抽油井動態(tài)參數(shù)計算機仿真與系統(tǒng)優(yōu)化

內(nèi)容概要

　　《抽油機井動態(tài)參數(shù)：計算機仿真與系統(tǒng)優(yōu)化》建立了抽油桿柱縱向振動特性分析的力學(xué)模型，以及適應(yīng)范圍廣的抽油泵泵閥運動規(guī)律的新模型；系統(tǒng)研究了電動機轉(zhuǎn)速波動、泵閥滯后關(guān)閉以及井下油氣水多相流動的影響，完善和發(fā)展了抽油機井動態(tài)參數(shù)的計算機仿真模型；建立了單元模塊仿真方法，解決了高度藕合的混合模型的仿真算法問題；完善了地面驅(qū)動傳動系統(tǒng)各節(jié)點功率、單元平均運行效率的計算方法；建立了多相流條件下抽油機井排量系數(shù)與有效功率的計算方法，發(fā)展了抽油機井系統(tǒng)效率的計算理論；建立了基于系統(tǒng)動態(tài)仿真的機桿泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法；開發(fā)了Windows操作環(huán)境下的“抽油機井動態(tài)參數(shù)計算機仿真與系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計軟件”?！　”緯m應(yīng)于采油工程技術(shù)人員閱讀。

作者簡介

　　董世民，燕山大學(xué)機械工程學(xué)院教授。1962年生，1983年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，1986年在石油大學(xué)獲工學(xué)碩士學(xué)位，1998年在西南石油學(xué)院獲工學(xué)博士學(xué)位。1986年至2000年在大慶石油學(xué)院任教，2001年調(diào)至燕山大學(xué)任教。主要從事采油機械系統(tǒng)的工作理論、動態(tài)仿真與節(jié)能技術(shù)的研究工作。獲6項省部級科技獎，擁有專利2項，出版《抽油機設(shè)計計算與計算機實現(xiàn)》《水平井有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計》2部專著，發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇。

書籍目錄

第一章概述　第一節(jié)有桿抽油技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢　　一、有桿抽油技術(shù)裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢　　二、有桿抽油系統(tǒng)設(shè)計分析方法的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢　第二節(jié)計算機仿真技術(shù)基本概念及有桿抽油系統(tǒng)描述　　一、計算機仿真技術(shù)基本概念　　二、有桿抽油系統(tǒng)的描述　第三節(jié)API方法與有桿抽油系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)計算機仿真技術(shù)的現(xiàn)狀　　一API方法　　二、有桿抽油系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)計算機仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀　　三、目前有桿抽油系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)計算機仿真技術(shù)所存在的不足　參考文獻第二章對抽油桿柱振動特性的新認(rèn)識　第一節(jié)力學(xué)與數(shù)學(xué)模型　第二節(jié)抽油桿柱振動的固有頻率　　一、單級抽油桿柱　　二、二級組合抽油桿柱　　三、三級組合抽油桿柱　第三節(jié)抽油桿柱受迫振動的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)　　一、抽油桿柱對懸點運動激勵的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)　　二、抽油桿柱對泵負(fù)荷激勵的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)　參考文獻第三章抽油泵泵閥運動規(guī)律的計算機仿真　第一節(jié)概述　第二節(jié)抽油泵泵閥運動規(guī)律的建?！　∫弧⒐潭ㄩy運動規(guī)律的建?！　《?、游動閥運動規(guī)律的建模　第三節(jié)泵閥運動規(guī)律計算機仿真結(jié)果的驗證與泵筒內(nèi)液體壓力數(shù)學(xué)模型的簡化　　一、泵閥運動規(guī)律計算機仿真結(jié)果的驗證　　二、泵筒內(nèi)液體壓力變化規(guī)律數(shù)學(xué)模型的簡化　參考文獻第四章有桿抽油系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)計算機仿真的一維模型第五章桿管液耦合振動的有桿抽油系統(tǒng)模型第六章有桿抽油系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)的計算方法第七章有桿抽油系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計第八章有桿抽油系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)計算機仿真技術(shù)的實際應(yīng)用第九章抽油機井高效運行機桿泵仿真優(yōu)化設(shè)計軟件第十章結(jié)論與展望

章節(jié)摘錄

　　第一章 概述　　第一節(jié) 有桿抽油技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢　　有桿抽油是國內(nèi)外石油工業(yè)傳統(tǒng)的機械采油方式之一，也是至今一直在機械采油方式中占絕對主導(dǎo)地位的人工舉升方式。到1996年末，我國有桿抽油井?dāng)?shù)已達到65000口左右，占機械采油井總數(shù)的90％以上，其產(chǎn)量占機械采油井總產(chǎn)量的80％左右。由于有桿抽油井?dāng)?shù)量多、其設(shè)備的初期投資、設(shè)備更新費用及其能耗費用都對采油成本有極大影響，因此國內(nèi)外油田對有桿抽油技術(shù)的研究都非常重視，做了大量的研究工作，推動了有桿抽油技術(shù)的不斷發(fā)展進步。　　目前，我國各大油田相繼進入中高含水開發(fā)期，為確保原油穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，必須增大油井的排液量，從而使機械采油系統(tǒng)的能耗費用急劇增加，機械采油系統(tǒng)的能耗費用已經(jīng)成為影響采油成本的主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計，我國機械采油系統(tǒng)的年耗電量已經(jīng)超過注水系統(tǒng)而成為油田生產(chǎn)系統(tǒng)的第一用能大戶。若我國有桿抽油井按65000口、單井實耗功率按10kW、年開井時間按350天計算，則全國有桿抽油井年耗電54．06×108kW?h。如果能使有桿抽油井耗電量下降20％，則全國有桿抽油井年節(jié)電3.82×108kw.h，年節(jié)電經(jīng)濟效益可達到1.34×108元。顯然，降低有桿抽油系統(tǒng)的耗電量，提高有桿抽油的系統(tǒng)效率對于油田節(jié)能降耗，提高油田開發(fā)的綜合經(jīng)濟效益具有重要的現(xiàn)實意義?！　　?/pre>




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　　本書建立了抽油桿柱縱向振動特性分析的力學(xué)模型，以及適應(yīng)范圍廣的抽油泵泵閥運動規(guī)律的新模型；系統(tǒng)研究了電動機轉(zhuǎn)速波動、泵閥滯后關(guān)閉以及井下油氣水多相流動的影響，完善和發(fā)展了抽油機井動態(tài)參數(shù)的計算機仿真模型；建立了單元模塊仿真方法，解決了高度藕合的混合模型的仿真算法問題；完善了地面驅(qū)動傳動系統(tǒng)各節(jié)點功率、單元平均運行效率的計算方法；建立了多相流條件下抽油機井排量系數(shù)與有效功率的計算方法，發(fā)展了抽油機井系統(tǒng)效率的計算理論；建立了基于系統(tǒng)動態(tài)仿真的機桿泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法；開發(fā)了Windows操作環(huán)境下的“抽油機井動態(tài)參數(shù)計算機仿真與系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計軟件”?！　”緯m應(yīng)于采油工程技術(shù)人員閱讀。





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