数控变频调速技术在抽油机上的应用

常规抽油机的冲程长度、冲次不能实时改变,因而地面装备与井下抽油泵的工况不可能达到最佳配合状态,致使抽油泵的泵效低、冲击载荷大、能耗高。地面抽油装备采用数控变频调速技术,其冲程长度、冲次在规定参数范围内可以任意调节,并可随井下工况的变化而实时变化,能使抽油机-抽油泵系统处于最佳协调状态,达到降低能耗、提高采收率的效果。     

抽油机变频调速智能控制技术研究

地面电动机功率损耗及井下泵效较低是引起机采井系统效率低下的主要原因。利用抽油机变频调速智能控制技术改造常规有杆泵抽油机,改变其原有工作制度,无级调节抽油机冲次及上、下冲程的速度比,优化抽汲参数,是提高机采井系统效率的有效途径。试验证明,抽油机智能控制技术从地面效率和井下效率上均可提高机采井抽油系统效率。利用变频调速控制技术结合地面设备再优化井下抽油杆柱和抽油泵配置,优化泵的抽汲参数,确定最佳的举升工艺,同时提高抽油机井现场管理水平,则可以最大限度地提高有杆抽油系统效率。     

YTCC12—66型长冲程抽油机

<正> 根据1974年底石油部召开的大泵抽油设备配套会议的决议,我们从1975年3月开始进行YTCC12-66型长冲程抽油机的设计,于8月间完成设计并投入试制。1978年初对样机进行了地面调试,10月在丫104井作现场试验:抽油泵泵径φ44毫米,泵挂深度1408米,冲程6米,冲次4次/分,最大悬点载荷6吨。样机在强水淹条件下正常连续运转1060小时,抽出原油156吨,其折算平均排量为原普通游梁抽油机的3.26倍。试验证明,这种长冲程抽油机是开采强水淹井井内原油的有效设备。     

高效一体化抽油方法研究与应用

抽油系统因低泵效造成大量无效运转,改变抽油泵的结构和工作原理,使其在保持油井高产低沉没度条件下,只要给它等待时间,就具备可靠充满的功能,配套能定位停机等待泵充满再运转的智能化抽油机,消除无效运转。优选大直径大冲程抽油泵把运动速度和日抽油冲数降到最佳状态,为高效一体化抽油系统硬件的建立和直接数字化测试软件的编制创造条件,使功图测试、产油计量、数据刷新、曲线图表编制和信息网络传输等工作都与抽油同时同步自动运行,网络实时远程监控。这种生产方式的转变能大幅节能,降低生产成本,显著提高油田开发水平和经济效益。     

三腔抽油泵的矿场应用

目前,在套管直径为φ139.7 mm的油井中,使用的抽油泵最大泵径已经上升到了φ95 mm,但是随着油井动液面的下降,这些大泵要实现深抽是比较困难的,就需购进更高强度抽油杆和大型抽油机,生产成本过高,而设计更长冲程的抽油泵要与长冲程抽油机相配套,显然成本也降不下来.因此,无论是大泵还是长冲程泵,都必须与大机、强杆配套才能奏效.但是,目前现场在用的小冲程抽油机占很大比例,如果仅仅追求大型抽油机、高强度抽油杆,势必造成相当数量的抽油设备闲置不用,造成极大浪费.为立足于油田现有的3 m冲程的抽油机,利用现有设备,达到小泵深抽大幅度提液的目的,φ56 mm串联式三腔抽油泵,即可解决上述问题.φ56 mm串联式三腔抽油泵的参数为冲程3 m、冲次6 min-1时,理论排量可达到138.4 m3/d(相当于φ83 mm泵的排量). 　　……     

钢带式超长冲程抽油装置用抽油机

简述了８０年代以来国外（主要是前苏联和瑞典）开发的钢带式超长冲程抽油装置用抽油机的结构、类型和特性参数。钢带式超长冲程抽油装置的主要特点是：抽油泵的柱塞冲程很长，从４０ｍ到１５５ｍ；用长钢带代替抽油杆柱作为抽油泵柱塞的传动构件；可用自身的抽油机进行换泵等日常修井工作，停产时间大大减少。钢带式超长冲程抽油装置具有向深井、超深井抽油方向进一步发展的潜力。     

旁通阀液力反馈抽油泵研究及应用

在稠油井以及偏磨井,由于抽油杆工作条件恶劣,在上冲程时抽油杆的拉应力增加; 而下冲程时阻力大,抽油杆柱的中和点之下处于受压状态,存在交变载荷,造成泵效低、杆管偏磨严重。通过分析井下抽油设备受力状态,对常规抽油泵结构进行了创新和改进,研制了一种旁通阀液力反馈抽油泵。该泵型采用液力反馈技术,为杆柱下行提供动力,克服稠油井、偏磨井井中杆柱下行摩阻,避免下行杆柱弯曲,同时提高泵的充满度,延长有杆泵系统的正常生产周期。泵阀采用弹簧复位球阀,柱塞两端设计防砂结构,适用于斜井、稠油井,并提高了泵效。     

抽油机载荷随动控制系统的研制及应用

介绍了游梁式抽油机的工作原理,在单周期内抽油机根据井下载荷变化,可自动进行速度的连续调整,仿真模拟人工举升的发力方式,提高了抽油机的排采效率。抽油机载荷随动控制系统采用汇总示功图的方法,分析了抽油机的运行载荷变化曲线,寻找载荷突变尖峰,比较载荷曲线在抽油机上冲程和下冲程的变化形态,在1个排采周期内优化控制抽油机运行速度,降低了抽油杆的弯曲度,提高了有效冲程,降低了抽油机机械冲击,使井下采油泵尽可能多的充满液体,延长了抽油机的使用寿命,达到了增产降耗的目的。     

钢带式超长冲程抽油装置的工业试验结果

已有６台钢带式超长冲程抽油装置投入工业试验。试验表明，这种抽油装置完全适用于产量为５－１００ｍ３／ｄ的油井中举升液体。与游梁式抽油机－抽油泵装置相比，在油井液面相同条件下，抽油泵的排量系数较高，为０．５５￣０．７９；举升１吨液体的电能比耗量下降０．６４￣１．５ｋＷ·ｈ。液压传动式超长冲程抽油装置更有无级调节柱塞上下运动速度、工作无噪音和装置振动小等主要优点。指明了尚待改进的一些问题。     

低产井有杆泵高效举升配套工艺

针对低产油井普遍存在供采不平衡、泵效低以及杆管偏磨突出等问题,研究开发了以小直径抽油泵、抽油杆防失稳技术、杆管减磨接箍技术和低产井优化设计技术等为主的低产井有杆泵高效举升配套工艺。采用该配套工艺既能充分发挥和协调油层的供液潜力及抽油设备的排液能力,又可以解决杆管失稳弯曲造成的杆柱冲程损失及偏磨问题,实现了小直径抽油泵的连续高效举升。现场170余井次的应用表明,采用该配套工艺,抽油泵平均泵效提高18%,免修期延长8月以上,收到了良好的应用效果。     

机械采油中液压技术应用情况分析

液压技术在抽油设备上得到了广泛的应用。在抽油机上应用液压技术 ,容易实现抽油机的长冲程、低冲次 ,可使抽油机的整机重量和占地面积都大大减少。与常规游梁式抽油机相比 ,液压抽油机参数调节方便 ,容易实现无级调节 ,适应不断变化的井况 ,还可实现工作载荷的全过程平衡。如果在抽油机的传动链中加入液压传动环节 ,可以实现工作参数的动态监测和自动控制。但由于工作环境、油温、技术条件等使液压技术在抽油设备上的应用受到影响。1.应用现状目前液压技术在抽油设备上的应用主要集中在液压式抽油机上 ;在一些抽油泵的驱动上也应用了液压技…     

两种新型抽油装置

介绍作者访俄期间所收集到的两种新型抽油装置——钢绳式长冲程抽油装置和液力杆式抽油装置的结构、工作原理和适用范围。这两种新型抽油装置都是由莫斯科石油和天然气科技大学的石油和天然气矿场机器和设备教研室所开发和研制的。钢绳式长冲程抽油装置是由机械传动式长冲程抽油机、长冲程抽油泵和特殊结构的钢绳作为抽油杆柱所组成。液力杆式抽油装置综合了液压有杆抽油装置和水力活塞泵装置各自的优点，颇具特色。     

超间隙大流道整筒管式抽油泵的研制与应用

为遏制聚驱抽油机井偏磨上升的势头，在分析偏磨是由于抽油机下冲程过程中，抽油泵的下行速度小于驴头下行速度，造成杆柱弯曲产生的基础上，对抽油机井下行阻力的影响因素进行分析，即液体通过游动阀的摩擦阻力与游动阀过流面积有关，泵柱塞与衬套间的摩擦阻力与柱塞长度、柱塞一衬套的间隙有关，从而找出改变泵的结构尺寸就可以减小两项阻力，从而减小抽油泵下行阻力，减少偏磨现象的发生的解决办法。厂开发研制了超大间隙大流道整筒管式抽油泵。现场试验效果表明，超间隙泵具有降低抽油机井悬点载荷、减小抽油泵下行阻力、降低交变载荷的作用，可在一定程度上减小偏磨现象的发生，延长抽油机井检泵周期。     

长冲程抽油机应用效果分析

对于有杆泵长冲程抽油工艺中的节能、泵效及系统效率等衡量抽油井生产状况的指标,已经有较系统的分析研究,但这些指标并不能全面反映长冲程抽油的效果。本文对长冲程抽油机的抽油效果进行了系统分析和探讨,论述了长冲程抽油机与常规抽油机比较有四个特点:一是可提高容积系数,具体体现是降低抽油杆和油管的弹性变形,减少冲程损失;提高充满系数;降低漏失量,提高抽油效率。二是改善井下工作状况,减少故障,延长免修期。三是抽油机运转性能得到改善,延长使用寿命。四是降低能耗,提高系统效率。因此,长冲程抽油机具有广阔的发展前景。     

探井超长冲程高效排液技术研究

针对目前深抽、稠油以及高含气探井在试油过程中存在抽油泵泵效低、试抽效果差的问题,研究了探井超长冲程高效排液技术。该技术主要采用超长冲程抽油泵、双级井口密封器和超长光杆等工艺,配套应用压裂后抽油泵专用防气装置和探井连续试油排液装置,可减小气体影响,提高冲程利用率和抽油泵的充满程度,从而提高抽油泵泵效和试油效率。探井超长冲程高效排液技术在胜利油田探井中成功应用8井次,φ44 mm超长冲程抽油泵最大下深2 600 m,施工成功率100%,与同泵径的常规泵相比,其平均泵效提高20%以上。     

国外新型有杆抽油泵及其特点

有杆抽油泵是有杆抽油装置的最关键部分。为了推动有杆抽油的技术进步,提高采油经济效益,国外研制成功了一系列新型有杆抽油泵,即,双管泵和多相泵等抽稠泵;抗冲蚀泵、自旋转柱塞泵、防砂防气泵和旋流柱塞泵等防砂泵;连续油管抽油泵、下冲程泵和带收集柱塞抽油泵等高效抽油泵。文章简介了这些泵的技术特点。     

双作用抽油泵的研究应用

研制的 70mm双作用抽油泵主要由泵筒、空心拉杆、上密封短节、上部进油阀、下部进油阀和柱塞等部件组成。这种泵采用两套进、出油阀 ,在一个往复冲程中完成两次吸液和两次排液动作 ,上下冲程都能出油。中原油田分公司第三采油厂卫城油矿WC5 8— 19井的现场应用表明 , 70mm单柱塞双作用抽油泵在不改变抽油机和抽油杆组合的情况下 ,比同泵径普通抽油泵理论排量增加 2 0 %～ 5 0 % ,系统效率比普通泵高 12 7%。     

一种大型抽油设备—CYZ12-5-70B型抽油机诞生

为了适应稀井高产、强化开采的方针,我国首次试制成功了两台大吨位、长冲程的CYZ12—5—70B 型抽油机。一九七七年十一月由石油化工部组织有关单位在南阳第二石油机械厂进行了验收。这台设备是由江汉石油管理局钻采设备研究所设计,并由南阳二机厂试制的,它与大港油田设计制造的直径110毫米、冲程6米的深井抽油泵配套,在冲程5米,冲次6次/分时,理论抽油量为411方/日;冲程5米,冲次9次/分时,理论抽油量可达620方/日。     

深抽助力装置的研制与应用

深抽助力装置是用抽油杆连接在井口到抽油泵之间的一种采油工具，根据需要可与抽油泵相隔数百米甚至上千米。这种装置并不抽油，但能改变上、下冲程井口排液量。装置产生的“上顶力”可减少抽油机悬点载荷及抽油杆载荷，改善抽油杆受力状况，减少抽油杆断脱事故，泵挂可平均加深２５０～８００ｍ。     

上下冲程速比对泵效影响的实验研究

采用复合甘油配制成5种不同粘度的实验液体，分别模拟稀油和稠油，同时选择7种上下种程速比，在自行研制的抽油机井泵效模拟实验装置中，实验研究了上下冲程速比对抽油系统泵效的影响。从研究上下冲程速比对抽油泵漏失量的影响出发，建立了相应的数学模型。室内实验和现场试验的结果表明，在冲决基本相同的条件下，随着上下冲程速比的提高，产液量增加，泵效提高，能耗降低。当上下冲程速比υr＞1时，不但能够提高稠油井更能提高稀油井的泵效。考虑到抽油系统的使用寿命，上下冲程速比不宜调得太高，一般以υr≤2为宜。