螺杆泵内部杆材、从优预设和解析

　　泵库杆库的建立要建立一个完整的泵库和杆库，首先应收集当前油田可用的、已成系列的螺杆泵及抽油杆的型号及参数，对螺杆泵，包括螺杆泵的每转排量、泵级数、泵的结构参数、泵推荐抽油杆和油管尺寸及泵的特性曲线等。将每一种泵的效率压力关系拟合成一个多项式曲线=a0+a1p+a2p2+a3p3+a4p4，将曲线系数存入库中备用；对抽油杆应包括杆的型号、材料密度、弹性模量、泊松比、许用应力、弯曲疲劳极限、杆的外径、内外径比值以及期望的静强度安全系数和疲劳强度安全系数等。

　　螺杆泵优选设计螺杆泵油井工作性能的优劣可以用很多指标来进行评价，如油井产液量、采油指数、螺杆泵泵效和寿命等，这些指标都可以从不同方面来评价螺杆泵的油井性能，但都无法全面评价其综合性能。由于可选用的泵型种类不多，为了尽可能使油井以佳状态工作，这里采用对所有泵型种类进行分析比较的方法，从中选择一种合适的泵型，并确定其佳产液量、合理的下泵深度以及螺杆转速。

　　根据已知的动液面高度、井口套压、原油物性、井身结构等参数，考虑到井斜的影响，计算原油井中泵的入口压力pin0。泵的入口压力是油井套压、气柱压力和油柱压力（假设油井经过了充分的稳定时间，使泵入口以上的环形空间只有油和气体）3部分压力之和。pin=pcg+p0，式中，pin为泵的入口压力；pcg为油井套压和气柱压力之和，由式得；p0为油柱压力。pcg=pc/e000011gLp，式中，pc为油井套压；g为天然气密度；Lp为下泵深度。

　　由于油井不断地产生天然气，而这些天然气是通过2个途径从井底流动到地面的，即，一部分通过井下泵组从油管来到地面，称为产出气；另一部分是通过套管和油管之间的环形空间来到地面，称为套管气。

　　根据当前油井静压ps、已计算出的井底流压pwf0、当时的油井产液量Q以及原油的物性参数，绘制综合IPR曲线，得到油井井底流压和油井产液量之间的关系。根据给定的产液量Qs，利用计算出的油井IPR曲线，计算出已选定产液量下的井底流压pwf0。以井底为起点，以井底pwf0为初值，逐步向上计算，从而得到油井中压力和井深之间的关系；以井口为起点，以井口回压pho为计算初值，逐步向井下计算，记录所有pwf0对应点的井深处的油管内压力，并记录压力和井深之间的关系，得到一组下泵深度所对应的泵进口、出口压力值pin和pout，其差值pout-pin将按顺序作为泵进出口压差值。

　　根据泵的特性曲线和泵的进出口压差，得到该泵的理论每转排量qt；根据泵入口压力pin，入口温度的原油物性参数、气油比、含水率等参数，计算出泵入口处的自由气体含量，可得到由于自由气体的存在而导致泵效的降低；然后计算溶解气对泵效的影响；再根据计算得到的效率和泵的理论每转排量qt计算出泵的实际每转排量qr。

　　软件设计及实例计算软件设计对上述分析及优化方法，编制了相应的计算软件。程序流程如，程序主界面如。程序采用交互式数据输入输出，并可建立和修改泵库、杆库和材料库，选泵、杆径、杆长及其他有关结果在结果区中详细列出并可打印输出。

　　实例计算某定向井斜井段数据如，油管内径，889mm，设计产量15m3/d，油液密度950kg/m3，从泵库和杆库中选出优方案并设计杆长，要求杆长圆整且不超过12m，多分为3组。

　　从泵库中优选出泵并计算系统的主要参数（参考）。抽油杆设计结果为杆长5m共16根，杆长6m共46根，杆长12m共52根，并给出了每根杆所在位置。