[发明专利]一种抽油泵的受力分析方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及石油开采领域，特别涉及一种抽油泵的受力分析方法及装置。

背景技术

有杆泵抽油是最广泛的一种人工举升采油的方法，全世界大概有80％以上的油井都是采用有杆抽油泵开采的，虽然在整个有杆泵抽油井生产系统的总成本中，抽油泵占的比例并不是特别大，但是抽油泵却是决定抽油装置工作技术的关键部件，抽油泵的工作状况对于油井的检泵周期具有很大影响。在常规有杆泵的设计基础上，为了解决油田生产过程中出现的诸如出砂、油稠、气体、斜井等特殊问题，研制出了各种类型的特殊抽油泵。

目前，特殊抽油泵的技术不完全成熟，还需要根据现实中具体的问题来进行调节和修正，以使泵能够更好的工作，提高泵效。对于各种不同类型的抽油泵，需要分析它们的物理模型，研究相应的数学模型来熟悉各种泵的特点，从而可以针对不同的油层情况确定所需要的具体抽油泵。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种抽油泵的受力分析方法及装置，能够针对不同的油层情况选择所需要的抽油泵。

本申请实施例提供的一种抽油泵的受力分析方法及装置是这样实现的：

一种抽油泵的受力分析方法，所述抽油泵包括抽油杆以及与所述抽油杆相连的柱塞，所述抽油杆可带动所述柱塞进行上下运动，所述方法包括：

计算所述抽油杆带动所述柱塞向上运动时，液柱作用于所述柱塞上的第一压力、所述抽油泵的排出口的压强作用于所述柱塞上的第二压力以及液柱作用于所述抽油泵的泵筒上的惯性力；

计算所述抽油杆带动所述柱塞运动过程中产生的摩擦力；

计算所述抽油杆带动所述柱塞运动过程中液体通过排出阀的阀口或者吸入阀的阀口时产生的阻力以及液柱作用于所述抽油杆上的顶托力；

计算所述抽油杆带动所述柱塞运动过程中，所述抽油泵内的压强作用于所述柱塞上的第三压力以及井口回压作用于所述抽油杆下端表面上的第四压力；

根据所述抽油杆带动所述柱塞运动的方向，从上述各种力中选取与运动方向相对应的力，并基于选取的力计算所述抽油杆下端受到的合成力。

一种抽油泵的受力分析装置，所述抽油泵包括抽油杆以及与所述抽油杆相连的柱塞，所述抽油杆可带动所述柱塞进行上下运动，所述装置包括：

第一计算单元，用来计算所述抽油杆带动所述柱塞向上运动时，液柱作用于所述柱塞上的第一压力、所述抽油泵的排出口的压强作用于所述柱塞上的第二压力以及液柱作用于所述抽油泵的泵筒上的惯性力；

第二计算单元，用来计算所述抽油杆带动所述柱塞运动过程中产生的摩擦力；

第三计算单元，用来计算所述抽油杆带动所述柱塞运动过程中液体通过排出阀的阀口或者吸入阀的阀口时产生的阻力以及液柱作用于所述抽油杆上的顶托力；

第四计算单元，用来计算所述抽油杆带动所述柱塞运动过程中，所述抽油泵内的压强作用于所述柱塞上的第三压力以及井口回压作用于所述抽油杆下端表面上的第四压力；

合成力选择单元，用来根据所述抽油杆带动所述柱塞运动的方向，从上述各种力中选取与运动方向相对应的力；

合成力计算单元，用来基于选取的力计算所述抽油杆下端受到的合成力。

本申请实施例提供的一种抽油泵的受力分析方法及装置，通过计算抽油泵在工作时抽油杆以及柱塞受到的各种力，从而可以根据抽油杆带动柱塞运动的方向，选择与运动的方向相对应的力，从而可以分析抽油杆下端所受到的合力。这样，根据分析得到的抽油杆下端所受到的合力，能够针对不同的油层情况，选择合适的抽油泵进行作业。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明