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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明涉及一种基于C#平台的APIRP11L有杆抽油系统计算方法；它解决现今抽油系统设计指标中计算过程繁琐，效率过慢和误差严重等问题；其技术方案是：通过Origin进行预处理识别曲线，以三次样条插值法为基础算法插值找点，搭建C#平台主体等结合进行系统计算；本发明基于C#平台进行计算优化，可以优化工作流程、提高工作效率和决策质量，避免主观判断的影响，实现全自动的系统计算。

主权项：1.一种基于C#平台的APIRP11L有杆抽油系统计算方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S100：提出基本假设，包括：普通型油梁式抽油机；低滑差，即转速随负载变化很小的硬特性电动机；模拟的是上粗下细的级次杆；井下摩擦正常；假设油管是锚定的；抽油机是完全平衡的，并且假设传动效率为100％；未考虑具体抽油机的几何特性；计算最大扭矩时，认为最大、最小载荷分别发生在曲柄位于75°和285°处；S200：给出抽油机的生产数据和需要计算的参数，包括但不限于，柱塞冲程；泵排量；光杆最大载荷；光杆最小载荷；最大扭矩；光杆功率；有效平衡值；净提升高度；下泵深度；冲数；光杆冲程；柱塞直径；抽油杆弹性常数，表示1m长的抽油杆在1N力的作用下的伸长量油管弹性常数，表示1m长的油管在1N力的作用下的伸长量钢的弹性模量；抽油杆截面积；油管金属截面积；单级杆柱的固有频率曲柄扭矩；每米抽油杆质量；光杆功率系数；最大扭矩时的调整系数；S2001：进一步阐述无因次自变量和无因次因变量：无因次冲数冲数n与单级杆柱的固有频率n0之比；无因次抽油杆伸长量抽油杆柱的伸长量与光杆冲程之比； 用来计算光杆最大载荷的无因次最大动载荷函数； 用来计算光杆最小载荷的无因次最大动载荷函数； 用来计算光杆功率的无因次载荷； 用来计算最大扭矩的无因次扭矩； 用来计算活塞冲程的无因次活塞冲程；S2002：系统计算过程如下,1.柱塞冲程2.泵排量PD＝0.1131spnD2；3.最大载荷4.最小载荷5.最大扭矩6.光杆马力7.有效平衡值S300：分别将柱塞冲程相关图、光杆最大载荷相关图、最小载荷相关图、最大扭矩相关图、扭矩调整系数相关图和光杆功率相关图带入Origin软件，并用图像数字化工具进行识别，得到图中数据带回C#平台；S400：为了方便可以取到图中任何一个值，嵌入三次样条插值法，对每一张图分别定义一个方法进行插值，需要的时候方便调用；三次样条插值简称Spline插值，是通过一系列形值点的一条光滑曲线，数学上通过求解三弯矩方程组得出曲线函数组的过程；设在区间[a,b]上给定一组结点X:a＝x0＜x1＜x2＜...＜xn＝b，和一组对应的函数值y0........yn，若函数Sx满足下列条件：1在每一个子区间[xk-1，xk]k＝1,2,...n上，Sx是一个不超过三次的多项式；2在每一个结点上满足Sxi＝yi,i＝0,1,...,n；3Sx在区间[a,b]上为二次连续可微函数；则称Sx为结点X上插值与Y的三次样条插值；根据定义，三次样条函数在插值结点处一阶导数应存在；因此设各结点处的一阶导数为：S′xk＝mk,k＝0,1,...,n，利用两点埃尔米特插值公式，就可以得到样条插值函数Sx在子区间[xk-1，xk]上的表达式为： 由此可知只要确定各结点的一阶导数值mkk＝0,1,2....n，则各子区间上的三次样条插值函数Sx也就确定了；由于Sx在区间[a,b]上的二阶导数是连续的，即在各结点的左右两子区间上的Sx虽然不同，但在连接点的二阶导数存在，即在连接点处的二阶左导数与二阶右导数相等分别求子区间[xk-1，xk]右端点上的二阶左导数，以及子区间[xk，xk+1]左端点上的右导数，可得到及3整理后可得：akmk-1+2mk+bkmk+1＝ck,k＝1,2,...n-1，其中并且ak+bk＝1；由于有n+1个插值点，因此需要确定n+1个mm0,m1,...,mn；而现在方程组只有n-1个方程，因此还需要另外补充两个条件才能唯一确定n+1个m；在实际应用中，这两个条件可以根据实际的物理意义所给出的边界条件来得到。

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百度查询： 西南石油大学 一种基于C#平台的API RP 11L有杆抽油系统计算方法