优化设计对比分析

优化设计对比 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 为进一步完善大港油田油水井生产信息采集与管理平台系统功能，经过研究分析，编制了抽油机井杆管柱优化设计软件，为综合评价该软件的性能，特在大港油田选取部分井进行设计分析，并与现阶段实际的生产数据或设计数据进行对比分析，分析结果如下： 1、岐北-18 1）油井基本数据 油层中深(m) 油层静压(MPa) 饱和压力(MPa) 含水率(%) 2862 28.43 17.21 94.74 动液面(m) 井口油压(MPa) 井口套压(MPa) 地面原油密度(g/cm^3) 587 0.26 0.26 0.852 油井产液量(m^3/d) 冲程(m) 冲次(次/min) 泵深(m) 12 6 4 2304 2）优化设计结果 冲 程(m) 6 冲 次(次/min) 3 泵 径(mm) 44 设计产液(m^3/d) 30.5 沉没压力(MPa) 2.7 泵深(m) 2304 计算泵效(%) 77.4 有效冲程(m) 4.88 有效功率(kW) 7.06 光杆功率(kW) 15.45 井下效率(%) 45.69 最大扭距(N·m) 67.24 电机功率(kW) 28.26 奥金格折算应力(MPa) 129.75 悬点最大载荷(kN) 119.38 悬点最小载荷(kN) 70.07 3）杆柱设计结果 杆径(mm) 杆长(m) 古德曼百分比(%) 使用系数(%) 最大应力(MPa) 最小应力(MPa) 许用应力(MPa) 最大载荷(kN) 最小载荷(kN) 奥金格折算应力(MPa) 钢级 25 513.5 76.7 75.52 221.09 129.77 248.84 119.38 70.07 100.48 D 22 870.18 86.07 78.96 226.49 119.31 243.83 94.71 49.89 110.17 D 19 705.74 84.94 76.56 200.93 75.94 223.09 62.67 23.68 112.06 D 4）加重杆设计结果:杆径(mm): 38杆长(m):109.37 5）扶正器设计结果 序号 扶正器位置(m) 扶正器类型 扶正器间距(m) 1 2152.00 刚性扶正器 80.00 2 2232.00 刚性扶正器 72.00 6）杆柱强度校核结果 序号 直径(mm) 钢级 段长(m) 最大载荷(kN) 最小载荷(kN) 奥金格折算应力(MPa) 应力比(%) 1 38.1 C 109.37 27.43 7.94 13.04 10.58 2 19.05 D 705.74 46.86 23.04 75.35 51.18 3 22.22 D 870.18 79.63 48.52 82.51 57.24 4 25.4 D 513.5 104.87 68.14 78.73 53.57 7)与实际情况的对比 ①杆柱组合及载荷对比 岐北-18井的实际杆柱结构为φ25mm泵杆×26根×209.78m、 φ22mm泵杆×169根×1383.54m、 φ19mm泵杆×70根×562.41m、 φ38mm加重杆×20根×120.98m，跟设计结果的杆柱组合级数相同，但各级杆柱长度略有差异，加重杆长度差别不大，设计的φ25mm、φ19mm杆柱长度略有增加，粗杆径长度的增加加强了杆柱组合的安全性，出现这种差异的原因主要为在杆柱组合设计过程中，限定了各级杆柱的使用系数，本次设计中选定的使用系数为0.85，增大该参数可以降低粗杆径杆柱的长度，但安全性将有所降低。 按照现有设计方法，该井的设计结果为： 最大载荷：114.40KN；最小载荷：65.20KN；设计液量为31.53 m3/d，最大扭矩为70.43N·m。 对比如下： 对比项目 最大载荷KN 最小载荷KN 最大扭矩N·m 产液量m3/d 软件设计结果 104.87 68.14 67.24 30.5 现在设计结果 114.4 65.2 70.43 31.53 误差率% -0.0833042 0.04 5092 -0.0452932 -0.0326673 从上 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 可以看出，软件设计计算结果与现阶段设计方法计算出的结果误差率均在10%以内，完全能够满足应用要求，在软件设计计算过程中，因为双方的杆柱组合略有差异，且软件计算时充分考虑了井筒内的各种摩擦因素，因而导致双方的载荷值计算结果略有差异。 ②扶正对比 根据修井资料显示，该井在下φ22mm泵杆186-225根之间下偏磨接箍39个，经计算，下扶正器的井段为1522.7m～1842m，比软件设计结果更靠近井口，但据实际生产情况表明，该井扶正效果不理想，因此，软件设计结果可能更理想。 2、西新2-6 1）油井基本数据 油层中深(m) 油层静压(MPa) 饱和压力(MPa) 含水率(%) 1142 10.65 10.07 93.3 动液面(m) 井口油压(MPa) 井口套压(MPa) 地面原油密度(g/cm^3) 500 0.47 1.8 0.926 油井产液量(m^3/d) 冲程(m) 冲次(次/min) 泵深(m) 144 5 6 809 2）优化设计结果 冲 程(m) 5 冲 次(次/min) 6 泵 径(mm) 83 设计产液(m^3/d) 194.35 沉没压力(MPa) 3.8 泵深(m) 809 计算泵效(%) 83.15 有效冲程(m) 4.37 有效功率(kW) 13.47 光杆功率(kW) 20.93 井下效率(%) 64.38 最大扭距(N·m) 45.46 电机功率(kW) 38.29 奥金格折算应力(MPa) 89.97 悬点最大载荷(kN) 70.75 悬点最小载荷(kN) 30.74 3）杆柱设计结果 杆径(mm) 杆长(m) 古德曼百分比(%) 使用系数(%) 最大应力(MPa) 最小应力(MPa) 许用应力(MPa) 最大载荷(kN) 最小载荷(kN) 奥金格折算应力(MPa) 钢级 22 714.73 88.21 79.03 169.21 73.52 181.99 70.75 30.74 89.97 K 4）加重杆设计结果:杆径(mm): 38杆长(m):89.8 5）防脱器设计结果:距泵柱塞 393.11m处 6）扶正器设计结果 序号 扶正器位置(m) 扶正器类型 扶正器间距(m) 1 137.00 滚轮扶正器 8.00 2 145.00 滚轮扶正器 8.00 3 153.00 滚轮扶正器 8.00 4 161.00 滚轮扶正器 8.00 5 169.00 滚轮扶正器 8.00 6 177.00 滚轮扶正器 8.00 7 185.00 滚轮扶正器 8.00 8 193.00 滚轮扶正器 8.00 9 201.00 刚性扶正器 8.00 10 209.00 刚性扶正器 8.00 11 217.00 刚性扶正器 8.00 12 225.00 刚性扶正器 8.00 13 233.00 刚性扶正器 8.00 14 241.00 刚性扶正器 8.00 15 249.00 刚性扶正器 8.00 16 257.00 刚性扶正器 8.00 17 265.00 刚性扶正器 8.00 18 273.00 刚性扶正器 312.00 19 585.00 刚性扶正器 80.00 20 665.00 刚性扶正器 144.00 7）杆柱强度校核结果 序号 直径(mm) 钢级 段长(m) 最大载荷(kN) 最小载荷(kN) 奥金格折算应力(MPa) 应力比(%) 1 38.1 C 94.27 39.11 5.64 20.4 18.05 2 22.22 K 714.73 68.23 25.91 89.07 86.16 8）与实际情况的对比 ①杆柱组合及载荷对比 西新2-6井的实际杆柱结构为Ф22mm泵杆×85根×686.08m、Ф38mm加重杆×17根×106.873m，跟设计结果的杆柱组合级数相同，且长度相差不大，证明该井的设计结果吻合性很好。 按照现有设计方法，该井的设计结果为： 最大载荷：46.89KN；最小载荷：24.68KN；设计液量为52.55 m3/d，最大扭矩为31.43N·m。 对比如下： 对比项目 最大载荷KN 最小载荷KN 最大扭矩N·m 产液量m3/d 软件设计结果 68.23 25.91 45.46 194.35 现在设计结果 77.74 24.68 62.58 186.99 误差率% -0.1223308 0.0498379 -0.273569831 0.03936039 由上表可以看出，该井载荷值和设计产量相差不大，最大扭矩相差较大，主要原因是该井为斜井，在软件设计过程中，仅知道井斜角为14°，没有具体井眼轨迹数据，因而构造的井眼模型不够精确。 ②扶正对比 该井在实际生产中选用全井扶正，软件计算的扶正器位置也跨度较大，接近全井扶正，但井口以下130m内无扶正，靠近泵端扶正器间距较大，比较符合杆柱实际受力情况，在满足扶正要求的前提下，尽量减少扶正器的数量，以改善杆柱的受力状况。 3、西新10-5 1）油井基本数据 油层中深(m) 油层静压(MPa) 饱和压力(MPa) 含水率(%) 883.4 10.52 9.94 97.86 动液面(m) 井口油压(MPa) 井口套压(MPa) 地面原油密度(g/cm^3) 101 0.51 0.78 0.922 油井产液量(m^3/d) 冲程(m) 冲次(次/min) 泵深(m) 127 5 6 598 2）优化设计结果 冲 程(m) 5 冲 次(次/min) 5.5 泵 径(mm) 83 设计产液(m^3/d) 189.39 沉没压力(MPa) 4.32 泵深(m) 598 计算泵效(%) 88.39 有效冲程(m) 4.65 有效功率(kW) 5 光杆功率(kW) 10.61 井下效率(%) 47.08 最大扭距(N·m) 25.19 电机功率(kW) 19.41 奥金格折算应力(MPa) 52.16 悬点最大载荷(kN) 42.92 悬点最小载荷(kN) 20.75 3）杆柱设计结果 杆径(mm) 杆长(m) 古德曼百分比(%) 使用系数(%) 最大应力(MPa) 最小应力(MPa) 许用应力(MPa) 最大载荷(kN) 最小载荷(kN) 奥金格折算应力(MPa) 钢级 22 523.55 32.95 41.45 102.65 49.64 210.52 42.92 20.75 52.16 D 4）加重杆设计结果:杆径(mm): 38杆长(m):74.45 5）防脱器设计结果：距泵柱塞 288.30 m处 6）扶正器设计结果 序号 扶正器位置(m) 扶正器类型 扶正器间距(m) 1 390.00 刚性扶正器 80.00 2 470.00 刚性扶正器 128.00 7）杆柱强度校核结果 序号 直径(mm) 钢级 段长(m) 最大载荷(kN) 最小载荷(kN) 奥金格折算应力(MPa) 应力比(%) 1 38.1 C 73.83 19.79 3.91 10 8.52 2 22.22 D 524.17 40.41 18.36 49.48 31.45 8）与实际情况的对比 ①杆柱组合及载荷值对比 西新10-5井的实际杆柱结构为φ38mm加重杆×16根×100.76m、φ22mm泵杆×60根×485.72m，与软件设计结果的杆级结构相同，长度略有差异，软件设计结果中加重杆长度有所减少，降低了杆柱带来的负载，降低能量消耗，提高系统效率。 按照现有设计方法，该井的设计结果为： 最大载荷：46.89KN；最小载荷：24.68KN；设计液量为52.55 m3/d，最大扭矩为31.43N·m。 对比如下： 对比项目 最大载荷KN 最小载荷KN 最大扭矩N·m 产液量m3/d 软件设计结果 40.41 18.36 25.19 189.39 现在设计结果 58.41 19.53 48.26 171.41 误差率% -0.3081664 -0.059908 -0.47803564 0.1048947 从上表可以看出，该井载荷、扭矩误差相对较大，主要是由于杆柱组合的差异造成的，软件设计计算的载荷较轻，同时又能满足强度要求，可以部分提高油井的系统效率。 ②扶正对比 在实际井况中，该井无扶正，根据修井记录显示，该井偏磨严重，软件设计的扶正器添加位置正处于偏磨严重井段，比较符合实际情况。 4、西43-3-4井 1）油井基本数据 油层中深(m) 油层静压(MPa) 饱和压力(MPa) 含水率(%) 891 10.4 9.83 82 动液面(m) 井口油压(MPa) 井口套压(MPa) 地面原油密度(g/cm^3) 640 0.6 3 0.911 油井产液量(m^3/d) 冲程(m) 冲次(次/min) 泵深(m) 15 5 4 703.7 2）优化设计结果 冲 程(m) 5 冲 次(次/min) 4 泵 径(mm) 38 设计产液(m^3/d) 22.3 沉没压力(MPa) 0.25 泵深(m) 703.7 计算泵效(%) 68.28 有效冲程(m) 4.87 有效功率(kW) 2.51 光杆功率(kW) 4.47 井下效率(%) 56.14 最大扭距(N·m) 16.57 电机功率(kW) 8.18 奥金格折算应力(MPa) 47.45 悬点最大载荷(kN) 31.18 悬点最小载荷(kN) 17.13 3）杆柱设计结果 杆径(mm) 杆长(m) 古德曼百分比(%) 使用系数(%) 最大应力(MPa) 最小应力(MPa) 许用应力(MPa) 最大载荷(kN) 最小载荷(kN) 奥金格折算应力(MPa) 钢级 19 673.34 28.49 39.89 99.98 54.93 213.05 31.18 17.13 47.45 D 4）加重杆设计结果:杆径(mm): 38杆长(m):31.31 5）杆柱强度校核结果 序号 直径(mm) 钢级 段长(m) 最大载荷(kN) 最小载荷(kN) 奥金格折算应力(MPa) 应力比(%) 1 38.1 C 30.36 9.02 1.74 4.57 3.88 2 19.05 D 673.34 27.4 16.31 39.31 22.16 6）与实际情况对比 ①杆柱组合及载荷值对比 该井实际杆柱组合为：φ22mm泵杆×86根×686.28m，软件根据最大系统效率设计的杆径较小，在满足强度要求的前提下，尽量减小杆柱直径，降低悬点载荷，提高系统效率。 按照现有设计方法，该井的设计结果为： 最大载荷：46.89KN；最小载荷：24.68KN；设计液量为52.55 m3/d，最大扭矩为31.43N·m。 对比如下： 对比项目 最大载荷KN 最小载荷KN 最大扭矩N·m 产液量m3/d 软件设计结果 27.4 16.31 16.57 22.3 现在设计结果 31.24 18.5 21.87 26.13 误差率% -0.1229193 -0.118378 -0.242341107 -0.1465748 由上表可知，软件设计计算的载荷值均偏低，这是由于选用杆径较小造成的，该井泵深较小，泵径也很小，因此，选用φ19mm杆柱已足够满足强度要求。 ②扶正对比 软件设计结果为不需要扶正，而实际情况为全井扶正，差别较大，需要确认该井的井斜数据，以确定该井的井身轨迹是否为直井。 5、对比总结 经过上述对比分析，可以得出以下结论： 1）软件设计的杆柱组合基本能与实际情况吻合 4口井中，有3口井的杆柱组合差别不大，其中西新2-6井一致性最好，西43-3-4井杆柱组合与实际应用有所不同。 软件设计结果与实际情况存在差异的主要原因为以下几个方面： ①软件在计算杆柱组合过程中引进了杆柱使用系数这一参数，充分保证了杆柱使用中的安全性。 ②软件在杆柱设计过程中遵循等应力设计准则，即各级杆柱的最大应力相差不大，从而最大限度的提高杆柱使用过程中的可靠性。 ③软件在设计过程中遵循最大系统效率设计准则，因此，在满足杆柱强度的条件下，软件选用最小杆径的杆柱以降低悬点载荷，从而提高油井的系统效率。 2）载荷值和设计产液量的计算与现在使用的经验公式计算结果差别不大 经过对比，双方计算的载荷值整体相差不大，尤其是确定工作 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 后，双方计算的设计产液量差别很小，均不超过15%，部分井的载荷值计算结果存在偏差的因素主要是因为选用的杆柱组合数据存在一定差异，且软件在设计过程中考虑了更多的因素，如摩擦力的影响、扶正器的影响等，使得计算结果更加切合实际。 3）扶正设计整体可靠 在软件设计结果中，关于扶正器的设计情况与实际情况有3口井吻合较好，西43-3-4井的扶正设计与实际情况存在偏差，需进一步核实该井的井斜数据，以确定是否选用其它设计模型。 在扶正设计过程中，在满足扶正要求后，尽量减少扶正器的数量，以改善杆柱受力状况，最大限度提高油井的系统效率。 4）软件的其它功能 该软件除了进行工作制度优选、杆柱组合设计、杆柱强度校核、杆柱稳定性分析及扶正、加重、防脱等辅助性设计外，还提供一些其它功能，油井产能分析等。 在录入油井的基础数据后，软件可以对该井的产能进行分析，如下图1所示： 图1 岐北-18井产能分析 综上所述：该优化设计软件整体设计结果与实际情况吻合较好，完全能够满足实际应用要求。部分数据存在差异，这些差异均是由于软件设计时为最大限度的提高油井系统效率而产生的，由此进一步证明该软件对于油井的优化设计具有一定指导意义。