胜利油区有杆泵应用现状及改进措施

针对胜利油区有杆泵应用中存在的泵效低、检泵周期短等主要问题，从地层供液和排液能力的协调性、工作参数对抽油泵效的影响、抽油杆和油管问的偏磨对有杆泵提液的影响、抽油泵结构及选择应用等方面分析了产生上述问题的原因，并提出了改进的对策及建议。     

含聚浓度对抽油泵柱塞下行阻力影响的实验研究

减小抽油泵的下行程阻力是延长聚驱井检泵周期及预防抽油杆偏磨的主要措施.为了研究抽油泵结构和见聚浓度对抽油泵阻力的影响,在室内实验装置上进行了模拟实验.室内实验结果表明,抽油泵柱塞下行阻力总的趋势是随聚合物浓度的增加而增加;与Ⅰ级泵相比,Ⅲ级抽油泵下行阻力可降低20%以上,大流道泵的阻力可降低30%以上,采用大流道泵有利于改善下行程抽油杆的受力状况,可起到防偏磨的作用.     

XJFB型防偏磨抽油泵的研究与应用

为了解决有杆泵抽油井杆管偏磨及提高稠油井、高油气比井和大斜度井泵效的问题,研制开发了XJFB型防偏磨抽油泵.该泵采用机械阀和双柱塞的结构,柱塞与抽油杆柱不直接连接,游动阀为机械开启方式,抽油杆柱始终在拉应力状态下工作.在临盘油田65口井的现场应用表明,XJFB型防偏磨抽油泵,能防止抽油杆柱发生弯曲失稳及由抽油杆受压弯曲造成的杆管偏磨,有效解决了稠油井、高油气比井和大斜度井凡尔开关滞后的问题,提高了泵效.     

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。     

防磨降耗抽油泵研制及应用

针对抽油机井偏磨及高能耗的实际现状,提出了兼备偏磨治理与节能降耗双重作用的防磨降耗抽油泵。该泵在泵筒上部增设环形阀,取消常规泵的固定阀,能够减小下行程时抽油杆受到的浮力,降低中和点的位置,使抽油杆挠曲难度增大,延缓偏磨。同时由于下行程时浮力的降低,抽油杆自重被进一步释放,增加了下行悬点载荷,减少电机对重物做功份额,实现节能。现场应用表明:在平均抽吸参数不变的条件下,抽油机下行悬点载荷显著降低,系统效率提高了8个百分点,具有良好的推广应用价值。     

偏阀式防偏磨抽油泵的研制与应用

为了防止杆管偏磨,延长抽油杆与油管的使用寿命及检泵周期,研制了25—225TH4.5—1.2—FP型偏阀式防偏磨抽油泵。该抽油泵主要由上接头、游动阀、柱塞、泵筒、固定阀、加重杆、加重杆尾锥等组成。下冲程时,加重杆的重力可以抵消抽油杆柱所受的阻力,防止抽油杆柱的失稳变形。试验证明,该泵的各项性能指标均符合GB/T 18607—2001《抽油泵及其组件规范》要求,可以改善抽油杆柱的受力状态,很好地解决了有杆泵采油井的杆管偏磨问题。     

用量纲分析法求解柱塞下行阻力

相似理论是研究各种相似现象和相似原理的理论体系，量纲分析是相似性分析方法中的一种，其理论基础是关于量纲齐次方程的数学理论。利用量纲分析法求解了抽油泵柱塞的下行阻力，得出抽油泵柱塞的下行阻力随采出液粘度、泵沉没度的增大而增大，随含水率的增大而减小。公式的计算值与现场测试值基本相符，为建立预测抽油杆杆管偏磨位置的数学模型，解决抽油杆杆管偏磨提供了理论依据。     

水平井泵挂加深方法研究与应用

为了避免油井抽油杆偏磨,水平井抽油泵主要下在直井段,然而抽油泵普遍存在下泵浅,油井产能无法发挥的问题。为此,开展水平井抽油泵泵挂加深方法研究非常必要。通过理论计算井斜角与凡尔关闭时间,确定抽油泵泵深对井斜角的适应性。通过理论计算给出水平井抽油杆扶正器优化结果,为水平井防止偏磨措施提供了理论支撑。通过开展导向泵试验和常规泵加深试验,降低了井底流压,有效提高了试验井产量,共创经济效益199.1万元。     

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。     

高效节能抽油泵消除偏磨的实际机理分析

介绍了高效节能抽油泵(以下简称为节能泵)的结构及其特点,指出杆管偏磨的主要成因是:抽油杆柱下行时阻力过大导致抽油杆柱中和点以下的抽油杆柱弯曲,与油管接触产生偏磨.重点介绍了节能泵如何利用其独特的结构以及液压反馈原理使抽油杆柱下行时完全处于拉伸状态,从而解决了困扰工程技术人员多年的偏磨问题.     

高含水有杆泵井注油式双通道防偏磨工艺

针对有杆泵井管杆的偏磨现状及现有技术存在的不足,研发了高含水有杆泵井注油式双通道防偏磨工艺。该工艺主要由地面注油系统、井口注油密封泵、井下动力抽油泵等构成。它可实现在高含水产出液条件下,在管杆之间制造一个油润滑、减缓偏磨的环境;利用空心抽油杆较大的抗弯模量和临界压载,增加了杆柱抗失稳的能力;并配套特种扶正器、减磨接箍、高效泵等进一步提高防偏磨效果,延长高效泵工作周期和检泵周期。现场应用表明,应用该工艺后抽油机载荷及液量、液面无较大变化,防偏磨效果突出,平均免修期提高1倍以上。     

液力平衡式防偏磨抽油泵的研制与应用

普通抽油泵在柱塞下行时阻力较大,致使杆柱屈曲变形严重,杆管间的偏磨问题突出。针对这一问题,研制了液力平衡式防偏磨抽油泵。该抽油泵下行时增加了作用在抽油杆柱上向下的液压反馈力,消除了普通抽油泵打开游动阀所需的下行阻力,有效减小了杆柱的弯曲变形,减缓了油井偏磨。现场应用25口井,作业成功率95%,平均泵效75.4%,延长检泵周期130d,取得了良好的应用效果。     

水平井深抽配套工艺技术

由于受常规抽油泵工作倾角的局限以及抽油杆、油管偏磨的困扰,大多数水平井只能将抽油泵下到直井段生产,不能满足水平井深抽和降低流压的要求.为此,通过水平井举升工艺技术适应性分析,研究形成了适应斜井段举升的深抽配套工艺技术:斜井泵,配套的抽油杆:油管防偏磨扶正技术,油管锚定技术.现场试验表明,斜井泵在倾角60°井段运转工况正...     

防脱抽油泵设计

在分析现有三种主要抽油杆防脱工具存在缺点的基础上，设计了防脱抽油泵。这种泵通过改变现有管式泵上阔罩出油孔的结构，使果上阔罩出油孔中心线与泵径向线形成一个角度，在抽油杆下行程时，对抽油杆产生一个紧扣扭矩，从而起到主动防脱作用。与常规设计相比，防脱抽油泵不增加泵加工成本，并可使抽油杆柱受力状况得到改善。     

含水与沉没度对杆管偏磨的影响研究

通过对抽油机井最小载荷随含水和沉没度变化规律及杆管摩擦磨损规律的实验研究，找出了含水、沉没度对杆管偏磨的影响规律。高含水抽油机井在低沉没度条件下运行时，抽油泵因严重供液不足而产生液击，会加剧抽油杆柱振动，降低抽油机悬点最小载荷，从而减少抽油杆柱的轴向分布力与杆管产生偏磨的临界轴向压力，加大了下冲程时抽油杆柱下部受压段的长度，容易造成抽油杆柱屈曲而导致杆管偏磨。高含水是导致杆管偏磨速度加快的主要原因。     

三次采油井抽油泵的研制与应用

针对常规抽油泵在三次采油井中存在的进液阻力大、易偏磨、砂卡、井液腐蚀等问题,研制了一种新型抽油泵。该泵采用上部小泵、下部大泵串联结构,使柱塞总成产生下行反馈力;取消了固定阀,既减小了进液阻力,又可连接加重杆,增大杆柱下行力,减缓杆管偏磨。在上柱塞上端有数个径向冲砂孔,可防止砂子进入泵筒和柱塞间隙砂卡。柱塞总成中间采用浮动连接装置。泵组件采用防腐材料,提高抗腐蚀能力。现场试验应用表明,该泵解决了常规泵存在的问题,应用效果较好。     

钢丝绳采油系统抽油泵柱塞超行程分析

利用抽油杆柱行为预测技术 ,定量计算了钢丝绳连续抽油杆柱和钢抽油杆柱两种采油系统抽油泵柱塞的超行程 ,分析了主要油井工作参数 (包括冲程、冲次、泵径、泵深、沉没度、杆柱组合 )对泵柱塞超行程的影响 ,定量地描述了影响抽油泵柱塞超行程的主要参数。指出 :在油井工作参数合适的条件下 ,钢丝绳连续抽油杆采油系统较之常用的钢抽油杆采油系统更易于形成泵柱塞的超行程 ,使油井产量增加。为增加使用钢丝绳连续抽油杆采油系统油井的产量 ,合适的油井工作参数应为长冲程 ,适当冲次 ,小泵径 ,并应精心选配绳杆组合。最后给出了实例的定量分析结果。     

低摩阻抽油泵在聚驱抽油机井中的应用

三次采油聚合物驱抽油机井因聚合物浓度增加,杆柱下行阻力变大,杆柱产生弯曲,引起抽油杆偏磨油管,造成杆断、管漏,抽油机井检泵周期缩短。为了降低聚驱抽油机井杆柱下行阻力,减缓杆管偏磨,延长检泵周期,开发应用了低摩阻抽油泵。为了改善低摩阻抽油泵在聚驱抽油机井中的应用效果,采用理论分析与室内试验相结合的方法,对低摩阻抽油泵结构参数进行了优化设计,并编制了低摩阻抽油泵结构参数优化设计软件,合理确定了低摩阻抽油泵的主要结构参数。同时建立了选泵、检泵模板,对低摩阻抽油泵在聚驱抽油机井中的应用具有重要的指导意义。数百口井现场试验应用表明,低摩阻抽油泵达到了降低摩阻,减缓杆管偏磨,延长检泵周期的目的。     

抽油杆助抽扶正器研制

为防止抽油杆管偏磨,提高泵效,延长井下抽油系统的使用寿命及检泵周期,研制了一种抽油杆助抽扶正器。将多个抽油杆助抽扶正器连接在抽油杆柱中,每一个抽油杆助抽扶正器相当于装在抽油杆上的可以开合的柱塞。下冲程时自动打开,上下畅通,只起扶正、防偏磨作用;上冲程时自动闭合,形成多个在油管中的大直径柱塞,随抽油杆一起上升,分担了作用在抽油泵柱塞上的压差,从而减少了柱塞与泵筒之间的漏失与磨损,可提高井下设备的寿命,延长检泵周期。     

定向井抽油杆三维力学模型及在偏磨中的应用

杆管偏磨是油田开发过程中有杆泵生产面临的重要问题, 井眼弯曲和抽油杆柱失稳屈曲是导致杆管偏磨的重要原因。文章依据微元分析理论, 对运动状态下的抽油杆柱进行了受力分析, 建立了描述抽油杆柱在定向井中受力状态的三维力学模型, 模型采用波动方程的形式, 考虑了井眼轨迹、 杆柱组合、 抽油泵以及流体的影响,通过有限差分法进行求解。实例计算表明, 该模型可以较为准确地预测定向井中抽油杆的偏磨位置以及偏磨程度。