下泵深度及抽油杆柱组合优化设计方法

确定下泵深度与抽油杆柱组合是抽油机井生产参数设计的重要内容。文中运用二阶段单纯形法和0．618法建立了有杆抽油井下泵深度及抽油杆柱组合优化设计模型,并编制了相应的计算软件进行实例计算。结果表明该方法精确、有效、适用于工程计算。     

新系列游梁式抽油机—抽油泵装置用大泵抽油时抽油杆柱下部加重杆的选择图解

大泵抽油是在有杆泵抽油井中加大抽液量的有效方法。为了减少大泵抽油时抽油杆柱下部的断裂次数,广泛采用下部加重杆。目前国内外还缺乏具有充分理论根据和应用简便的下部加重杆的计算方法。本文根据抽油杆柱的疲劳强度计算理论,引进了抽油杆柱下部的允许纵向弯曲载荷的新概念,推导了下部加重杆的理论计算公式,并以此公式为基础绘制了一组大泵抽油时抽油杆柱下部加重杆的选择图解,便于现场的实际使用,同时有利于提高大泵抽油的技术经济指标。     

再谈有杆泵抽油系统的优选设计

有杆泵抽油系统的优选设计中,在计算抽油杆负荷时,修正的API方法假设上行程柱塞负荷是静液柱载荷加惯性载荷,下行程柱塞负荷为打开游动阀所需理论力的30%。正是这个力对紧靠泵的抽油杆产生一个压应力,造成下部抽油杆的弯曲,因此抽油杆下部断脱明显高于上部断脱。本文结合江汉油田特点,利用修正的API计算方法,主要对以下几方面进行优选设计:1.确定合理工作点的动液面和泵挂深度;2.初选抽汲参数;3.抽油杆组合设计;4.对最大允许下泵深度、抽油杆应力、光杆负荷、原动机功率、平衡扭矩、平衡块重和排液量进行最后校核。     

再谈有杆泵抽油系统的优选设计

有杆泵抽油系统的优选设计中,在计算抽油杆负荷叶,修正的API方法假设上行程柱塞负荷是静液柱载荷加惯性载荷,下行程柱塞负荷为打开游动阀所需理论力的30%。正是这个力对紧靠泵的抽油杆产生一个压应力,造成下部抽油杆的弯曲,因此抽油杆下部断脱明显高于上部断脱。本文结合江汉油田特点,利用修正的API计算方法,主要对以下几方面进行优选设计:1.确定合理工作点的动液面和泵挂深度;2.初选抽汲参数;3.抽油杆组合设计;4.对最大允许下泵深度、抽油杆应力、光杆负荷、原动机功率、平衡扭矩、平衡块重和排液量进行最后校核。     

抽油杆弹性振动规律在油井诊断技术上的应用

有杆抽油方式普遍存在抽油杆的弹性振动问题。由于抽油杆柱是弹性体,在抽汲运动过程中,当受到自身的惯性负荷与液柱的惯性负荷的影响时,必然引起弹性振动,这种弹性振动规律可以通过示功图表现出来。为此,研究了抽油杆弹性振动规律和泵工作状况的内在联系,提出了利用弹性振动规律来分析示功图及计算抽汲速度、泵挂深度和断脱深度等参数的方法。     

碳纤维-钢混合抽油杆柱优化设计及其计算机实现

本文针对有杆泵抽油系统的碳纤维-钢混合抽油杆柱,给出了采用常规抽油机的优化设计程序,提供了不同的优化目标,并讨论了优化目标对有杆泵抽油系统的影响。程序提供了采用不同的优化目标的光杆冲程、冲次、抽油杆直径和抽油杆长度的优选过程,并且提高了有杆抽油系统设计的精确度。通过实例计算,验证了这一方法的可靠性。     

抽油机井混合杆柱等应力组合优化设计

根据有杆抽油系统(常规型)设计方法和抽油杆柱组合设计方法,采用动液面折算流压法计算流压,以由玻璃钢杆与钢杆组成的混合抽油杆柱的等应力组合设计为例,建立抽油机井优化设计模型,编写SRP Star优化设计软件,实现抽油机井的优化设计。     

玻璃纤维抽油杆柱的机械性能

玻璃纤维抽油杆柱的振动频率,可通过把其改造成弹簧/物体振动系统进行计算,然后,以抽油装置工作速度与抽油杆柱自然频率之比为依据,解释玻璃纤维抽油杆柱性能和预测井底泵的冲程长度。     

抽油杆柱综合防偏磨技术

为预防抽油杆柱偏磨,延长抽油杆使用寿命,研制试验了抽油杆柱综合防偏磨技术.介绍了抽油机井抽油杆柱井下旋转、防偏磨技术及其试验效果.抽油杆防脱器与旋转器配合使用可使抽油杆柱旋转;抽油杆防偏磨器、抽油杆抗弯防磨副的配合使用可起到防偏磨的作用.所使用的井下工具简单,无需改变地面和井下设备,其原理可靠,理论依据充分,适用于具有明显中性点的油井,对每口油井都要有针对性地进行设计、计算才能达到较理想的效果.井下抽油杆旋转器是一种多功能的井下工具,不但能使抽油杆柱旋转,而且能起到抽油杆井下减震器的作用,具有超中程效果,可提高抽油机井泵效,延长检泵周期.     

影响有杆抽油系统性能参数的因素分析

文章讨论泵径、冲程、冲次及抽油杆柱组合等因素对抽油系统最大悬点栽荷、最大扭矩、最大应力范围比和冲程损失的影响。实例分析结果表明，根据不同冲程、冲次、泵径组合，可以在给定下泵深度、动液面条件下进行抽汲参数的优选，并可进一步进行杆柱组合的优化设计。     

玻璃钢-钢混合杆柱优化设计

以系统优化为前提,合理地初选了玻璃钢-钢混合杆柱比例、泵挂深度及抽汲参数,提出了以底部杆柱不受压失稳为目标的杆柱应力设计方法。给出了玻璃钢-钢混合杆柱系统优化设计步骤,开发了适用于玻璃钢-钢混合杆柱的优化设计软件。用该软件对YKXX井玻璃钢-钢混合杆柱进行优化设计,结果表明,系统效率均低于30%,其主要原因是选用了库存抽油机;冲程损失均小于0,这说明该种杆柱设计方案实现了超冲程;第1级杆为加重杆可以平衡下冲程过程中杆柱底部的压应力。     

有杆泵电加热深抽试采方案设计及效果分析

针对雷家地区雷62预探井油层埋藏深、原油凝固点高等特点,通过对井筒举升工艺的技术分析,筛选确定了空心杆有杆泵电加热深抽试采举升工艺.在井筒温度场计算分析的基础上,确定了空心杆井筒电加热的深度和功率,并利用有杆泵举升工艺优化设计计算方法,优选了抽油机和抽油泵的型号,优化了抽油杆柱组合和油管柱组合.依据优选、优化设计结果及试采设计方案进行了现场试验,并对实施效果进行了跟踪分析,试验结果表明该试采工艺设计合理,完全能满足雷62井的试采需要.该设计对相似油井的方案设计及现场实施也具有一定的参考价值.     

抽油机井提拉式细分层找水堵水技术

在抽油机井提拉式细分层找、堵水技术已有的找水和堵水方法的基础上,研究出了一种新的找水、堵水技术,它采用Y445型丢手封隔器、Y341型自验封封隔器、弹簧压缩式找水开关等工具组成井下丢手管柱,封隔井下油水层位;抽油杆与控制器组成的控制杆柱下入到丢手管柱内,控制杆柱上部与杆式泵的进油孔相连。通过上提、下放抽油杆可以改变找水开关的工作状态,实现找水与堵水管柱的一次完成。     

基于实际井眼轨迹的抽油杆柱API设计方法

目前的抽油杆柱设计方法大都基于设计井眼轨迹或经验公式，因此设计的抽油杆柱与井眼的匹配性并没有达到最优，结果可能影响了抽油杆柱的受力特性和寿命。概述了目前现有的抽油杆柱设计方法，提出了基于实际井眼轨迹的抽油杆柱API设计方法，即考虑到在三维空间中井下粘滞阻力及动载的影响，利用微单元分析方法计算出轴向载荷与轴向应力，然后在此基础上进行杆柱组合设计，并给出了设计流程。以江苏油田永21-3井为例，对几种设计方法的设计结果进行了对比分析，结果表明，江苏油田目前采用的抽油杆柱设计方法包含了人为经验因素，并不是最优的杆柱设计结果，有待进一步改进。     

玻璃钢-钢混合抽油杆优化设计

以防止底部杆柱受压失稳为前提,提出以系统优化为目标的玻璃钢-钢混合抽油杆柱设计方法。采用新方法快速确定最佳杆柱比例,给出了混合杆柱设计方法及步骤;根据油田区块的特点,应用等级参数加权法确定评估系数,实现抽油系统优化设计;根据模型进行编程,并对油田实际生产井进行设计。设计方案能够满足生产实际要求,具有下泵深度增加、产量增加、悬点载荷减小等优点。     

有杆泵携砂采油井筒配套技术

针对采油井大范围出砂, 砂埋油层, 砂堵井筒, 频繁冲砂检泵致使有效采油时间缩短,油层污染加速, 常规采油工艺和“三抽”设备不能满足采油井在复杂地质条件下的生产需要等问题, 研发了有杆泵携砂采油井筒配套技术。该技术以提高系统采油时效为目标, 在井筒内配置双柱塞抽油泵, 液力冲砂器和管柱沉砂器等机具, 通过与抽油机和抽油杆等杆管附件进行合理匹配,集冲搅砂和携砂为一体, 提高采油井有效生产时间, 达到增油和降低系统总体生产成本的目的。系统性能型式试验和工业生产试验说明, 该井筒配套技术通过在泵上实现存、携砂, 泵下冲搅砂等有效措施, 能使油井延长正常采油时间, 降低检泵作业次数, 减少油层污染并提高采油时效。     

水驱高含水油井杆管偏磨原因的力学分析

建立了抽油机井杆管偏磨原因力学分析的力学模型。给出了垂直油井杆管偏磨临界轴向压力的计算公式和抽油杆柱轴向分布力的模拟方法 ;推导了供液不足油井液击力的计算公式 ,改进了柱塞下行阻力的计算方法。系统分析了含水与沉没度对杆管偏磨临界轴向压力与柱塞下行阻力的影响。分析结果表明 :(1)高含水油井在低沉没度下运行会明显加剧抽油杆柱的轴向振动 ,降低杆管偏磨的临界轴向压力 ;(2 )对于高含水低沉没度运行的油井 ,若油井供液不足将使柱塞下冲程泵内产生液击 ,柱塞下行阻力会明显增加。因此 ,高含水油井在低沉没度下运行时 ,抽油杆柱轴向振动的加剧或液击都会严重恶化抽油杆柱的受力或直接导致杆管产生偏磨     

水驱高含水油井杆管偏磨原因的力学分析

建立了抽油机井杆管偏磨原因力学分析的力学模型。给出了铅垂油井杆管偏磨临界轴向压力的计算公式和抽油杆柱轴向分布力的模拟方法;建立了供液不足油井液击力的计算公式,改进了柱塞下行阻力的计算方法。系统分析了含水与沉没度对杆管偏磨临界轴向压力与柱塞下行阻力的影响。分析结果表明(1)高含水油井在低沉没度下运行会明显加剧抽油杆柱的轴向振动,降低杆管偏磨的临界轴向压力;(2)对于高含水低沉没度运行的油井,若油井供液不足并使柱塞下冲程泵内将产生液击,柱塞下行阻力会明显增加。因此,高含水油井在低沉没度下运行时,抽油杆柱轴向振动的加剧或液击都会严重恶化抽油杆柱的受力或直接导致杆管产生偏磨。     

双河油田有杆泵井管杆偏磨的综合防治

根据双河油田部分油井油管和抽油杆易偏磨 ,造成管杆断脱、管柱漏失及频繁作业的生产实际 ,对管杆偏磨的原因进行了分析 ,认为造成管杆偏磨的因素主要有井身结构弯曲、油管螺旋弯曲、抽油杆螺旋弯曲以及工作参数不合理、产出液的高含水特性等。为此 ,结合生产实际提出了有效的防治措施 :(1)简化井下生产管柱 ;(2 )优化组合油管、抽油杆柱 ;(3)选择合适的井下工具 ;(4 )确定合理的生产参数。上述综合防治措施在现场应用 ,大大减缓了管杆偏磨 ,延长了油井检泵周期 ,取得了良好的防偏磨效果     

地面驱动螺杆泵抽油杆柱的受力计算

结合螺杆泵抽油系统的工作特点，对抽油杆柱的扭转载荷与轴向载荷进行了分析和计算，结合第四强度理论，对杆柱强度条件进行了分析。受力分析和强度条件分析表明，杆柱顶部截面所受载荷最大，是设计与校核的重点部位。同时，杆柱所受最大载荷与下泵深度、杆柱直径、原油粘温关系等密切相关，必须结合相关的强度理论才能实现对螺杆泵抽油系统的合理设计。