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第一节 有杆抽油技术发展现状与趋势 1

第一章 概述 1

一、有杆抽油技术装备的发展现状与趋势 2

二、有杆抽油系统设计分析方法的发展现状与趋势 3

第二节 计算机仿真技术基本概念及有杆抽油系统描述 6

一、计算机仿真技术基本概念 6

二、有杆抽油系统的描述 7

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 9

一、API方法 9

二、有杆抽油系统动态参数计算机仿真技术的研究现状 11

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 15

参考文献 17

第一节 力学与数学模型 19

第二章 对抽油杆柱振动特性的新认识 19

第二节 抽油杆柱振动的固有频率 20

一、单级抽油杆柱 20

二、二级组合抽油杆柱 22

三、三级组合抽油杆柱 22

第三节 抽油杆柱受迫振动的稳态响应 24

一、抽油杆柱对悬点运动激励的稳态响应 24

二、抽油杆柱对泵负荷激励的稳态响应 25

参考文献 27

第三章 抽油泵泵阀运动规律的计算机仿真 28

第一节 概述 28

第二节 抽油泵泵阀运动规律的建模 29

一、固定阀运动规律的建模 29

二、游动阀运动规律的建模 37

一、泵阀运动规律计算机仿真结果的验证 40

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 40

二、泵筒内液体压力变化规律数学模型的简化 47

参考文献 51

第四章 有杆抽油系统动态参数计算机仿真的一维模型 52

第一节 力学模型与数学模型 52

一、曲柄运动规律的建模 53

二、抽油机运动规律的建模 55

三、抽油杆柱振动规律的建模 57

四、抽油泵沉没压力与排出压力的建模 59

五、泵筒内液体压力变化规律与油井实际产液量的建模 62

第二节 有杆抽油系统动态参数仿真的独立模块仿真方法 64

一、独立模块仿真方法 64

四、有杆抽油系统独立模块仿真的实现 66

二、时间协调问题 66

三、误差控制 66

第三节 单元模块仿真模型的建立 67

一、曲柄运动规律仿真模型 67

二、抽油机运动规律的仿真模型 68

三、抽油杆柱振动仿真模型 68

四、抽油泵沉没压力与排出压力的仿真模型 72

五、抽油泵泵筒内液体压力变化规律的仿真模型 72

参考文献 73

第五章 杆管液耦合振动的有杆抽油系统模型 74

第一节 概述 74

第二节 抽油杆柱与液柱耦合振动的有杆抽油系统模型 75

一、单元模块的数学模型 75

二、单元模块的仿真模型 82

三、系统仿真算法 84

第三节 杆管液耦合振动的有杆抽油系统模型 84

一、单元模块的数学模型 84

二、单元模块的仿真模型与系统仿真算法 86

参考文献 86

第六章 有杆抽油系统动态参数的计算方法 87

第一节 抽油机井有效功率计算方法的研究 87

一、问题的提出 87

二、单相流抽油泵有效功率的计算方法 88

三、多相流抽油泵有效功率的计算方法 89

第二节 地面与井下部分动态参数的计算方法 94

一、地面传动部分的动态参数 94

二、井下部分的动态参数 95

三、系统效率与各级分效率 97

第三节 抽油泵效率的计算方法 98

一、抽油泵效率的一般表达式 98

二、抽油泵效率的计算方法 99

参考文献 104

第七章 有杆抽油系统的优化设计 105

第一节 概述 105

一、有杆抽油系统的设计内容与设计原则 105

二、油井产能预测方法 106

第二节 有杆抽油系统优化设计的模糊综合评判方法 106

一、影响有杆抽油系统设计的因素 106

二、优选有杆抽油系统的模糊综合评判模型 109

一、抽汲参数优化设计的数学模型 111

第三节 有杆抽油系统抽汲参数的优化设计 111

二、优化设计方法 112

参考文献 113

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 114

第一节 有杆抽油系统动态参数计算机仿真程序仿真精度的试验验证 114

一、试验井测试结果与计算机仿真结果的对比分析 114

二、实际生产井测试结果与计算机仿真结果的对比分析 119

第二节 技术装备与工作参数对有杆抽油系统工作性能影响的计算机仿真分析 123

一、电动机类型与额定功率对有杆抽油系统工作性能的影响 124

二、常规机与异相机有杆抽油系统工作性能的对比分析 128

三、地面机构的传动效率对有杆抽油系统效率与输入功率的影响 128

四、抽油杆柱组合对有杆抽油系统效率与输入功率的影响 132

五、影响抽油泵排量系数主要因素的计算机仿真分析 133

六、井液含气对有杆泵抽油的系统效率与各级分效率影响的计算机仿真分析 135

第三节 抽汲参数优选实例与有杆抽油系统效率水平现状的仿真实例 141

一、抽汲参数优选实例 141

二、油田有杆抽油系统效率的水平现状与提高潜力的仿真实例 142

参考文献 142

第九章 抽油机井高效运行机杆泵仿真优化设计软件 143

第一节 软件功能介绍 143

一、概述 143

二、软件功能与计算实例 144

第二节 软件特点及几点认识 148

一、软件特点 149

二、对提高抽油机井系统效率的几点认识 150

第十章 结论与展望 151

第一节 结论 151

第二节 有待进一步深入研究的问题 154