一种稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距确定方法
【专利摘要】一种稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距确定方法，属于在稠油冷采的油井，利用同轴双空心抽油杆配合螺杆泵的采油【技术领域】。建立防冲距调整长度的数学模型并求解，确定稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距最适合的长度，提高螺杆泵的泵效；本发明有益的效果：建立防冲距调整长度的数学模型并求解，确定稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距最适合的长度，提高螺杆泵的泵效。
【专利说明】一种稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距确定方 法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距确定方法，属于在 稠油冷采的油井，利用同轴双空心抽油杆配合螺杆泵的采油【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 螺杆泵开采稠油在国内外有过许多的报道。如：史宝光等人发表在《油气采收率 技术》1998年第3期上的螺杆泵及配套工艺在稠油开采中的应用一文介绍孤岛油田局部稠 油井曾采用挤稠油降粘剂、泵下掺水等工艺，效果不明显。1993年对这部分油井采取地层化 学处理、地面掺热水降粘与螺杆泵配套使用的采油工艺等措施，使原来大多数生产不正常 的油井恢复正常生产，平均单井日产油量由原来的0.77 t增加到6.23 t，检泵周期由原来 62天延长到355天。
[0003] 在确定螺杆泵防冲距时，现场技术人员及操作员工根据不同螺杆泵生产厂家，提 供的不同泵型不同下入深度进行调整，满足了生产需要。但是螺杆泵配套同轴双空心抽油 杆进行稠油冷采时，由于同轴双空心杆直径增大，同时加热使同轴双空心杆受热伸长量增 力口，致使防冲距调整凭经验。防冲距过小，转子磨定位销造成负荷大甚至杆断；防冲距过大， 造成泵效低甚至不出液。因此，螺杆泵配套同轴双空心抽油杆进行稠油冷采防冲距如何确 定成为人们亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺 杆泵防冲距确定方法。
[0005] 提供一种确定稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距的方法。建立防冲距 调整长度的数学模型并求解，确定稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距最适合的 长度，提高螺杆泵的泵效。
[0006] 本发明确定稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距的方法采取的技术方 案：
[0007] 步骤1、采集下入同轴式双空心抽油杆的油井参数和同轴式双空心抽油杆的技术 参数：
[0008] a、每千米同轴式双空心抽油杆内循环水的质量M，采用：600kg/千米；同轴式双空 心抽油杆有中心通道和外环通道，内循环水的质量Μ是两个通道内循环水质量Μ之和；
[0009] b、同轴式双空心抽油杆每米质量，单位：kg/m ;
[0010] c、同轴式双空心抽油杆每千米的伸长量，m/千米；
[0011] d、油井井口回压Pi，单位：MPa ;油井井口回压Pi的确定方法：油井最高允许回压 按下列规定确定：机械采油井宜为1. 0-1. 5MPa ;低产油田的机械采油井采用管道集输时， 井口回压可为1. 0-2. 5MPa ;
[0012] e、油管横截面面积Ac，单位：mm2 ;是指内径为76mm(外径89mm)的加厚油管内横 截面面积；油管横截面面积Ac取4534. 16mm2 ;
[0013] f、同轴式双空心抽油杆横截面面积S，单位：mm2 ;取1384. 74mm2 ;
[0014] g、在同轴式双空心抽油杆内循环的循环水的压力P2，单位：MPa ;
[0015] i、所述的同轴式双空心抽油杆循环水进口温度t，单位：°C ;
[0016] j、同轴式双空心抽油杆循环水进口温度C，单位：°C ;
[0017] K、防冲距的长度H，单位：m ;
[0018] 步骤2、将采集的参数带入油井的数学模型；防冲距的长度Η的关系函数；
[0019]
【权利要求】
1. 一种稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距确定方法，其特征在于建立防冲 距调整长度的数学模型并求解，确定稠油冷采用同轴双空心抽油杆的螺杆泵防冲距最适合 的长度，提高螺杆泵的泵效； 步骤如下： 步骤1、采集下入同轴式双空心抽油杆的油井参数和同轴式双空心抽油杆的技术参 数： a、 每千米同轴式双空心抽油杆内循环水的质量M，采用：600kg/千米；同轴式双空心抽 油杆有中心通道和外环通道，内循环水的质量Μ是两个通道内循环水质量Μ之和； b、 同轴式双空心抽油杆每米质量，单位：kg/m ; c、 同轴式双空心抽油杆每千米的伸长量，m/千米； d、 油井井口回压Pi，单位：MPa ;油井井口回压Pi的确定方法：油井最高允许回压按下 列规定确定：机械采油井宜为1. 0-1. 5MPa ;低产油田的机械采油井采用管道集输时，井口 回压可为1. 0-2. 5MPa ; e、 油管横截面面积Ac，单位：mm2 ;是指内径为76mm(外径89mm)的加厚油管内横截面 面积；油管横截面面积Ac取4534. 16mm2 ; f、 同轴式双空心抽油杆横截面面积S，单位：mm2 ;取1384. 74mm2; g、 在同轴式双空心抽油杆内循环的循环水的压力P2，单位：MPa ; i、 所述的同轴式双空心抽油杆循环水进口温度t，单位：°C ; j、 同轴式双空心抽油杆循环水进口温度C，单位：°C ; K、防冲距的长度H，单位：m ; 步骤2、将采集的参数带入油井的数学模型；防冲距的长度Η的关系函数；
其中： At为同轴双空心杆进出口温度差，单位：°C ; Μ为同轴式双空心抽油杆内热载体软化水的水量，单位：kg/千米； I为同轴式双空心抽油杆内热载体软化水的流动速率； Σ&为一级动力学转化速率，取0· 55?0· 60 ; Pi为油井井口回压，单位：MPa ; P2为在同轴式双空心抽油杆内循环的循环水的压力，单位：MPa ; K2为亨利常数；这里指02的亨利常数4. 40 X 106 ; ΣΡ?为分配系数；指一定温度下，处于平衡状态时，水与空气在固定相中的浓度和在 流动相中的浓度之比； Ac为油管横截面面积，单位：mm2 ; S为同轴式双空心抽油杆横截面面积，单位：mm2; F为同轴式双空心抽油杆每千米的伸长量，m/千米；取0. 923m/千米。 E为双空心抽油杆的弹性模量，单位：Pa ; I为双空心抽油杆的极惯性矩，单位：m4 ; 所述的防冲距H，具体计算方法是通过有限差分法和打靶法结合起来的迭代法求解； 有限差分法微分方程和积分微分方程数值解的方法；把连续的定解区域用有限个离散 点构成的网格来代替，这些离散点称作网格的节点；把连续定解区域上的连续变量的函数 用在网格上定义的离散变量函数来近似；把原方程和定解条件中的微商用差商来近似，积 分用积分和来近似，于是原微分方程和定解条件就近似地代之以代数方程组，即有限差分 方程组，解此方程组就可以得到原问题在离散点上的近似解；然后再利用插值方法便可以 从离散解得到定解问题在整个区域上的近似解。
【文档编号】E21B43/00GK104100504SQ201310114292
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】付亚荣, 马永忠, 刘春平, 李小永, 姜一超, 李淼, 李冬青, 付丽霞, 曹瑾, 付茜, 付亚丽, 王志霞, 彭菁菁, 刘万斗, 靳利, 孙斌 申请人:中国石油天然气股份有限公司