文献标识码：A文章编号：1673—1980(2014)05—0080—03稠油冷采技术包括出砂冷采、Vapex和化学法次加热。以防冲距的长度最优为目标，以同轴双空冷采等¨j，稠油冷采举升设备中螺杆泵具有连续而心抽油杆下入深度、进出口温度差为约束条件，稳定的压力“窗El”_2J，在国内外报道较多I4J，陈建立防冲距长度的计算模型：6．78EIM永红等人计算了螺杆泵井抽油杆柱伸长量后，提=(AwHAt、)丁、16HAt△)，(、嘉d)，+出的防冲距确定方法使其提升简单、准确，卡泵率几乎为零。近年

3、来油田采用螺杆泵配套同轴双空心抽Pl+∑PiP2∑P[⋯p()】(高)(1)油杆冷采特稠油取得了成功，但因同轴双空心抽油k。∑k杆直径增大，加热后其伸长量增加，因此凭经验进行式中：日一防冲距长度，m；At一同轴双空心杆进、防冲距调整。为此，建立同轴双空心抽油杆“协同”出口温度差(进一出)，cI=；一同轴式双空心抽螺杆泵井防冲距调整的数学模型，通过单点打靶法油杆内热载体软化水的水量，kg／km；后、一同轴式双采用VB6．0编写计算程序对防冲距的长度进行优空心抽油杆内热载体软化水的流动速率；∑一化，计算防冲距的调整长度，避免了卡泵现象的发一级动力学转化速率，取0．55～

4、0．60；P一油井井生，提高了螺杆泵井的一次作业成功率和生产口回压，MPa；p一在同轴式双空心抽油杆内循环时效。的循环水的压力，MPa；k2—0的亨利常数，4．40×10；∑P一指一定温度下，处于平衡状态时，水与1数学模型的建立及求解空气在固定相中的浓度和在流动相中的浓度之比；1．1防冲距数学模型A一油管横截面面积，mm；r一同轴式双空心抽油同轴双空心抽油杆是一种具有内外相互密封的杆本体半径，mm；F一同轴式双空心抽油杆每千米独立通道的内循环热传导加热系统，地面热交换器的伸长量，m／kin；E一双空心抽油杆的弹性模量，将水、导热油、防冻液等热载体加热，在循环泵的驱P

5、a；，一双空心抽油杆的极惯性矩，rn4。动下，从同轴双空心抽油杆的内通道高速流至其下结构特殊的井下螺杆泵，防冲距过大或过小都端后流人外空心通道，从外管返回时通过散热对油会在生产中产生一定的问题。螺杆泵井中同轴管内的原油加热，最后热载体返至地面热交换器再双空心抽油杆的伸长量包括：同轴双空心抽油杆柱收稿日期：2014—01—05基金项目：中国石油华北油田科技重大专项“华北油田采油采气工艺技术研究”(2013一HB—Z0807)作者简介：付亚荣(1965一)，男，高级工程师，研究方向为油气田开发技术。·80·付亚荣：螺杆泵井应用同轴双空心抽油杆防冲距的确定的自然伸长量、螺

6、杆泵转子受液压差轴向力作用的戈1=max{⋯，1一Ax}自然伸长量、杆柱受热的伸长量。其约束条件为：若(一y2)Y>0，则向右更新、，取(1)同轴双空心杆进出口温度差已知，即At=T一1=2；(2)同轴式双空心抽油杆每千米的伸长量已知，2=min{2+Ax，}即F=0．923m／km；(3)双空心抽油杆的弹性模量E求对应的函数值yl、，且返回至步骤②，直到和极惯性矩，已知。满足：y1<0。从防冲距长度的计算模型可知：微分方程和约④将线性插值得到的代入式(2)，得到新的束条件是封闭的，它的解是唯一的；边界条件既有模函数值。型隐式条件，也有显式条件，不适合采用Runge

7、—Kut—⑤若Il不大于设定的计算精度，则为所求ta法或欧拉方法求解“]，且模型中防冲距的长度的根，进行步骤⑦；若II大于设定的计算精度，进和同轴双空心杆进出口温度差均是F、E、，、A等参行步骤⑥。数的非线性函数，直接求解十分困难。⑥若(—y2)>0，则=，=y3；若(yl一1．2数学模型数值求解)<0，则：=，=y3。插值求新的，并进行步打靶法是将解归约为一个初值问题的求解边界骤④。值问题的方法。单点打靶法将隐式边界作为一⑦将(H，，：)代入式(1)求解，得到数学模型个目标函数显式化，是一个求解单变量非线性方程的唯一解。求得初始值的过程。在式(1)中H=0时，