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抽油泵排量系数计算

抽油泵排量系数计算
时间:2022-06-14
抽油泵排量系数计算是计算油井实际产液量的基础,不仅是衡量抽油泵工作性能的指标之一,而且也是评价有杆抽油系统整体工作性能的指标之一。

一、抽油泵排量系数的定义

抽油泵排量系数指某一段时间内,油井实际生产液量与泵理论排液量体积百分比,一般表示为:

η排=Q实/ Q理 (3-1)

式中: Qx为抽油泵实际排量,油井实际日产量,m'/d (指井口原油脱气后,井口日产油水两相混合液在标准状态下的体积);Q为抽油泵理论排量,油井理论日产量,m'/d (指假设柱塞的冲程长度等于悬点的冲程长度、泵筒内充满油水两相混合液,井口理论上的日产)。

Q理= 1440ApSn (3-2)

式中: Ap为柱塞截面积,m2;

S为光杆冲程,m;

n为冲次,min-1。

抽油泵排量系数(习惯称为泵效)从整体上反映了抽油泵性能的好坏和油田管理水平的高低,排量系数的高低直接反映了油井抽汲参数的选择是否合适,通常影响泵效的因素主要是:地质因素。如油井出砂、气体、油井结蜡、原油粘度高、原油中含有腐蚀性介质等;设备因素。

泵的制造质量、安装质量、衬套与活塞间隙配合不当、阀球与阀座不严等都会使泵效降低;工作方式的影响。泵的工作参数选择不当,也会降低泵效。

如果参数过大,理论排量远远大于油层供液能力,造成供不应求,泵效自然很低;冲次过快,会造成油来不及进入泵的工作筒,使泵效降低;泵挂过深,使冲程损失过大,也会降低泵效。

 

二、抽油泵排量系数计算

抽油泵排量系数计算是计算油井实际产液量的基础,不仅是衡量抽油泵工作性能的指标之一,而且也是评价有杆抽油系统整体工作性能的指标之一。虽然国内外学者对抽油泵排量系数计算做了大量的研究工作,但目前抽油泵排量系数计算普遍采用下述公式:

η排= = η冲η漏η充η体 (3-3)

式中:

η冲为柱塞冲程影响系数,考虑抽油杆和油管的变形对柱塞冲程的影响;

η漏为液体漏失系数,考虑抽油泵工作时液体漏失的影响;

η充为充满系数,考虑油井含气的影响;

η体为液体的收缩性系数,考虑液体从井下到地面容器时体积减少的影响。

 

为便于推导具体公式,引入如下符号:

其中: Fp为抽油泵泵筒内圆面积,㎡;

S为悬点冲程长度,m;

Spump为抽油泵柱塞的有效冲程,m;

V0为泵筒的余隙容积,m³;

S0为余隙容积V。简化成横截面积为Fp的圆柱体的高度,m;

Vs为柱塞上冲程过程中,吸入泵筒内的油水混合液在泵筒内所占据的体积,m³;

∆V为塞上冲程过程中,油管内液体经柱塞与泵筒之间的环形缝隙所漏失的液体体积,m³;

V为柱塞-一个冲程内,排出的液体在井口标准条件下的体积,m3。

 

由排量系数计算公式(3-3),排量系数可表示为:

η排= V/FpS=[V/(Vs-∆V)][(Vs-∆V)/ Vs)][Vs/ FpSpump][FpSpump/ FpS] (3-4)

其中: η冲=Spump/ S

η充=Vs/ (FpSpump)

η漏=(Vs-∆V)/ Vs

η体=V/(Vs-∆V)

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