有杆抽油系统设计与诊断A

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1、ROD有杆抽油设计与诊断软件简介西南石油学院采油工程研究所李颖川“ROD有杆抽油设计与诊断软件”是从有杆泵生产系统出发，以抽油杆柱动力学分析为基础，采用设计-预测-抽油机平衡调节与抽油系统工况诊断－设计－抽油机平衡调节技术路线，基于数据库网络，按石油工业应用软件工程规范研发的工程应用软件。现已成功地应用于新疆克拉玛依多个采油厂，节能增油效益明显。数学模型l工艺设计以拟合油井流入动态曲线为基础，采用API方法进行组合杆柱设计，应用波动方程进行强度校核、动态参数与光杆示功图的预测，结合抽油机运动学规律进行抽油机平衡调节，从而

2、使油层、井筒、地面实现一体化设计，以获取较高的系统效率。l工况诊断结合杆柱纵向振动波动方程和抽油机运动规律，采用隐式有限差分数值解法对井下设备和地面设备进行定量诊断分析，为低效井挖潜、提高系统效率提供了理论依据。l间抽设计根据油层供液不足间开井动液面测试资料，动态拟合油层供给能力与开井生产沉没度变化，合理确定间开井工作制度。l定向井载荷分布基于抽油杆柱动力学分析，考虑井眼轨迹，建立了杆管动力学数学模型；应用实测示功图数据对管杆摩阻系数进行拟合，为准确预测抽油杆管摩擦力分布、扶正器分布设计提供了技术基础。数据库l基础设备：

3、抽油机、抽油杆、抽油泵、油管、套管等。l油井数据资料：设备数据生产数据、井身结构等。l结果数据：设计方案，测试效率。l各种工具：示功图数字化、动力仪功图数据录入、井身数据导入等。网络数据共享7Oracle数据库创建对应的本地Access数据表与油田生产管理动态数据库表连接，软件运行前后进行数据传输，减少连接数据库的时间，既能有效缓解服务器的压力，又能实现数据交换与传递。分析计算Ø抽油机悬点运动与平衡调节图示各种类型抽油机的悬点运动规律，并进行相应方式的平衡调节，对比寻求抽油机的最佳工作制度。Ø工艺设计l杆柱组合设计与校核

4、。根据油井的生产数据，应用API方法进行杆柱设计，用波动方程进行校核，以确保杆柱安全。7l抽油杆柱组合方案设计。结合油井产能与生产数据，自动拟合油井流入动态曲线,完成定产量设计、指定抽汲参数设计等优化设计，可以根据设计需要给出多套方案，通过对方案的比较选取比较合理的方案。l拟合摩阻系数与扶正器设计。利用实测示功图拟合定向井摩阻系数，以准确计算悬点载荷，为扶正器分布设计与杆柱设计提供依据；l定向井的载荷计算与管杆摩擦载荷分析，用于抽油杆柱设计与扶正器的分布；l7根据间抽测试数据，进行间抽设计和定周期间抽设计，以最大日产油量

5、为优化目标函数，设计合理的间抽工作制度（间抽周期和间抽时间）；Ø抽油系统工况预测与诊断应用杆柱轴向波动方程数值求解方法，预测抽油杆柱力学分析及光杆示功图，为抽汲参数优选与抽油机平衡计算提供技术依据。利用实测示功图数据，从井口至井底对井下设备工况进行诊断，进行抽油机平衡计算分析、抽油杆载荷及应力分析，对整个抽油机井系统进行合理评价。7Ø效率测试与分析依据抽油机井的效率测试，计算其系统效率；利用数据库资源，可实时调阅测试效率，也可抽油机井各项效率指标的动态生产分析；以及某区块抽油机井各项效率指标的统计分析。利用区块内已测试抽

6、油机井效率进行分类，各类井以典型井的平均效率为该类型井的系统效率，结合该类型井与区块内井数的比例，从而得到该区块的平均效率。结果输出本软件计算的结果采用了集中输出的方式，所有图形以图形格式输入Word，7以数据格式输入Excel，设计方案以及其它结果直接输入Excel中。其单井动态分析数据与区块效率统计分析数据以报表格式输入Excel。帮助系统以Win98的帮助系统为标准，编制相应的帮助系统，并可实现在线帮助。帮助包括内容与索引两部分的内容，索引用于快速查找相关主题。现场应用效果截止到2003年7月30日，新疆油田公司采

7、油一厂已应用该软件对118口抽油措施井进行了杆柱优化设计。通过优化抽汲参数和杆柱组合设计，措施井的杆柱载荷利用率与设计前相比较，杆柱自重降低20%左右，杆柱载荷利用率分布更为合理。设计前后抽油杆重对比通过结合地层产能，进行优化抽汲参数和组合杆柱设计，可以有效提高单井日产液量，平均提高单井产液量18.40%。老井优化设计后产量对比分析图7经优化设计后的老井平均井下效率为53.41%，区块平均系统效率为29.07%，同原来的19.5%相比提高了将近10%。采油一厂老井优化设计后系统效率统计表井号区块抽汲参数产量,t/d举升效

8、率,%(设计后)系统效率,%（设计后）前后前后209红东区38×2.2×9×163038×2.6×6×15001618.346.7030.5929红东区38×2.1×6×130338×2.1×6×13501820.824.7516.2478红东区38×2.4×9×158238×2.2×6×15821215.243.3