商河油田螺杆泵井工况诊断技术应用研究

为了诊断螺杆泵采油系统工况，建立了光杆受力测试系统，可以实时测试光杆所承受的垂向载荷、扭矩。通过对商河油田多口螺杆泵井在启动、运行和停机过程中光杆所受力的测试与分析，实现了螺杆泵井工况的监测与诊断，提高了螺杆泵采油井的管理水平。     

螺杆泵井光杆受力法工况诊断技术

地面驱动螺杆泵采油系统通过井口光杆连接抽油杆向井下泵传递动力,光杆承受着垂向拉力和扭矩,受力状况复杂,螺杆泵采油系统的工况在光杆受力上必然有一定反映。通过建立光杆受力测试系统,可以实时测试螺杆泵油井在起动、运行和停机过程中光杆所承受的垂向拉力和扭矩。研究了测试数据与螺杆泵采油系统工况的对应关系,对典型工况的诊断方法进行了分析,包括:抽油杆断脱、定子磨损、油管漏、泵和油管脱、扭矩偏大等。通过对油田数百井次诊断,诊断结果正确率高于90%,说明通过光杆受力监测和分析实现螺杆泵井工况诊断是一项值得深入研究的技术。     

螺杆泵采油的现场实践

高粘度油和高含砂是油井生产的难题，的有油井正因为没有配备相应合适的采油装备而被迫关井，现在介绍一种特别适合上述井况的螺杆泵，并就其结构特点，工作原理，现场试验结果以及现场施工的要求予以描述，展现了螺杆泵在上述井况中的应用前景。     

地面驱动螺杆泵系统的应用

近年来随着螺杆泵采油技术的发展，井下螺杆泵已在稠油井开发，煤层气井排水采气，中或低粘油井的较高扬程，大排量人工举升等领域得到广泛应用。对国内外井下螺杆泵的现场使用情况进行了分析与研究，借鉴国外螺杆泵开采技术的成功经验，探讨螺杆泵在不同井况中遇到的各种问题，及其问题的方法和思路。     

腰滩油田戴南组油藏螺杆泵采油及其配套工艺的应用研究

螺杆泵采油工艺中的清防蜡技术是提高油井产量，延长检泵周期，降低油井维护率的一项重要措施，从而达到油井稳产增产的目的，该工艺对提高油田开发效果具有重要意义。本文针对螺杆泵采油工艺清防蜡技术在腰滩油田戴南组油藏的应用情况，研究了适合戴南组油藏开展清防蜡技术的条件，并结合腰滩油田油藏的生产特点，对螺杆泵采油工艺中的清防蜡技术进行综合分析与评价，论述了螺杆泵采油工艺清防蜡技术在腰滩油田应用的成功经验。     

延长螺杆泵井抽油杆使用寿命方法初探

螺杆泵井抽油杆柱由数十根至数百根抽油杆通过接箍连接而成，在螺杆泵采油系统中，抽油杆柱承受拉力、压力及扭矩等循环载荷作用，抽油杆的故障形式通常表现为疲劳断裂或脱扣，抽油杆的断脱事故会严重影响整个抽油系统的运转周期及原油产量，增加维护费用、采油成本。通过对螺杆泵抽油杆的加工工艺、泵型、转数与杆径匹配等方面的综合分析，从中寻找出导致杆断的主要原因，并提出预防措施，进而得出延长螺杆泵井抽油杆使用寿命的有效方法。     

空心转子螺杆泵采油系统的研究及现场应用

空心转子螺杆泵采油系统由地面部分、电控部分、井下泵及配套工具等4部分组成，其中井下泵的空心转子由等壁厚的空心管在特殊模具和设备上一次拉制成型。采用空心转子螺杆泵采油技术可实施大排量、快速热洗清防蜡工艺；实施实心螺杆泵无法做到的油井测压工艺，并具有防抽油杆柱脱扣功能。7口常规抽油机无法正常运转的油井采用空心转子螺杆泵后运转情况良好，平均泵效74％。空心转子螺杆泵采油技术有望在剖面测试和同井注采方面获得应用。     

螺杆泵地面无级变速驱动装置研制与试验

介绍了新研制的螺杆泵采油工艺系统中的地面驱动设备。其主要特征是采用Ｖ型带式无级调速原理、光杆从装置中央穿过的结构形式、外型设计为“Ｔ”型。具有结构紧凑、稳定性好，便于安装管理。特别适合在稠油及含沙油井中采用。     

螺杆泵分层采油技术的应用效果分析

针对扶余油田扶余油层和杨大城子油层的产出差异大,两油层同时开发不能充分发挥杨大城子油层潜力问题,研制了螺杆泵分采工艺管柱,增加了生产压差,降低了生产流压,实现了两油层的同井分采。已试验7口井,平均单井日增油0.73t,大大降低了单井综合含水率。从使用螺杆泵分采的阶段效果得知(1)螺杆泵分层采油技术能够有效解决采油井的层间矛盾,降低综合含水率,提高油井产油量;(2)实施分采工艺的同时,应解决分采工艺的工况诊断问题;(3)螺杆泵分层采油应向同井不同层的单采发展,即在正常分采工况下,以简单的工艺实现同井单采上层的转换。     

螺杆泵井杆柱断脱的治理对策

随着螺杆泵采油技术的发展以及对它诸多优点认识的深入，螺杆泵采油设备在喇嘛甸油田的用量逐渐增多。但螺杆泵采油设备的稳定性、可靠性和配套工艺技术的完善程度与常规机采方式相比还存在一定差距，特别是抽油杆柱断脱率较高已成为近两年来的主要问题之一。下面介绍一些防治螺杆泵井杆柱断脱的技术措施。     

螺杆泵地面驱动装置机械密封系统研制

为了解决螺杆泵地面驱动装置光杆盘根盒动密封系统存在的严重渗漏、光杆磨损多、维护管理成本高等问题，研制了新型机械密封系统。它成功地取代了原有盘根盒结构，将光杆和装置之间的旋转动密封用光杆和密封轴之间的静密封以及密封轴和装置之间的机械动密封来实现，解决了上述问题。现场应用200多口井，最长无泄漏运转时间已超过2a。     

螺杆泵工况测试技术研究

针对地面驱动螺杆泵井的工况测试诊断问题,研究了螺杆泵井工况测试工艺,开发了螺杆泵井工况测试仪器和新型螺杆泵抽油光杆卡。螺杆泵测试工艺包括工况测试和回放诊断。该方法可不上作业,不影响生产,快速准确地测出螺杆泵井抽油光杆所受的载荷和扭矩,为螺杆泵井工况诊断提供准确可靠的数据。通过现场10口井28井次的测试表明,该技术测试方便快捷,工具简单实用,成功率90%以上、该技术的应用有助于提高螺杆泵井的管理水平,为螺杆泵井安全长效运行提供了强有力的监测手段。     

螺杆泵采油用空心抽油杆断脱失效分析

针对螺杆泵采油系统中频繁断杆及断杆部位均在井下泵挂处这一特征，通过机械性能测试及生产制造工艺分析，结合螺杆泵采油工艺特点，对空心抽油杆断脱失效进行了分析，并提出了相应的技术措施。     

地面驱动螺杆泵变频调速技术研究与应用

在采油过程中，螺杆泵的各种故障都会引起光杆转矩、转速、轴向力的变化，在驱动头上实时检测这些数值的变化规律，对采油系统工况诊断、抽油杆柱强度校核、杆柱受力分析、油井参数、采油工艺等具有重要作用。阐述了地面驱动螺杆泵变频自动调速闭环控制系统的构成和工作原理，研制了非接触式转矩转速轴向力传感器，并在泽70断块56口井进行了现场试验，结果表明，达到了增产节能，提高系统效率等目的。     

单片机模糊控制技术在变频螺杆泵稠油开采中的研究

阐述了利用模糊控制技术设计的单片机模糊地面驱动螺杆泵扭矩控制系统的工作原理、结构、策略和实现方法。该系统具有较完善的自诊断功能,与模拟控制方式相比,具有性能好、可靠性高、控制灵活等特点。该技术运用在螺杆泵抽油光杆扭矩控制上延长螺杆泵检泵周期,提高了油井产量和螺杆泵井的管理水平。     

螺杆泵采油井杆柱断脱机理及其对策

造成螺杆泵采油井抽油杆杆柱断裂、脱扣和撸扣的主要原因有杆体外径选择偏小 ,杆体制造或使用过程中产生缺陷 ,堵塞扭矩过大 ,反扭矩大于螺纹联接扭矩以及抽油杆螺纹牙受剪应力过大等。针对上述原因 ,制定了合理选配杆柱 ,加强检测 ,采用专用抽油杆 ,应用无油管采油技术 ,安装防反转装置 ,设置过载保护系统以及加强现场施工管理等技术对策 ,提高了抽油杆柱的可靠性 ,有效地避免了杆柱断脱事故的发生。     

滤波技术在有杆泵抽油系统诊断中的应用

已被广泛采用的有杆泵抽油系统井下工况诊断技术依据光杆位移随时间的变化和光杆负荷随时间的变化规律,通过力学分析,从而了解整个抽油系统的运行状况。但是在测量光杆位移时,测量仪器的转速异常会使光杆位移的测量值与实际值有较大的偏差,光杆示功图出现一定程度的失真,且导致计算出的抽油泵示功图严重变形, 无法得到准确诊断结果。为此提出了一种对测量的光杆位移函数先进行滤波处理的有杆泵抽油系统诊断技术。该诊断技术可以对光杆位移数据进行滤波,优化光杆示功图,减少误差,计算出较准确的抽油泵示功图。在某油田多口抽油井上的应用证明了该技术具有可靠性和实用性。     

地面驱动单螺杆泵抽油杆失效分析与预防措施

地面驱动单螺杆泵抽油杆失效类型有断杆、脱扣 ,以及抽油杆与接箍联接螺纹剪切破坏等。影响地面驱动单螺杆泵抽油杆失效的主要因素有杆柱安全系数小 ,抽油杆刚度差 ,砂卡及高粘油胶质沉积 ,过载保护不理想及配合螺纹精度低及接箍材料不合格等。提出应改进过载保护系统 ,正确设计抽油杆柱 ,合理选取有关参数 ,进行刚度校核及严把质量关 ,确保螺杆泵系统高效可靠地运行。     

共振对螺杆泵井抽油杆偏磨的影响

地面驱动螺杆泵井抽油杆的偏磨是制约螺杆泵应用的主要原因,目前采用的防治方法不能从根本上解决该问题.采用螺杆泵井受力测试仪器对抽油杆进行受力测试,结果表明,当抽油杆的转速达到特定值时,抽油杆会产生横向振动共振,这是造成抽油杆偏磨的动力学因素.当螺杆泵井抽油杆高速旋转时,重心偏移是抽油杆产生横向振动的主要原因.根据地面驱动螺杆泵井抽油杆的现场工作状态,建立了抽油杆横向振动理论模型,分析了横向振动共振的产生条件,即抽油杆的角速度等于横向振动频率,并在此基础上建立了抽油杆的横向振动模型,由横向振动的频率得出避免横向振动共振的抽油杆控制转速,从而解决了螺杆泵井抽油杆偏磨的难题.     

游梁式抽油机精确动力学分析的新方法

在对游梁式抽油机－有杆泵系统进行动力学分析的基础上，根据机械系统的力学原理，将整个系统简化为一个等效动力学模型。计算悬点载荷考虑了抽油杆、抽油泵及悬点运动规律等实际情况，建立了一套递推公式，反映了抽油机与有杆泵系统之间的相互作用关系，提出了一种求超高转差率电动机驱动抽油机真实运动规律的新方法。应用本文介绍的方法能真实地反映机－泵系统之间的匹配关系，获得的运动真实，精度高，适用于各种有杆抽油设备的动力学分析。