生产参数对抽油机系统运行影响研究

随着油田不断开发,水井注不进水或注水效果差等问题日益突出,油井供排平衡关系不协调,导致杆、管、泵生产状况差,检修周期缩短,抽油机井系统效率降低。合理调整抽油机井的生产参数,使油井在供采平衡条件下生产,避免机采井抽汲参数过大产生的供液不足、泵效过低、检泵率高等问题。通过研究生产参数对抽油机系统运行的影响,提出了合理控制油井沉没度、调整冲程、冲速是提高抽油机系统运行状况的关键。     

抽油机井合理沉没度的确定

不合理沉没度会影响抽油机井的生产,有必要对其进行控制.为使油井尽量保持合理的沉没度范围,利用曲线拟合法确定了抽油机井的合理沉没度范围.为实现抽油机井的合理沉没度,需对地面参数进行调整,以理论计算和长冲程、慢冲次的效果评价为基础,提出了充分利用冲程及0.5次精确)中次调整方法.具体实现时,可应用可调式皮带轮和二级减速装置.     

提高抽油机井系统效率技术及应用

针对濮城油田抽油机井系统效率低、浪费能源这一问题,通过系统能耗分析,找出了抽油机井系统效率低的原因和影响系统效率的主要因素;提出并实施了抽油机拖动节能装置、抽油泵革新配套、地面节能及机采提液管理等提高机采系统效率相关配套技术,使抽油机井平均机采系统效率提高了3.89%,年节电23.14×105 kWh,累计增油18363t ,在抽油机生产中,见到了明显节能降耗效果.     

抽油机变速运行智能控制技术深化研究与应用

探究了抽油机合理的下冲程时间比,建立了多控制目标与自寻优相结合的抽油机井变速运行智能控制模型;应用功率峰值平衡度与功率均值平衡度,提出了判断抽油机井平衡度的新方法,解决了峰值电流法因反向发电而无法准确判断抽油机井平衡度的问题,实现了抽油机井平衡度的实时监测与调整;设计了前端控制与后台云端分析相结合的变速运行控制方案,弥补了抽油机变速运行智能控制技术井况适应区间狭窄,控制策略可变参数单一的局限性,拓展了井况适用范围,取得了良好的节电、增油效果。     

基于Hessian正则化支持向量机的多视角协同识别抽油机井工况方法

为了更好地了解抽油机井工作状况以提高抽油机井生产工况识别率,目前在抽油机井采油生产过程中采集了大量数据。传统的工况识别方法,主要是利用示功图或电参数单独进行训练建立学习模型,参数之间缺乏关联,影响了识别效果;此外,常用的传统识别方法,如基于支持向量机（SVM）学习的方法,需要对所有的采集样本进行类别标注,耗费大量的人力和物力,影响了工程应用。针对大数据下抽油机井生产特点,为实现在仅有少量已标注工况数据下能同时利用大量未知工况数据信息,且有效利用示功图和电参数两种测量参数,进一步提高抽油机井工况识别的精准率和实用性,提出一种基于Hessian正则化支持向量机（Hessian正则化SVM）的多视角协同识别抽油机井工况方法。通过分析目前工况识别研究中存在的局限性,结合先验知识和专家经验,选择实测地面示功图和实测电功率信号作为特征视角并进行特征提取,然后利用Hessian正则化SVM多视角协同训练算法建立抽油机井工况识别模型并进行分类识别。应用该方法对胜利油田X区块60口抽油机井的11种典型工况进行识别。以SVM方法为基准,该方法识别效果比基于实测地面示功图、实测电功率及传统特征连接多源识别方法分别提高了约3.2%、4.3%和7.4%,而在少量工况样本下该方法识别效果更优,从而验证了该方法的有效性。     

控制抽油机井杆断率的措施研究

影响聚驱抽油机井作业的主要原因为抽油机井杆断,占聚驱抽油机井作业总井数的68.7%.从聚驱抽油机井的运行载荷、生产参数、回油压力、见聚浓度等方面深层分析抽油杆杆体断的主要原因,从问题出现的源头开始,提出防止抽油机井杆断的可行性建议及相应措施,降低抽油机井运行载荷,降低油井检泵率,最终实现节能降耗.     

一种抽油机井调参选井与设计的实用方法

以获得较高的抽油机井产液量和抽油效率为目标,确定将抽油泵沉没率、抽油杆合理使用系数作为考察参数,用于判断抽油机井工况优劣.在抽油参数简明校核中首次提出抽油泵沉没率的概念.根据测试资料推导出计算合理沉没率的公式和油套环空压力梯度与套管地面出气量的关系,给出考虑多因素计算抽油杆合理使用系数的方法.在对考察参数偏差率进行计算、排序和泵效水平对比的基础上选择出待调参井.归纳出抽油井校核结果与泵排量、下泵深度调整方向的对应关系.根据油田实际情况,给出抽油机井生产参数逐步逼近合理值的调参设计方法和计算下泵深度的简明程序.为了提高抽油效率,针对气液比高、泵挂深、偏磨、机型大、抽油机不平衡等井况制定出增效技术配套方案.在复杂井参数调整的选井与设计中验证了本方法的适应性.     

抽油机井合理平衡度界限研究与现场试验

结合抽油机井生产实际,开展了抽油机井合理平衡度界限研究及现场试验,确定不同类型抽油机的最佳平衡度值以及合理平衡度区间;并针对供采协调井及供采不协调井分别采取相应的治理措施,通过合理调整举升系统参数,在提高单井平衡度的同时,进一步降低了能耗,为提高抽油机井整体平衡度合格率提供了借鉴。     

优化抽油机井地面抽汲参数的节能实践

抽油机井在油田生产中广泛应用,而抽油机井的单井耗电量高、能耗高及机采系统效率低等问题一直是原油生产的瓶颈.针对这类问题收集、统计了抽油机井的各项数据,分析了导致抽油机井高耗电、高能耗、系统效率低的影响因素,提出了抽油机井地面抽汲参数的优化方法.现场试验数据证明,该技术是一项实用、高效且具有广阔推广前景的节能降耗技术,达到了节电降耗、提高系统效率和降低生产成本的目的.     

抽油机井节能优化统一模型

低油价形势下为了进一步降低抽油机井能耗、提高抽油机井系统效率,建立了整合间抽生产与连续生产方式统一的抽油机井节能优化模型。该模型在完成相同产量的前提下,合理组合主要生产参数,从降低生产时间及降低生产单耗2个方面协同降低抽油机井日耗电。在此优化模型的基础上,提出了模型求解的无极间开设计方法,该方法可实现连续生产与不同生产时间的间开生产能耗对比,得出日耗电最低的生产参数组合。现场应用表明,与常规连续优化相比,无极间开优化可以有效降低中、低产抽油机井系统能耗,进一步提高其机采系统效率。该统一模型及其求解方法为确定抽油机井选择连续生产或是间抽生产提供了经济评价依据,尤其对中低产井的节能优化具有指导意义。     

提高抽油机井系统效率的计算机仿真分析

应用系统动态参数的计算机仿真方法,对抽油机井悬点示功图、曲柄轴扭矩、电动机输入功率、排量系数、有效功率等动态参数的仿真计算方法进行了改进,建立了系统效率仿真分析的数学模型.根据油井产能协调关系,建立了油井抽汲参数调整后的系统效率仿真模型,开发了抽油机井系统效率仿真分析的计算机软件.通过大量仿真计算,总结出了一套提高抽油机井系统效率的有效途径.     

抽油机井系统效率敏感性分析及其应用

传统抽油机优化设计方法以井口产量提高为目标,不适应高含水油井生产要求,为此,通过对抽油机井系统参数进行敏感性分析,找出影响系统效率的最关键参数并加以调整,达到提高油井系统效率的目的。主要方法是把一口抽油机井从地面到地下归纳为13个方面的影响因素,并进行敏感性分析,采用系统工程学和技术经济学的原理,建立了15个参数的敏感性分析模型,编制了网络版的以"产量、效率、寿命"三者协调统一为目标的系统优化设计软件,经中石油大庆、华北等12个油田约5000井次的应用,措施井平均单井系统效率提高6个百分点,技术节能和增油效益显著。     

在用抽油机的电动机额定功率的选择

抽油机井耗电量大的原因之一是抽油机的电动机额定功率过大,使抽油机井系统效率偏低。通过测试研究,给出了根据抽油机井原始参数及抽汲参数确定在用抽油机的电动机额定功率的方法。该方法简单易行,且能提高电动机名义功率利用率,提高抽油机井的地面效率,有显著的节能效果。     

油井深抽减载节能装置应用效果分析

为保持原油产量基本稳定,减缓油田综合递减率,通常采取加深泵挂、增产增注等系列措施,因而抽油机井载荷增大,导致部分原有机型满足不了措施后生产需要;再者随着节能降耗形势日益严峻,挖掘井下能耗措施成为发展趋势。为此,研制了抽油机井减载节能装置,通过现场实际应用,取得了良好的降低载荷和能耗的双重效果。     

大庆外围低渗透油田间歇采油制度优化方法研究

针对大庆外围低渗低产油田抽油机井举升泵效低、能耗高的问题,在进行抽油机井生产参数优化时,将时间作为一个参数考虑进去,将常规的“泵径、冲程、冲次”三参数油井工作制度调整转变为“泵径、冲程、冲次、时间”四参数。以能耗最低为目标,以产量不降为条件建立四参数工作制度优化调整模型,编制了计算软件,可以方便准确地求出单井间歇采油合理工作制度。     

孤岛油田抽油机井优化技术应用分析

着重论述了抽油机井优化技术在孤岛油田的应用情况,对孤岛油田应用的两种抽油机井优化软件从设计内容、优化设计原则、效果分析逐一做了介绍,并结合孤岛油田应用情况,对两种软件应用效果作了对比评价,对抽油机井机采参数优化提出了一些建议。     

抽油机井示功图的量化分析与计算

针对抽油机井动液面、产量、功率以及效率等参数测取相对比较困难的问题,在调研大量国内外相关研究资料的基础上,对抽油机井示功图、动液面与油井产量等参数之间的相互关系进行了研究,建立了相应的数学模型,并编制了计算分析软件.利用该软件可以方便地根据地面示功图相关资料计算动液面深度、产量等参数,对于调整抽油机工作参数、提高工作效益具有重要意义.     

时序示功图驱动的抽油机井结蜡预测及清蜡效果评价

抽油机井结蜡是一个渐变的过程,序列示功图变化可以反映油井结蜡的程度。现场根据经验来预测结蜡程度和确定结蜡井热洗清蜡制度,决策能力低、效果差。应用人工智能技术认识结蜡程度与抽油机井示功图、电机运行参数、井口生产参数的关联关系,开展数据驱动的抽油机井结蜡预测预警方法和热洗效果评价的研究。应用残差卷积神经网络(ResNet)提取结蜡井示功图特征,使用聚类算法确定其结蜡等级,融合提取的示功图图形特征和12项生产参数建立样本集,利用长短时记忆神经网络(LSTM)构建序列到序列网络结构模型对样本集进行训练,建立结蜡等级预测模型,定量预测抽油机井的结蜡等级,并构建了油井清蜡效果评价指数Q。研究结果表明,建立的抽油机井结蜡预测模型和清蜡效果评价指数实现了油井结蜡等级的定量化预测、洗井周期的决策、清蜡效果的有效评价,对精准确定清蜡时机、评价清蜡效果具有较好的指导作用,有效避免了蜡卡躺井,同时延长了油井免洗周期。     

抽油机井节能方法探讨

抽油机井采油是油田最主要的机械采油方式,数量多、能耗大,能耗费用已经成为影响抽油机井运行费用的主要因素之一。文中对萨北油田影响抽油机井能耗各方面因素进行了分析,通过实施抽油机优化设计,优化调整电动机、控制盘根松紧及调平衡等措施,不需要资金投入,取得了较好的节能效果。     

合理调小冲次,提高抽油机井的系统效率

针对中原油田抽油机井泵效和系统效率普遍较低、油井维护工作量大的问题,参考江苏、胜利等油田优化参数、提高系统效率的做法,结合中原油田系统测试情况,进行了深入细致的综合分析对比后,认为近年来抽油机井工作条件普遍发生了变化,有必要科学合理地调小抽油机井的冲次,并给出了实施方法,目的是有效地提高抽油机井的系统效率,节能降耗,同时延长抽油杆、油管的使用寿命,延长抽油机井的免修期,达到降本增效的效果.