稠油掺稀井系统效率计算方法

针对塔河油田掺稀生产油井的系统效率较实际情况偏高的问题,根据稠油掺稀生产油井和常规生产油井的不同点,分析了影响两者系统效率的不同因素。在常规油井系统效率计算模型的基础上,将总输入功率分为电机输入功率和掺稀系统输入功率2部分,在掺稀系统功率中引入掺稀生产油井的掺稀量和掺稀压力2个参数,对掺稀系统的输入功率进行量化,建立了稠油掺稀生产井新的系统效率计算方法,确保稠油掺稀生产油井系统效率的准确性。对评价该类油井的管理水平具有指导意义。     

通过优化抽油系统设计提高抽油机井运行效率

从分析抽油系统的功率消耗入手,把抽油系统的能量输入构成分解为电机输入电能和气体膨胀功,能量消耗构成分解为有用功、抽油机损耗功、粘滞损耗功和滑动摩擦损耗功,摸索出了一种实用的抽油系统效率计算方法。提出并实践了提高系统效率的途径和方法:利用功率计算公式,计算各种抽油参数组合下的系统效率,并以系统效率较高、收益较好为目标,采取"多中择优"的参数组合设计方法选取一套抽油参数,达到抽油系统设备配置和参数选择的优化设计目的。现场应用表明,该技术能够较大幅度地提高系统效率,经济效益显著。     

机采系统效率计算方法研究与认识

从能量供给与消耗的角度分析并定义了有杆抽油能量系统。在能量供给方面,除了考虑电机输入能量,还考虑了地层输入能量,尤其是可用于液体举升的气体膨胀功率。当考虑气体膨胀功率时,所计算的有杆抽油系统效率值小于按标准SY/T6 12 6—1995所计算的值。按照现行方法计算系统效率,通常情况下地面效率大于地下效率,亦即在整个有杆抽油能量消耗比例中地下值大于地面值。地下能耗中,粘滞损失功率及泵损失功率所占比例较大。从能量供给与消耗的角度分析与认识机采系统效率,有助于提高机采系统效率技术的深入研究     

基于示功图的抽油机平衡诊断与调整

针对抽油机不平衡影响抽油机设备安全及油井生产系统效率等问题,推导了4种类型抽油机井悬点载荷与电机输出功率的数学关系模型,根据已知示功图计算电机输出功率-悬点位移图,并进行抽油机平衡的实时智能诊断与调整。计算结果表明:基于示功图计算的功率-位移图与实测功率-位移图很接近,计算与实测的上冲程功率峰值、下冲程功率峰值、功率极差和平均功率的平均相对误差分别为3.69%、5.03%、1.26%和2.63%;X1井平衡度的计算值和实测值分别为0.26和0.25,抽油机处于欠平衡状态;X2井平衡度的计算值和实测值分别为1.34和1.29,抽油机处于过平衡状态,这表明平衡诊断具有较高的精度。研究成果拓宽了示功图的应用范围,可为抽油机井实时智能平衡诊断与调整提供理论与技术支持,有利于提高油井生产效率与效益。     

抽油泵效率和功率损失及排量系数的计算

本文研究了抽油泵的扬程、输出功率、输入功率、(总)效率、机械效率、水力效率、容积效率、机械摩擦损失功率、水力摩擦损失功率、容积影响的损失功率和排量系数的计算方法.并结合大庆油田20井次的生产实际,给出了以上各量的计算结果.     

泥浆泵的机械效率(十)

机械效率是指输入功率与输出功率之比的百分率。输入功率是在泵的输入轴上测量出来的功率,其大小与发动机发出的输出功率有一个差值,因为一部分功率已消耗在传动皮带、链条、离合器、变矩器或者液力联轴节上了。如果这些消耗了的功率值已经知道得很精确时,那么,由发动机输出轴上输出功率就可以计算出泵的输入轴上的输入功率。     

电动机输出扭矩在线检测仪的研制与应用

如何准确测试游梁式抽油机井的地面机械效率是一个难以解决的问题,其主要原因是无法现场在线测试电动机效率。通过电动机扭矩在线检测装置的研制,可动态测量出电动机输出扭矩和转速,方便地计算出电动机输出功率,包括瞬时功率和平均功率。如果同步测量电动机输入功率,可方便计算电动机的机械效率,从而解决了测试抽油机井系统效率时无法准确测试地面效率的问题。现场应用取得了较好的效果,为分析和研究抽油机井系统各节点的能耗情况、提高机采系统效率提供了重要手段。同时,也为准确评价电动机寿命和电动机效率提供了重要手段。     

酸化期间基于BP神经网络法的井底压力计算

为解决酸化期间井底压力直接获取难度大、常规计算方法计算精度低的难题,建立了一种基于BP神经网络法的井底压力计算方法 :根据井底压力计算多参数输入、单参数输出的特点,搭建出基于误差反向传播、正向反馈的三层结构模式的BP神经网络;利用历史井施工数据(井口压力、井底压力、流量、管柱尺寸、流体性质)在神经网络上开展训练,获得井筒摩阻系数计算的网络矩阵;后期把地面酸化施工数据输入该网络矩阵即可计算出井底压力数据。分析表明利用神经网络法计算井底压力最主要的影响因素是液体排量和液体性质,另外历史训练数据覆盖范围和数据量决定神经网络的适应性和计算结果精度。利用川渝气田灯影组15口酸化井历史施工数据开展训练,获得了适应于该区域气井井底压力计算的BP神经网络,并开展了4井次现场应用,与实测井底压力对比,最大误差7.8%,相比于常规井底压力计算模型(误差20%左右),精度得到大幅提升。     

抽油机扭矩曲线的应用

文章讨论了抽油机扭矩曲线除了用来确定最大扭矩和检查是否超扭矩外,还可以检查抽油机的平衡状况和进行平衡计算、确定电机输出功率、检查功率利用情况,利用均方根扭矩值选择电动机功率。     

抽油机用双功率电机的设计及试验研究

文章提出了一种在Y系列电机结构的基础上。电机采用双绕组、双功率的设计方案，设计的新型电机能够在大功率下启动、在小功率下运行，保证了电机功率与抽油机负载的匹配，使得电机在效率和功率因数最佳的状态下运行，达到提高机采系统效率的目的，并延长电机的使用寿命。电机的型式试验和应用表明。利用该项新技术的采油系统节电效果明显。     

基于模式识别的稠油油藏复杂岩性识别方法

利用常规测井曲线、交会图等方法识别稠油油藏岩性正确率低,效率不高。选用已采集的油田测井资料,分别采用费歇判别法、BP神经网络、极限学习机3种模式识别法,对稠油油藏岩性进行识别,并利用岩心、录井资料对识别结果进行检验。研究结果表明,费歇识别法正确率为81.2%,BP神经网络识别正确率为90.3%,极限学习机识别正确率为92%。在合理有效提取参数的条件下,极限学习机和BP神经网络的岩性识别符合率要高于费歇判别法,且具有运算速度快、效率高等优点。模式识别法在测井解释岩性识别方面有一定的推广应用价值。     

人工神经网络在机械设备故障诊断中的应用

油气田关键设备（各种机泵和压缩机）的运行状况直接关系到油气田开发的安全、平稳和高效运行。这些设备几乎是24 h不间断运行,难免会出现故障甚至给生产造成损失。当前有多种神经网络被应用于这些设备的状态监测与故障诊断。对BP神经网络、径向基函数网络、概率神经网络、学习矢量量化网络、模糊神经网络和小波神经网络在机械设备故障诊断中的应用与研究进展进行了分析比较,阐述了各种网络的应用效果,分析了各种网络应用的优缺点。人工神经网络以其具有非线性、大规模、并行处理能力强、鲁棒性、容错性及自学习能力强等特点,在机械设备故障诊断中得到广泛的应用,应选择合适的神经网络对机械设备进行故障诊断,为油气田的安全、平稳和高效开发提供保障。     

碳纤维杆抽油系统节能效果与机理的仿真研究

针对碳纤维杆抽油系统节能机理缺乏深入研究的现状,建立了碳纤维杆抽油系统能效仿真模型,形成仿真评价方法,应用开发的软件系统对实际油井示功图与系统输入功率进行仿真,并将仿真结果与实际测试结果进行对比,对碳纤维杆抽油系统的节能效果进行了研究,分析了该系统的节能机理。研究结果表明:在相同工况或产量条件下,与钢质杆抽油系统比较,碳纤维杆抽油系统能显著降低悬点最大载荷、曲柄轴最大扭矩、曲柄轴均方根扭矩与电动机最大输入功率;系统节电效果显著,电动机有功节电达20%以上;可以显著降低曲柄摇杆机构各传动副的约束反力、摩擦力与摩擦功率损失,提高了换向机构效率与地面效率;碳纤维抽油杆直径有所减小,降低了抽油杆柱的水力阻力与摩擦功率损失,提高了抽油杆柱的效率与井下生产效率。研究结论可以为提高碳纤维抽油杆柱的生产效率提供理论指导。     

基于人工智能的自动送钻监控技术

人工智能及其应用已具有潜在的经济价值,将其应用于自动送钻过程的监控中,不失为一种新的途径。提出了把专家系统(ES)和神经网络(ANN)结合起来用于石油钻井自动送钻监控的新方法。这种方法采用预处理结合法,使钻进过程中的特征信号首先被送到BP神经网络进行处理,BP网络的输出值作为专家系统的输入,最后由专家系统通过产生式规则作出监控的结论。以卡钻事故为例的研究结果表明,对专家系统而言,知识的获取可以通过神经网络进行学习得到;对于神经网络纯粹的数值活动,通过专家系统再处理变得更加明确。这种方法可以用于自动送钻过程的在线实时监控,也可用于离线的事故分析与诊断。     

神经网络专家系统在预测单井日产量上的应用研究

本文全面论述了神经网络专家系统及其开发步骤,并利用所开发出的神经网络专家系统,以胜利樊家油田10口已知油井的储层参数和原油参数及单井日产量为学习样本,成功地预测了2口预测井的单井日产量。说明利用神经网络专家系统可以克服常规的统计方法和模糊方法无法正确确定各参数隶属度及权重分配的缺点,并指出通过神经网络专家系统进行油田预测的准确、快速及有效性。      

导向钻井工具中电能传输用旋转式变压器设计

在导向钻井过程中,为保证导向钻井工具中旋转的主轴与不旋转套之间电能传输稳定,根据导向钻井工具的机械结构和空间要求设计了旋转式可分离变压器。通过理论分析,选择铁合金材料作为磁芯材料;根据ANSYS仿真,确定变压器初级和次级绕组之间的间隙为1 mm,旋转变压器的最佳工作频率为38 kHz;通过分析,选择初级串联次级并联型补偿电路,并根据变压器的互感模型计算了补偿电路的电容。不同输入功率下旋转变压器传输效率的的室内测试结果表明,最佳输入功率约为150 W,此时变压器的动静态传输效率都不低于82%,而当输入功率大于200 W小于300 W时,传输效率不足80%。这表明,所设计的旋转变压器可以应用到旋转导向钻井系统中,但该变压器在输入功率高时传输效率较低,达不到80%的工程要求,还需进行改进。      

测井车新型发电机液压传动系统原理和性能

测井车新型发电机液压传动系统采用开式恒流负载敏感节流调速控制回路,实现液压系统自反馈控制,使系统在外载变化时保持发电机频率和电压稳定。该系统适应比较宽的动力输入转速范围;对负载变化自我调节适应快。在液压泵和马达之间采用吸油阀,提高了系统补充油的能力。     

基于随机森林的不可靠数据化工过程故障诊断方法

针对化工过程的监测数据存在数据缺失、漂移和卡死等不可靠现象可能严重影响故障诊断的准确性问题,提出了一种基于随机森林(RF)的故障诊断方法。利用训练集对RF分类器进行训练和调优,得到最优的RF分类器模型,确定决策树数量和随机属性个数,最后将存在不可靠变量的测试集数据输入RF分类器模型,利用随机森林方法的强抗干扰能力,实现对存在不可靠数据的化工过程进行诊断。将该方法应用到田纳西-伊斯曼(TE)过程的故障诊断,并与反向传播神经网络(BPNN)、径向基函数神经网络(RBFNN)和深度信念网络(DBN)方法相比,结果表明,基于RF的故障诊断方法能在数据不可靠的条件下,更加有效地检测并识别故障类型,在实际工业环境的应用中具有一定的优越性。     

柔性连续抽油杆提捞式抽油机系统效率研究

针对低渗透、低产量油井,设计了柔性连续抽油杆提捞式抽油机。介绍了该抽油机主要结构和工作原理,并推导了系统输入功率、输出功率以及系统效率的计算公式。给出了常规抽油机井和提捞式抽油机井能耗和系统效率的计算实例。结果表明,在相同油井条件下,与常规抽油机-抽油泵系统相比,提捞式抽油机系统效率较高,耗电量较低。     

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将油（气）藏看作一个系统，而将产量认为是对系统的激励信号（输入信号），那么压力则为系统的输出信号。输入信号和输出信号之间的关系，隐含着油（气）藏系统内在的信息，如储层和油（气）藏结构、单井控制面积以及井的状况等综合信息。将气井生产记录资料进行适当的统计作为模式特征，输入ＢＰ神经网络，通过向模式学习，ＢＰ网络便可将生产资料所隐含的信息以权矩阵的形式记录下来。应用ＢＰ网络做动态分析和储量计算，以气井日常生产记录资料为基础，计算单井动态储量，并预测气井未来的生产动态。实例证明该方法可行。该方法的应用为利用大量的井口生产记录做了有益的探索。