[发明专利]一种适于掺稀抽油机井的系统效率测算方法

权利要求书

1.一种适于掺稀抽油机井的系统效率测算方法，适用于高含气井的系统效率测算，包括：

计算有效功率N_e；

计算粘滞功率

计算输入功率N：包括抽油机输入效率N_cy和掺稀泵输入效率N_cx；和

计算所述系统效率η，其等于所述有效功率N_e与所述粘滞功率之和与所述输入功率的比值；

其特征在于，

所述输入功率还包括溶解气膨胀功率N_g，所述溶解气膨胀功率N_g与沉没压力、饱和压力和油管压力三者的大小关系相关；其中，所述溶解气膨胀功率N_g按照如下方式确定：

在沉没压力大于或等于饱和压力且油管压力小于饱和压力的情况下，溶解气膨胀功率N_g是根据溶解系数、油井产业量、饱和压力、油管压力确定的；

在沉没压力小于饱和压力且有油管压力大于或等于饱和压力的情况下，溶解气膨胀功率N_g等于0；

在沉没压力小于饱和压力且沉没压力大于或等于油管压力的情况下，溶解气膨胀功率N_g是根据溶解系数、油井产业量、饱和压力、沉没压力确定的；

在沉没压力小于饱和压力且油管压力大于沉没压力的情况下，溶解气膨胀功率N_g等于0。

2.根据权利要求1所述的测算方法，其特征在于，所述粘滞功率按照如下方式计算：

计算下冲程粘滞功率：

计算上冲程粘滞功率：

计算粘滞功率

式中，T为一个抽油周期，单位s；F_r(t)为粘滞阻力N；V_r(t)为抽油机悬点运动速度；μ_i为第i段抽油杆所对应的油管内原油粘度，mPa·s；l_i为第i段抽油杆长度，m；m为管杆径之比，无因次；s为冲程，m；n为冲次，1/min。

3.根据权利要求1或2所述的测算方法，其特征在于，所述沉没压力P_沉按照如下方式计算：

P_沉＝P_t+ρgh

式中，P_t为套管压力，MPa；ρ为油井液体密度，t/m³；g为重力加速度，取9.8m/s²；h为有效扬程。

4.根据前述权利要求3所述的测算方法，其特征在于，所述掺稀泵输入效率N_cx按照如下方式计算：

式中，P_wh为掺入稀油的压力，Mpa；f_w为含水率；R_m为掺稀比；N_cx为地面掺稀泵的功率，kW；η_CXB为掺稀泵的效率。

5.根据前述权利要求4所述的测算方法，其特征在于，所述输入功率N_cy按照如下方式计算：

式中，n_p为有功电能表所转的圈数；K为电流互感器变化；K₁为电压互感器变化；N_p为有功能表耗电为1Kwh时所转的圈数，r/(Kwh)；t_p为有功电能表转圈所用时间，s。

6.根据权利要求5所述的测算方法，其特征在于，所述有效功率按照如下计算：

式中，Q为油井产业量，m³/d；H为有效扬程，m；式中，有效扬程按照如下方式计算：

式中，H_d为油井动液面深度，m；p₀为油管压力，Mpa；p₁为套管压力，Mpa；ρ为油井液体密度，t/m³；g为重力加速度，取9.8m/s²。