螺杆泵井光杆受力法工况诊断技术

地面驱动螺杆泵采油系统通过井口光杆连接抽油杆向井下泵传递动力,光杆承受着垂向拉力和扭矩,受力状况复杂,螺杆泵采油系统的工况在光杆受力上必然有一定反映。通过建立光杆受力测试系统,可以实时测试螺杆泵油井在起动、运行和停机过程中光杆所承受的垂向拉力和扭矩。研究了测试数据与螺杆泵采油系统工况的对应关系,对典型工况的诊断方法进行了分析,包括:抽油杆断脱、定子磨损、油管漏、泵和油管脱、扭矩偏大等。通过对油田数百井次诊断,诊断结果正确率高于90%,说明通过光杆受力监测和分析实现螺杆泵井工况诊断是一项值得深入研究的技术。     

螺杆泵在油田应用的可能性

螺杆泵采油方法主要由地面驱动装置、井口防喷盒、抽油杆、井下泵的转子和定子构成。定子依靠地面驱动装置输出的动力,旋转抽油杆,通过抽油杆把动力传给井下泵的转子,使转子在固定在油管上的定子中旋转,从而将定子空腔内的液体均匀地排出泵筒,把井底的原油连续地举升到井口。1986年大庆油田引进了4台螺杆泵,共在3口井上进行了4井次试验。初期效果好,产油量最高可增加2.25倍。但由于泵筒中橡胶与钢管粘贴的质量问题、地面装置的质量问题及油井管柱的锚定问题等,影响了螺杆泵的使用寿命。但这些问题都可在使用中逐步加以解决,所以从长远考虑,推广螺杆泵采油法仍是可行的。     

试析地面驱动螺杆泵采油技术优化

地面驱动螺杆泵是由地面电动机带动驱动头,经减速带动光杆和抽油杆柱旋转,驱动螺杆泵转子旋转抽油的一种抽油泵。本文着重就其优化技术进行了分析与探讨。     

螺杆泵井杆柱反转原因及解决措施

螺杆泵井杆柱反转主要是由杆柱弹性势能和油套压差综合作用所致.针对油套压差作用,安装井下液柱防倒流开关.当螺杆泵井停机后,油管内液柱作用在开关的阀体上,不会通过井下泵回流到套管内,因此能够降低抽油杆反转的扭矩及速度,解决了因油套压差作用所引起的杆柱反转问题.针对常规棘轮棘爪式防反转装置安全系数低的问题,研制出双棘轮式防反转装置.该装置释放扭矩时通过两个棘轮对棘爪的相互作用,可有效地控制反转速度,实现了安全释放扭矩.     

小排量螺杆泵及配套技术应用

该项目从以下几方面开展研究工作:1、解决小排量螺杆泵抽油杆断脱问题。针对小排量螺杆泵抽油杆断脱率较高的问题,对小排量螺杆泵专用抽油杆进行调研、评价,确定 2 5双肩直螺纹和 2 5高强度实心抽油杆两种专用抽油杆;对螺杆泵抽油杆进行全井扶正、安装抽油杆防脱器、驱动装置采用液压式防反转和螺杆泵软启动电控柜,解决小排量螺杆泵抽油杆断脱问题。2、螺杆泵井下泵、驱动装置、专用井口的优选定型。针对螺杆泵的生产厂家较多,泵型复杂,部分螺杆泵存在着地面驱动装置漏油,配件互换性差,管理难度大等问题,对螺杆泵井下泵、驱动装置、专用井口…     

GBF型螺杆泵地面驱动装置的研制及应用

针对常规螺杆泵地面驱动装置防反转机构不够安全可靠、更换盘根不方便以及支撑部分空间小等问题 ,研制了GBF型螺杆泵地面驱动装置。这种地面驱动装置采用液压防反转制动机构 ,使抽油杆扭矩柔性释放 ;密封部分采用二次密封结构 ,可以更方便地更换盘根 ;支撑部分采用支杆结构 ,支撑强度更高 ,增大了维修操作的空间。室内试验及 2 0 0多台的现场应用结果表明 ,GBF型螺杆泵地面驱动装置使用安全可靠 ,减少了抽油杆断脱及盘根盒漏油等事故的发生 ,延长了整机的的使用寿命。     

驱动螺杆泵电加热装置在“三高”原油开采中的应用

驱动螺杆泵电加热装置是在螺杆泵的基础上发展起来的，它利用空心抽油杆代替实心抽油杆，而且通过送电转换器的转换作用，给螺杆泵转子至井口全程加热，降低原油粘度，从而使螺杆泵采油工艺更为完善。     

螺杆泵井下防反转泄油装置

地面驱动螺杆泵采油系统以其结构简单、噪音小、耗能低、投资少、使用、维修方便等特点,成为一种实用有效的机械采油设备。随着螺杆泵配套工艺技术的日益完善,螺杆泵采油技术在油田推广应用中有着广阔的前景,但在生产中也暴露出一些亟待解决的问题。螺杆泵采油井突然停机时,抽油杆柱会出现脱扣问题,造成作业频繁,增加了采油成本,影响油井正常生产。设计研制的井下防反转装置能够解决抽油杆柱脱扣问题,在大庆油田现场应用30口井,效果较好。     

螺杆泵机械装置防倒转与变频器减速停机防倒转的结合应用

目前油田螺杆泵井驱动机械防反转装置,并没有使螺杆泵储存在杆柱驱动装置中的反转扭矩释放掉,使设备存在很高的生产事故隐患。当前的机械防反转装置、液体单流阀,解决液体回流倒灌带来的杆柱反转势能,减少地面驱动装置防反转系统的工作负荷从根源解决反转扭矩的产生。但这样也不能使螺杆泵高速运转向低速运转停止使井底扭矩得到释放。针对以上问题我们应用螺杆泵变频器与螺杆泵井驱动机械防反转装置结合,来解决旋转运动螺杆泵井存在反转问题。在变频器外加装时间继电器和三个中间继电器,当螺杆泵接收到停机命令后,外部时间继电器工作同时变频器按照设定的减速时间(5s)和减速方式逐步减小输出频率,让螺杆泵在最小转速时停止运转,从而高速运转的螺杆泵井就可以充分释放反转扭矩。     

螺杆泵采油抽油杆柱动力学研究

螺杆泵采油抽油杆柱断脱事故严重制约了螺杆泵采油技术的应用.以螺杆泵采油抽油杆柱微元段受力分析为基础,根据力学平衡原理建立抽油杆柱动力学波动方程.采用有效差分法对波动方程进行数值离散,并给出了波动方程求解的定解条件,得到了描述抽油杆柱动力学波动方程的数值解.实例计算表明,抽油杆柱受到的扭矩和轴向力均随深井的增加而减小,扭矩和轴向力的最大值均发生在井口.     

螺杆泵井扭矩分析

1.螺杆泵工作扭矩的影响因素螺杆泵的工作扭矩是指作用在光杆上总的扭矩,它一方面用来举升井下液体,另一方面用于克服定子与转子、抽油杆与井液、扶正器与油管的摩擦。同时,抽油杆转速变化时,还产生瞬间的惯性扭矩,扭矩的大小与举升高度、原油的物性、管柱结构、抽油杆的转速以     

电磁制动偏置式螺杆泵地面驱动装置研究

针对常规螺杆泵地面驱动装置皮带传动丢转、防反转机构不够安全,以及直驱螺杆泵地面驱动装置转矩不足等问题,对偏置式螺杆泵地面驱动装置进行了研究。该地面驱动装置匹配小功率电机,采用电磁制动防反转机构,使抽油杆反转转矩智能点动释放。分析了螺杆泵在停机时发生反转现象的原因,并利用SolidWorks软件对电磁制动装置的关键部件进行分析计算。结果表明:偏置式螺杆泵地面驱动装置使用安全可靠,能减少由反转造成的抽油杆断脱等事故的发生,提高了工作效率,延长了整机的使用寿命。     

螺杆泵采油工艺的合理应用

经过多年的开发研究 ,螺杆泵形成了有油管和无油管两种采油工艺。螺杆泵采油工艺相关技术参数的确定 ,包括地面驱动装置与泵型的匹配 ;抽油杆的选择 ;螺杆泵系统的优化设计 ;驱动装置的密封 ;防断脱抽油杆 ;空心转子螺杆泵采油技术等。螺杆泵配套技术的应用 ,在解决抽油杆断脱、驱动装置漏油等方面取得了实质性突破 ;在聚合物驱和三元复合驱中的应用均见到良好效果 ,可以作为目前克服抽油杆、油管偏磨的一项替代技术。今后在泵材料开发、泵结构的优化设计、自动控制及工况测试和潜油螺杆泵研制等方面的技术有待完善。     

ZLBQ55型直驱式螺杆泵驱动装置设计

直驱式螺杆泵驱动装置是国内新出现的一种螺杆泵地面驱动装置,设计的ZLBQ55型直驱式螺杆泵驱动装置与常规地面驱动装置异步电机+减速机构的驱动方式不同,是利用低速、大扭矩电机直接驱动抽油杆柱。介绍了该装置的设计参数、结构、控制系统和整机试验。     

地面驱动螺杆泵锚定装置及受力分析

地面驱动螺杆泵工作时，转子在抽油杆的驱动下，在定子橡胶内作顺时针旋转运动。转子施加给定子的扭矩，相对于螺杆泵顶部与油管之间连接螺纹是一个逆时针的卸扣扭矩。锚定装置即是用来抵抗这个反扭矩对上部油管与螺杆泵螺纹连接处的卸扣作用。现有水力式、张力式、压缩式、翻板式和旋转式等多种锚定装置，其工作原理、使用效果和常见失效形式多有不同，其中以张力式油管锚和旋转式油管锚较宜于对螺杆泵的锚定及解锚。给出了螺杆泵管柱轴向力及周向扭矩综合作用的计算方法和张力式油管锚锚定力及上提高度的计算方法，并进行了实例计算。     

水泥环对套管强度影响的理论和试验研究

造成螺杆泵采油井抽油杆杆柱断裂、脱扣和撸扣的主要原因有杆体外径选择偏小 ,杆体制造或使用过程中产生缺陷 ,堵塞扭矩过大 ,反扭矩大于螺纹联接扭矩以及抽油杆螺纹牙受剪应力过大等。针对上述原因 ,制定了合理选配管柱 ,加强检测 ,应用无油管采油技术 ,安装防反转装置 ,设置过载保护系统、抽汲参数匹配以及加强现场施工管理、高压热洗等技术对策 ,提高了抽油杆柱的可靠性 ,有效地避免了杆柱断脱事故的发生螺杆泵井杆柱断脱机理及其对策@盛国富     

螺杆泵采油系统地面驱动电机功率的计算与选择

针对螺杆泵使用过程中地面驱动电机功率选择偏高或偏低的问题,对启动过程中螺杆泵的运动特点和受力情况进行分析,提出全面计算抽油杆柱负载扭矩及考虑全压启动加速扭矩系数来选用电机的方法.以此建立的电机功率计算模型法与根据泵型经验法或仅考虑抽油杆柱的有功扭矩选取电机方法相比较,得到的电机功率平均降低了21.3%,更符合生产实际要求,发挥了螺杆泵采油系统节能降耗的技术经济优势.     

地面驱动螺杆泵动液面高度控制方法研究

在地面驱动螺杆泵采油技术中,动液面高度的变化直接影响到抽油杆柱和螺杆泵的运动和受力状态,是控制螺杆泵稳定工作的主要参数。根据螺杆泵扭矩计算公式,开发了地面驱动扭矩与液面高度分析软件,建立了螺杆 泵动液面高度的控制方法,即由动态监测扭矩值来实时计算动液面高度,并通过调整转速来实施动液面高度控制。经现场5口井应用表明：动液面高度控制误差在±45m内,确保了螺杆泵处于稳定的工作状态,提高了采油 效率。     

螺杆泵驱动杆柱力学分析及稳定器布置

就工作原理而言，螺杆泵兼有离心泵和容积泵两者的优点，其缺点是驱动杆柱断裂较频繁。根据螺杆泵的工作状况，考虑抽油杆柱的重力、浮力、拉力、扭矩、井限轨道等因素的影响，给出了驱动杆柱动力学基本方程，建立了三个模型，即对驱动抽油杆柱作整体力学分析的稳态拉力－扭矩模型；对井口处的驱动杆柱作局部弯曲分析的数学模型，以及对与螺杆泵转子相连接的下部杆柱作动力分析的数学模型，并提出了稳定器布置方法。     

大庆油田螺杆泵采油技术新进展

截至 2 0 0 3年 6月底 ,大庆油田在用螺杆泵采油井共 916口 ,螺杆泵采油技术已基本成熟配套 ,成为继游梁式抽油机、电潜泵之后第三大人工举升采油方式。最近几年来螺杆泵采油技术的新进展主要有 :空心转子螺杆泵、等壁厚定子螺杆泵、转子陶瓷喷涂螺杆泵、多头大排量螺杆泵、大排量螺杆泵专用抽油杆、系列地面驱动装置、螺杆泵井工况测试诊断系统和螺杆泵采油配套技术。今后需继续攻关的项目主要有 :开发电动潜油螺杆泵 ;探索金属定子、合成材料、插入式和多吸入口螺杆泵 ;研究螺杆泵杆柱卸扭技术和智能化控制技术。