抽油机井动态参数 计算机仿真与系统优化
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作者： 董世民著
出 版 社： 石油工业出版社
出版时间： 2003-12-1字数： 270000版次： 1页数： 156印刷时间： 2003/12/01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787502144890包装： 平装内容简介
本书建立了抽油杆柱纵向振动特性分析的力学模型，以及适应范围广的抽油泵泵阀运动规律的新模型；系统研究了电动机转速波动、泵阀滞后关闭以及井下油气水多相流动的影响，完善和发展了抽油机井动态参数的计算机仿真模型；建立了单元模块仿真方法，解决了高度藕合的混合模型的仿真算法问题；完善了地面驱动传动系统各节点功率、单元平均运行效率的计算方法；建立了多相流条件下抽油机井排量系数与有效功率的计算方法，发展了抽油机井系统效率的计算理论；建立了基于系统动态仿真的机杆泵系统优化设计方法；开发了Windows操作环境下的“抽油机井动态参数计算机仿真与系统优化设计软件”。
本书适应于采油工程技术人员阅读。
目录
第一章概述
第一节有杆抽油技术发展现状与趋势
一、有杆抽油技术装备的发展现状与趋势
二、有杆抽油系统设计分析方法的发展现状与趋势
第二节计算机仿真技术基本概念及有杆抽油系统描述
一、计算机仿真技术基本概念
二、有杆抽油系统的描述
第三节API方法与有杆抽油系统动态参数计算机仿真技术的现状
一API方法
二、有杆抽油系统动态参数计算机仿真技术的研究现状
三、目前有杆抽油系统动态参数计算机仿真技术所存在的不足
参考文献
第二章对抽油杆柱振动特性的新认识
第一节力学与数学模型
第二节抽油杆柱振动的固有频率
一、单级抽油杆柱
二、二级组合抽油杆柱
三、三级组合抽油杆柱
第三节抽油杆柱受迫振动的稳态响应
一、抽油杆柱对悬点运动激励的稳态响应
二、抽油杆柱对泵负荷激励的稳态响应
参考文献
第三章抽油泵泵阀运动规律的计算机仿真
第一节概述
第二节抽油泵泵阀运动规律的建模
一、固定阀运动规律的建模
二、游动阀运动规律的建模
第三节泵阀运动规律计算机仿真结果的验证与泵筒内液体压力数学模型的简化
一、泵阀运动规律计算机仿真结果的验证
二、泵筒内液体压力变化规律数学模型的简化
参考文献
第四章有杆抽油系统动态参数计算机仿真的一维模型
第一节力学模型与数学模型
一、曲柄运动规律的建模
二、抽油机运动规律的建模
三、抽油杆柱振动规律的建模
四、抽油泵沉没压力与排出压力的建模
五、泵筒内液体压力变化规律与油井实际产液量的建模
第二节有杆抽油系统动态参数仿真的独立模块仿真方法
一、独立模块仿真方法
二、时间协调问题
三、误差控制
四、有杆抽油系统独立模块仿真的实现
第三节单元模块仿真模型的建立
一、曲柄运动规律仿真模型
二、抽油机运动规律的仿真模型
三、抽油杆柱振动仿真模型
四、抽油泵沉没压力与排出压力的仿真模型
五、抽油泵泵筒内液体压力变化规律的仿真模型
参考文献
第五章杆管液耦合振动的有杆抽油系统模型
第一节概述
第二节抽油杆柱与液柱耦合振动的有杆抽油系统模型
一、单元模块的数学模型
二、单元模块的仿真模型
三、系统仿真算法
第三节杆管液耦合振动的有杆抽油系统模型
一、单元模块的数学模型
二、单元模块的仿真模型与系统仿真算法
参考文献
第六章有杆抽油系统动态参数的计算方法
第一节抽油机井有效功率计算方法的研究
一、问题的提出
二、单相流抽油泵有效功率的计算方法
三、多相流抽油泵有效功率的计算方法
第二节地面与井下部分动态参数的计算方法
一、地面传动部分的动态参数
二、井下部分的动态参数
三、系统效率与各级分效率
第三节抽油泵效率的计算方法
一、抽油泵效率的一般表达式
二、抽油泵效率的计算方法
参考文献
第七章有杆抽油系统的优化设计
第一节概述
……
第八章有杆抽油系统动态参数计算机仿真技术的实际应用
第九章抽油机井高效运行机杆泵仿真优化设计软件
第十章结论与展望
书摘插图
第一章 概述
第一节 有杆抽油技术发展现状与趋势
有杆抽油是国内外石油工业传统的机械采油方式之一，也是至今一直在机械采油方式中占绝对主导地位的人工举升方式。到1996年末，我国有杆抽油井数已达到65000口左右，占机械采油井总数的90％以上，其产量占机械采油井总产量的80％左右。由于有杆抽油井数量多、其设备的初期投资、设备更新费用及其能耗费用都对采油成本有极大影响，因此国内外油田对有杆抽油技术的研究都非常重视，做了大量的研究工作，推动了有杆抽油技术的不断发展进步。
目前，我国各大油田相继进入中高含水开发期，为确保原油稳产、高产，必须增大油井的排液量，从而使机械采油系统的能耗费用急剧增加，机械采油系统的能耗费用已经成为影响采油成本的主要因素之一。据统计，我国机械采油系统的年耗电量已经超过注水系统而成为油田生产系统的第一用能大户。若我国有杆抽油井按65000口、单井实耗功率按10kW、年开井时间按350天计算，则全国有杆抽油井年耗电54．06×108kW•h。如果能使有杆抽油井耗电量下降20％，则全国有杆抽油井年节电3.82×108kw.h，年节电经济效益可达到1.34×108元。显然，降低有杆抽油系统的耗电量，提高有杆抽油的系统效率对于油田节能降耗，提高油田开发的综合经济效益具有重要的现实意义。
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