CN102661273A - 潜油电泵通过性测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种潜油电泵通过性测量方法：测量套管的内径d1；测量油井的造斜段弧长L1和套管在造斜段的弯曲曲率α1；要测量潜油电泵最大外径d2和长度L2；根据试验可知潜油电泵机组最大弯曲曲率α2为3°，如果大于3°电泵将被损坏；根据几何关系进行计算Y1和Y2：当Y1≥Y2时潜油电泵可以通过；当Y1 < Y2时潜油电泵不可以通过。本发明的优越性：该方法解决了潜油电泵在有弯曲油井中通过弯曲段测量问题，其避免了在实际操作中潜油电泵被卡在弯曲段而无法到达挂泵深度的问题，也避免了在这一操作中对电泵和油井的损坏。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种适用于潜油电泵在油井中通过性的测量的方法。
(二)背景技术：
关于潜油电泵在油井造斜段通过性的测量，目前没有完整可靠测量方法。现在通常做法是将电泵抽象成一个细长杆状体，而然后通过简单的几何计算，来判断其通过性。该方法的测量结果比较粗糙，且只能提供参考，且在目前使用的几何计算公式中，有些公式存在单位问题，因此测量结果可信度比较低。潜油电泵的通过性测量，对于潜油电泵未来泵挂深度有影响，因此它的测量的准确性是十分重要的。
(三)发明内容：
本发明的目的在于提供一种潜油电泵通过性测量方法，它能够解决现有技术的不足。
本发明的技术方案：一种潜油电泵通过性测量方法，其特征在于它由以下步骤构成：
(1)测量套管的内径d1；
(2)测量油井的造斜段弧长L1和套管在造斜段的弯曲曲率α1；
(3)要测量潜油电泵最大外径d2和长度L2；
(4)根据试验可知潜油电泵机组最大弯曲曲率α2为3°，如果大于3°电泵将被损坏；
(5)根据以下几何关系进行计算：
1)潜油电泵外径与套管内径接触点到套管曲率中心的水平距离的平方加潜油电泵外径与套管内径接触点到套管曲率中心的垂直距离平方和等于套管最大弯曲半径平方，即X12+Y12=(R1+d1/2)2；
2)潜油电泵外径与套管内径接触点到潜油电泵曲率中心的水平距离平方加潜油电泵外径与套管内径接触点到潜油电泵曲率中心的垂直距离平方和等于潜油电泵最大弯曲半径平方，即X22+Y22=(R2+d2/2)2；
3)潜油电泵中心弯曲半径等于潜油电泵在对应曲率α2时的最大弧长除以弧度制的潜油电泵最大允许曲率α2，即R2＝L2/α2；
4)潜油电泵机组外径到潜油电泵外径与套管内径接触点水平距离等于潜油电泵最大弯曲半径减去潜油电泵外径与套管内径接触点到潜油电泵曲率中心的水平距离，即Z=(R2+d2/2)-X2；
图中参数说明
(6)通过上述几何方程的计算Y1和Y2：当Y1≥Y2时潜油电泵可以通过；当Y1<Y2时潜油电泵不可以通过。
本发明的优越性：该方法解决了潜油电泵在有弯曲油井中通过弯曲段测量问题，其避免了在实际操作中潜油电泵被卡在弯曲段而无法到达挂泵深度的问题，也避免了在这一操作中对电泵和油井的损坏。
(四)附图说明：
附图为潜油电泵通过性几何关系图。
其中，R1为油井套管中心弯曲半径；R2为潜油电泵中心弯曲半径；d1为套管内径；d2为潜油电泵机组外径；R1+d1/2为套管最大弯曲半径；R2+d2/2为潜油电泵最大弯曲半径；d1-d2为套管与潜油电泵直径差(间
量)；α1为套管曲率；α2为潜油电泵最大允许曲率；L1为套管在对应曲率α1时的最大弧长；L2为潜油电泵在对应曲率α2时的最大弧长；X1为潜油电泵外径与套管内径接触点到套管曲率中心的水平距离；X2为潜油电泵外径与套管内径接触点到潜油电泵曲率中心的水平距离；Y1为潜油电泵外径与套管内径接触点到套管曲率中心的垂直距离；Y2为潜油电泵外径与套管内径接触点到潜油电泵曲率中心的垂直距离；Z为潜油电泵机组外径到潜油电泵外径与套管内径接触点水平距离。
(五)具体实施方式：
实施例1：一种潜油电泵通过性测量方法，其特征在于它由以下步骤构成：
(1)测量套管的内径d1为0.224m；
(2)测量油井的造斜段弧长L1为30m和套管在造斜段的弯曲曲率α1为12°；
(3)要测量潜油电泵最大外径d2为0.147m和长度L2为20m；
(4)根据试验可知潜油电泵机组最大弯曲曲率α2为3°，如果大于3°电泵将被损坏；
(5)根据测量和对附图的分析可以知道一下几何关系：X12+Y12=(R1+d1/2)2；X22+Y22=(R2+d2/2)2；R2=L2/α2*R；Z=(R2+d2/2)-X2；
a)α1=12°=12/180×π=0.2094395102弧度；
b)R1=L1/α1=30/0.2094395102＝143.2394488m；
c)R1+d1/2=143.2394488+0.224/2=143.3514488m；
d)α2=3°=3/180×π=0.05235987756弧度；
e)R2=L2/α2=20/0.0523597756=381.9718634m；
f)R2+d2/2=381.9718634+0.147/2=382.0453634m；
g)X2=(R2+d2/2)×COS1.5°=381.91446m；
h)Y2=(R2+d2/2)×SIN1.5°=10.00078173m；
i)Z=(R2+d2/2)-X2=0.0654713m；
j)X1=(R1+d1/2)-(d1-d2+Z)=143.2090175m；
k)Y1=[(R1+d1/2)2-X12]1/2=6.388675904m；
(6)通过上述几何方程的计算Y1和Y2：Y2>Y1，因此潜油电泵不能通过。
实施例2：一种潜油电泵通过性测量方法，其特征在于它由以下步骤构成：
(1)测量套管的内径d1为0.224m；
(2)测量油井的造斜段弧长L1为30m和套管在造斜段的弯曲曲率α1为12°；
(3)要测量潜油电泵最大外径d2为0.147m和长度L2为10m；
(4)根据试验可知潜油电泵机组最大弯曲曲率α2为3°，如果大于3°电泵将被损坏；
(5)根据测量和对附图的分析可以知道一下几何关系：X12+Y12=(R1+d1/2)2；X22+Y22=(R2+d2/2)2；R2＝L2/α2*R；Z=(R2+d2/2)-X2；
a)α1=12°=12/180×π=0.2094395102弧度；
b)R1=L1/α1=30/0.2094395102=143.2394488m；
c)R1+d1/2＝143.2394488+0.224/2＝143.3514488m；
d)α2=3°=3/180×π=0.05235987756弧度；
e)R2=L2/α2=20/0.0523597756=190.9859317m；
f)R2+d2/2=381.9718634+0.147/2=191.0594317m；
g)X2=(R2+d2/2)×COS1.5°=190.9939604m；
h)Y2=(R2+d2/2)×SIN1.5°=5.001352867m；
i)Z=(R2+d2/2)-X2=0.0654713m；
j)X1=(R1+d1/2)-(d1d2+Z)=143.2090175m；
k)Y1=[(R1+d1/2)2-X12]1/2=6.388675904m；
(6)通过上述几何方程的计算Y1和Y2：Y2<Y1，因此潜油电泵能通过，且有很大余量。
Claims (1)
1.一种潜油电泵通过性测量方法，其特征在于它由以下步骤构成：
（1）测量套管的内径d1；
（2）测量油井的造斜段弧长L1和套管在造斜段的弯曲曲率α1；
（3）要测量潜油电泵最大外径d2和长度L2；
（4）根据试验可知潜油电泵机组最大弯曲曲率α2为3°，如果大于3°电泵将被损坏；
（5）根据以下几何关系进行计算：
1）潜油电泵外径与套管内径接触点到套管曲率中心的水平距离的平方加潜油电泵外径与套管内径接触点到套管曲率中心的垂直距离平方和等于套管最大弯曲半径平方，即X12+Y12 =(R1+d1/2)2；
2）潜油电泵外径与套管内径接触点到潜油电泵曲率中心的水平距离平方加潜油电泵外径与套管内径接触点到潜油电泵曲率中心的垂直距离平方和等于潜油电泵最大弯曲半径平方，即X22+Y22 =(R2+d2/2)2；
3）潜油电泵中心弯曲半径等于潜油电泵在对应曲率α2时的最大弧长除以弧度制的潜油电泵最大允许曲率α2，即R2=L2/α2；
4）潜油电泵机组外径到潜油电泵外径与套管内径接触点水平距离等于潜油电泵最大弯曲半径减去潜油电泵外径与套管内径接触点到潜油电泵曲率中心的水平距离，即Z=(R2+d2/2)-X2；
图中参数说明
（6）通过上述几何方程的计算Y1和Y2：当Y1≥Y2时潜油电泵可以通过；当Y1 < Y2时潜油电泵不可以通过。
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