聚合物驱抽油机井杆柱液体摩擦力的计算方法.pdfVIP

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聚合物驱抽油机井杆柱液体摩擦力的计算方法3

侯维前1董世民2赵力朋2郭吉民3

(()

11中国地质大学北京21燕山大学机械工程学院31华北油田分公司采油工艺研究院)

摘要假设聚合物驱抽油机井的产出液为幂律流体应用幂律流体本构方程和动量守恒方程

,,

建立了抽油杆柱与油管环形空间内流体的径向速度分布规律与抽油杆柱液体摩擦力的计算模型,

应用拉格朗日乘子最优化算法求解代数方程组的数值解,并结合实例进行了计算。计算结果表明,

抽油杆柱液体摩擦力随幂律指数、稠度系数和杆柱运动速度的增加而增加,新模型和目前牛顿层

流计算模型相比其数值大于层流模型的计算结果与现场实际测试结果相符。

,,

关键词聚合物驱抽油机井抽油杆柱幂律流体摩擦力

大量试验表明聚合物驱抽油机井产出液为非响⑤环空幂律流体为均相不可压缩

,;,;⑥不考虑

牛顿流体,其流变性符合幂律流规律,可作为幂律泵筒漏失的影响。幂律流体

流体进行研究[1-3]。和水驱有杆抽油系统比较,聚本构方程为[6-7]

驱抽油机井暴露出杆管偏磨较严重的问题抽油杆τn()

,=Kdv/dr1

rz

柱下行液体摩擦力增加是导致杆管偏磨的主要原因其中动量守恒方程为

,

之一。目前,已有人对抽油杆柱液体摩擦力的计算1d

(τ)()

r+f=02

方法进行了大量研究文献、根据牛顿rdrrz

,[4][5]

式中———环空内轴向压力梯度=99。

流体层流理论建立了抽油杆柱