[发明专利]一种获取抽油机井井下系统特性曲线的方法及装置

权利要求书

1.一种获取抽油机井井下系统特性曲线的方法，其特征在于，所述方法包括：

将光杆以下的井下举升系统作为一个整体，给定抽油机井井下系统的参数；

利用所述抽油机井井下系统的参数，获得泵出入口压差对应泵的实际排量的特性曲线；其中，所述抽油机井井下系统的参数包括：余隙比K、泵内气液比R、进入泵筒内的排量Q_{pump_in}、流体的体积系数B、冲次n、抽油杆柱总长L、钢的弹性模量E、每一级抽油杆长度L_i、每一级抽油杆横截面积f_ri、生产油管壁横截面积f_i、泵径D、柱塞的偏心率ε、泵间隙h、流体的运动粘度ν、流体的密度ρ、柱塞的长度l、柱塞的平均速度U、有效扬程H`、重力加速度g、流体流经阀球的阻力系数ζ、流体流经阀孔的流量Q₁、泵阀阀座孔面积A和流体粘度μ。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得泵出入口压差对应的泵实际排量的特性曲线的步骤包括：

利用柱塞的有效冲程S_p和地面冲程S获得冲程损失影响系统η_S；利用余隙比K、泵内气液比R获得泵充满程度系数η_C；利用进入泵筒内的排量Q_{pump_in}、柱塞衬套之间的漏失量q_loss获得泵漏失影响系数η_q；利用流体的体积系数B获得流体体积效应影响系数η_B；其中，所述柱塞的有效冲程S_p、所述柱塞衬套之间的漏失量q_loss均为具有泵出入口压差ΔP的表达式；

利用冲程损失影响系数η_S、泵充满程度系数η_C、泵漏失影响系数η_q和流体体积效应影响系数η_B获得泵效η_V；

利用所述泵效η_V和所述泵理论排量Q_t获得泵实际排量Q，得到泵出入口压差ΔP对应的泵实际排量的特性曲线。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：获得泵出入口压差对应抽油机井下系统功率的特性曲线。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获得泵出入口压差对应抽油机井下系统功率的特性曲线的步骤：

利用泵实际排量Q、流体的密度ρ、重力加速度g、和有效扬程H`获得光杆的有效功率N_e；利用流体流经阀球的阻力系数ζ、流体的密度ρ、流体流经阀孔的流量Q₁和泵阀阀座孔面积A获得水力损失功率N_Loss-H；利用柱塞衬套之间的漏失量q_loss和泵出入口压差ΔP获得体积损失功率N_Loss-V；利用泵径D、地面冲程S、冲次n、泵间隙h、柱塞的长度l、柱塞的偏心率ε、泵出入口压差ΔP和流体粘度μ获得机械损失效率N_{Loss_M}；

利用光杆的有效功率N_e、水力损失功率N_Loss-H、体积损失功率N_Loss-V和机械损失效率N_{Loss_M}获得光杆功率N_RP，得到泵出入口压差ΔP对应抽油机井下系统功率的特性曲线。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：获得泵出入口压差对应抽油机井下系统效率的特性曲线。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获得泵出入口压差对应抽油机井下系统效率的特性曲线的步骤包括：

利用所述光杆的有效功率N_e和所述光杆功率N_RP获得抽油机井下系统效率，得到泵出入口压差对应抽油机井下系统效率的特性曲线。