聚合物驱抽油机井参数优化设计研究 第8页|气田试井论文|免费论文
前苏联拉玛扎诺夫(Р.A.Pамазанов)于1957年,根据类似于式(2-79)的近似公式和拉比诺文奇(А.М.Рабинович)的精确公式,利用一批实测示功图,分别计算了曲柄销处的切线力,并经回归分析得出了计算最大扭矩的经验公式(SI单位制)
(2-80)
我国一些学者根据国内油井扭矩曲线的峰值,也建立了类似的经验公式(SI单位制)
(2-81)
2.7.3电动机的功率计算
选择电动机时,除了确定适合于抽油机工作特点的类型之外,还要确定适合各型抽油机工作能力的电动机容量,即功率大小。
已知传动效率 、冲次 、传动比 和电机转数 ,电机功率 与曲柄轴扭矩 关系为
(2-82)
由上式可得,需要的电动机功率为
(2-83)
曲柄轴扭矩在工作过程中是变化的,应当按均方根取其等值电流或等值扭矩来计算,即
(2-84)
所谓等值扭矩,就是用一个固定扭矩来代替变化的实际扭矩,使其电动机的发热条件相同,则此固定扭矩称为实际变化扭矩的等值扭矩(即均方根值)。它可由扭矩曲线来计算
(2-85)
对于抽油机来说,等值扭矩与最大扭矩之间存在一定关系,可以写成如下形式
式中 —不同方法确定的比例系数,简谐模型 =0.707。
计算出电动机的功率后,在具体选择电动机的型号时,还应注意电动机的转数与皮带轮直径和冲次的配合,以及考虑电动机的超载能力和启动特性。
2.8系统效率的计算
2.8.1机械采油井的输入功率
用指针式三项电能表测量时,用下式计算输入功率:
(2-86)
式中 P1—输入功率,Kw;
np—有功电能表所转的圈数,r;
K—电流互感器变比,常数;
K1—电压互感器变比,常数;
NP—有功电能表耗电为1 kW•h时所转圈数,r/( kW•h);
tP—有功电能表转nP圈所用时间,s。
2.8.2 机械采油井的有效功率
(2-87)
式中 Q—油井产液量,m3/d;
H—有效扬程,m;
ρ—油井液体密度,t/m3;
g—重力加速度,g=9.8m/s2。
2.8.3 有效扬程
(2-88)
式中 H—有效扬程,m;
Hd—油井动液面深度,m;
PO—油管压力,MPa;
Pt—套管压力,MPa。
2.8.4 油井液体密度
(2-89)
式中 fw—含水率;
ρo—油的密度,t/m3;
ρw—水的密度,t/m3。
2.8.5光杆功率
(2-90)
式中 A—示功图的面积,mm2;
Sd—减程比,m/mm;
fd—力比,N/mm;
ns—光杆实测平均冲次,min-1 。
2.8.6 抽油机井的地面效率
(2-91)
2.8.7抽油机井的井下效率
(2-92)
2.8.8 单井的系统效率
(2-93)
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