潜油往复式抽油机研究及其故障诊断

潜油往复式抽油机是针对"三低"油藏、大斜度井研制的无杆采油设备,在国内已有小规模试验应用,节能效果显著.开展潜油往复式抽油机结构、原理和运动规律研究,建立举升过程理论模型,提出潜油直线电机优化设计方案、基于功率曲线监测的故障诊断方法、新型低成本固体化学防蜡方法及工艺、玻璃钢敷缆复合连续油管技术等一系列措施.应用效果表明...     

海上油田往复式潜油电泵的故障分析及改进

往复式潜油电泵机组是海上油田低产低效井一种有效的举升方式,对海上油田往复式潜油电泵的故障原因进行了分析,并针对存在的问题进行了优化改进,改进后样机应用6井次,未出现机组质量问题,运行的可靠性得到进一步提升.     

数控往复式潜油泵举升工艺技术研究

针对常规抽油机存在的一次性投资大、能耗高和系统效率低等实际问题，研制了数控往复式潜油泵及地面数控装置。通过动力电缆给井下直线电机供电后产生交变磁场，动子在交变磁场作用下带动抽油泵柱塞做上下往复运动，达到举升油的目的。通过信号电缆将井下传感器的压力、温度信号上传至地面数控装置的参数调整模块，经过压力脉冲-液位数字信号转换，达到自行调整泵柱塞运行次数的目的，使油井始终工作在合理的沉没度范围内，确保供排合理。配套DX-1型电磁防蜡器防蜡工艺试验，取得了较好的现场防蜡效果。该技术的成功研究与应用，为油田探索出一条全新的举升方式，特别是在油田高含水开发期，有着十分重要的意义和广阔的应用前景。     

数控往复式潜油泵举升工艺技术研究

针对常规抽油机举升存在的一次性投资大、能耗高和系统效率低等实际问题，大庆外围油田开展了数控往复式潜油泵举升工艺技术研究。该举升工艺主要由地面数控装置、井下往复式潜油泵、专用电缆、液位监测仪、防蜡防砂装置等组成。该技术的成功研究与应用，为油田探索出一条全新的举升方式，特别是在低产油田高含水开发期．有着十分重要的意义和广阔的应用前景。     

海上油田往复式潜油电泵专用动力电缆护罩设计

往复式潜油电泵在海上油田应用出现了三井次电缆挤伤的现象,通过拆检发现,传统潜油电泵应用的动力电缆护罩并不适用于往复式潜油电泵.针对该问题,研究开发了海上油田往复式潜油电泵专用电缆护罩,将电缆与接箍隔离开,可避免电缆挤伤问题的出现.     

潜油电动机优化运行方法研究

延长电潜泵潜油电动机运行寿命,降低采油成本是当前油田生产中的重要研究课题之一。为此,从改进潜油电动机结构设计、采用交流变频调速技术和PLC自动控制技术、采用井下油水分离器、潜油电动机运行寿命模拟仿真装置和对潜油电动机运行状态进行实时监测分析等新技术及新工艺几个方面提出潜油电动机优化运行的方法。     

潜油隔膜泵举升工艺在G油田的应用

为了解决G油田大斜度井应用游梁式抽油机有杆举升存在的杆管偏磨严重、泵挂深度浅、产能发挥不充分等问题,试验了潜油隔膜泵举升工艺。在直井上进行了先导试验,以评价其效果及适应性。试验中,开展了潜油隔膜泵举升工艺与游梁式抽油机举升工艺的能耗对比评价,潜油隔膜泵举升工艺清蜡点研究与洗井参数优化,潜油隔膜泵与矿场在用整筒泵的泵效率对比评价。潜油隔膜泵举升工艺较游梁式抽油机举升工艺节能45.78%,吨液举升能耗减少6.075 kWh,系统效率高出12.88个百分点;潜油隔膜泵举升工艺的清蜡点为电动机上限电流的90%,合理洗井参数为热洗排量8 m~3/h、热洗时间3 h;潜油隔膜泵的泵效率较整筒泵高出62.2个百分点。潜油隔膜泵举升工艺与游梁式抽油机举升工艺相比,节能效果显著,泵效率较高,故障率低,生产管理方便,优势初步显现。因试验时间较短,其整体应用效果需进一步跟踪评价。     

基于田口法的潜油电机槽型优化研究

潜油电机作为潜油电泵机组的重要组成部分,其性能指标尤为重要。由于潜油电机细长的结构特征,导致在槽型设计方面不同于普通的异步电动机。 基于田口法,在保证潜油电机定转子外形尺寸、温升条件、机械强度不变的情况下,通过确定6个槽型优化因子(定子斜肩角、定子槽高、定子槽宽、转子斜肩角、转子槽高和转子槽宽)与4个优化目标(电机效率、功率因数、最大转矩倍数及启动转矩倍数),建立潜油电机槽型优化目标正交矩阵,降低了仿真次数。借助于有限元法与电磁设计相结合的场路分析方法,得出不同设计方案的性能指标。通过统计学方法确定各优化因子对优化目标的影响关系和影响程度,确定最终优化方案。最后,以143系列210 kW的潜油电机为例,对其槽型进行优化设计,验证该方法的可行性。     

数控往复式潜油电泵在牛74块的应用

牛74块油井杆管偏磨问题严重影响油井正常生产,试用各种供常规防偏磨措施效果均不理想,最终应用数控往复式潜油电泵采油解决了管杆偏磨问题,提高了泵效,节能效果显著.针对应用过程中所出现的问题,从施工工艺、动子磁环密封方式、磁性材料、泵的结构等方面进行改进,使数控往复式潜油电泵采油技术应用范围更加广泛.     

数控往复式潜油电泵水平举升工艺

大庆外围油田水平井为中深、低渗透水平井,举升方式主要为抽油机有杆泵举升.受水平井井身结构限制,有杆泵举升杆、管偏磨问题无法根本解决,同时有杆泵举升无法实现水平井水平段举升,水平井产能得不到有效发挥.为进一步降低油井流压,实现水平井水平段举升,研究了数控往复式潜油电泵水平举升工艺.开发设计了外径为99 mm的小直径高弹性永磁直线电机、适合水平举升要求的水平抽油泵和冲次可在0.1～9 min-1进行调整的变频控制系统.室内实验及现场试验表明,直线电机的推力可以达到23 kN,油井泵效达到90 %以上.数控往复式潜油电泵水平举升工艺能够满足水平井水平段举升要求,是中深、低产水平井人工举升技术今后发展的方向.     

基于振动信号分析的电潜柱塞泵故障诊断方法研究

振动信号能够全面反应电潜柱塞泵的运行工况,在电潜柱塞泵的故障诊断中,针对不同工况下的振动信号进行分析尤为重要。提出了一种基于振动信号分析的电潜柱塞泵故障诊断方法,采用改进的隐层神经元数变动的神经网络系统,根据不同情况选择不同节点数,使其达到提高诊断精度及缩短诊断周期的双重要求。对电潜柱塞泵正常运行以及动子不平衡、动子机械磨损运行时的振动信号进行分析研究,利用小波包提取振动信号的能量特征,利用神经网络识别故障。现场试验结果表明,网络训练后实际输出达到允许误差范围,网络测试结果也能与实际状态相对应。该方法能够对电潜柱塞泵进行有效、准确的故障诊断。     

电潜泵井系统模拟分析与优化决策

对电潜泵井生产系统的研究目前还不完善,大多数油田主要是靠经验进行优化设计和日常管理。由于没有系统的考虑所有的因素,直接影响了电潜泵的抽油效果和运转寿命,从而未能最大限度地发挥油井的产能。"电潜泵井系统模拟分析与优化决策软件"通过对计算模型拟合优选出最适于该油井的计算模型,借助电潜泵井宏观控制图进行工况分析,发现问题井和潜力井,并针对问题井和潜力井分别进行分析,最终通过泵型优选和生产参数优化来解决这2类井的问题,保证了电潜泵井能够长期稳定的处于合理的工况状态。通过现场应用证实了该软件的适用性和可靠性,较大幅度地提高了电潜泵井的系统效率和产液量,显著提高了电潜泵井的经济效益和管理水平。     

潜水泵与深井泵的选用

通过对潜水泵与深井泵各方面特点的比较,提出海洋平台在海水泵和消防泵的使用方面的一些看法。     

聚驱电泵井系统分析方法及其应用

根据渗流力学理论、非牛顿流体力学理论、采油工艺原理和节点系统分析方法等知识,对聚驱电泵井生产系统中流体运动规律做了较为全面的论述和分析。运用VisualBasic 5.0语言,编制了电泵井生产系统节点分析软件。该软件操作简单、界面友好、可视化程度较高;并对大庆采油六厂 11口聚驱电泵井生产数据进行验证和分析,计算的井底压力与实测井底压力相比,最大相对误差为 13.1%,平均相对误差为 5.3%,这表明导出的含聚采出液井筒压力计算方法理论上是正确的,满足工程计算要求。同时对这些井进行了敏感参数分析,敏感参数有下泵深度、井口油压、含水率、气油比、级数、油管直径、变频频率等,给出了提高油井产量的途径。     

小排量潜油电泵深抽系统优化设计

对于小排量潜油电泵深抽系统，为了保持其良好的工作状况，保证油井的平稳生产，其技术关键是延长电泵机组的运转寿命。文中以整个生产系统的协调工作为前提，以油井供液能力和小排量潜油电泵的工作技术参数作为基本设计参数，采取节点分析法在整个系统上设置了４个节点，根据多相垂直管流理论和热力学原理，利用最优技术，对小排量潜油电泵深抽系统进行了优化设计，得出了给定排量下的最高生产效率和最低能。并编有相应的优化设计计     

潜油电动离心泵叶导轮的优化设计

通过对潜油电动离心泵的叶导轮内的液体质点的运动研究，建立其运动方式的速度三角形，同时研究影响叶导轮抽液性能的结构尺寸和性能参数。在此基础上，对目前使用的叶导轮进行优化，开发研制出单级高扬程的叶导轮，从而可以减少离心泵的级数，降低组装成本。     

水力潜油泵在海上油田的应用分析

目前,海上油田开采大多采用电潜泵,在高含气、高井温、稠油、产液变化大等工况下,其应用有一定的限制。水力潜油泵是通过地面对动力液增压,注入泵向井下注入动力液,带动涡轮旋转,继而带动井下离心泵旋转。泵吸入井下液体,通过油管举升到井上。该泵具有可靠性高、适应多种井型、产液量调节范围大、气体处理能力强及安装简单等显著特点。水力潜油泵在海上边际油田、深水大排量油田、稠油冷采油田及稠油热采油田开采中有较大应用空间。随着水力潜油泵技术的进一步发展和国产化进程的加快,该泵在海上油田将具有广阔的应用前景。     

长塞环封抽油泵防偏磨旋流扶正器设计

柱塞和密封总成之间的偏磨问题严重影响泵的使用寿命和检泵周期,而引起柱塞偏磨最主要的原因是柱塞与密封总成之间的接触位置在圆周轴向上不变。研制了一种防偏磨装置——旋流扶正器,应用CFD软件对其流场进行了数值模拟计算。结果表明:该装置在带动柱塞做往复运动的同时还能够使井液充分旋流并对长柱塞进行扶正,避免柱塞和密封总成总在某一处磨损,有效解决了柱塞偏磨问题,为长塞环封抽油泵的性能改进提供了可靠依据。     

潜油电泵井杂散电流测试及土壤腐蚀性评价

对大庆某采油厂数个潜油电泵井进行了杂散电流的测试以及该区域土壤腐蚀性的评价。通过对电泵井三相电流负荷对称性的测试,利用100m深的裸眼井监测不同深度处井套管的地下电位变化、不同层深的土壤理化性质,结果表明,检测的个别电泵井中有中等程度的杂散电流存在,同时杂散电流存在的区域也是土壤中含水量、Cl-离子和SO42-离子浓度较高的区域。土壤腐蚀性综合评价结果也显示该区域的土壤腐蚀级别为强腐蚀。     

基于T-S模糊故障树的高压柱塞泵可靠性分析

针对高压水射流系统中高压水泵的故障发生率无法准确获取,并考虑到其故障状态具有多态性特点,基于T-S模糊故障树分析方法,对高压柱塞泵的可靠性进行分析研究。首先,基于高压柱塞泵的结构组成构建其模糊故障树模型; 其次,利用查阅的高压柱塞泵各部件的历史故障率数据,计算得到顶事件在不同故障状态下的失效可能性; 最后,基于计算结果找出影响整机可靠性的关键部件。以SHP150A型卧式高压柱塞泵为例,利用T-S模糊故障树进行分析研究,找出了影响整机可靠性的关键部件,研究结果可为高压柱塞泵的后续可靠性研究及整机优化提供理论参考。