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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