油田杆管级别分选系统研究与应用

现有的金属材料分选仪等产品在材料分选时只能进行“是/非”判断,不适应油田现场多规格多级别的杆管分选要求,为此,开发了NDT300系列杆管分选系统。该系统采用电磁涡流非接触式级别分选,不受水、油污等影响;由于采用了预多频激磁技术,实现了多级别杆管的一次性分选,工作效率是早期单频分选设备的8倍以上;基于PLC的控制系统使杆管操作过程全部实现了自动化。现场应用表明,该系统分选结果与客户记录符合率达99%,取得良好效果。     

抽油杆和油管偏磨腐蚀的研究进展

综述了最近几年来，有杆抽油系统中杆管偏磨和腐蚀的机理、影响因素以及防治措施方面的研究进展情况，根据国内各油田采取的防杆管偏摩及腐蚀取得的效果，指出采用杆管防偏磨器、在油井中加入缓蚀剂、使用耐磨蚀涂层材料等措施可取得良好的效果。     

史南油田抽油杆偏磨断裂原因分析及防治对策

针对现河采油厂史南油田抽油杆使用过程中存在的问题，对现场暴露出的抽油杆疲劳断裂、杆管弯曲造成杆管之间的偏磨现象进行了全面系统的分析，提出了有针对性的措施防止现场抽油杆偏磨、断裂。     

定向水平井杆(管)柱纵向振动的数学模型

考虑井眼轨迹、杆(管)柱构成及杆(管)柱与管(井)壁的滑动摩擦力,建立了定向水平井杆(管)柱纵向振动的微分方程。分别给出有杆泵抽油系统动态参数诊断、预测,钻进过程中钻柱的纵向振动和起下杆(管)柱时杆(管)柱纵向振动的定解条件。     

抽油机系统节能措施分析

稠油井井况复杂多变，使抽油机系统效率偏低。通过对抽油机井系统能量的损失过程进行系统分析和数据对比、现场调整和对比测试，确定了合理调参、优化管杆组合、合理调整平衡度、合理选择抽油机的拖动设备、减少管杆摩擦损失等措施提高稠油井系统效率的可行性。现场应用结果表明，平均系统效率由18.7%提高到24.2%。     

有杆泵抽油系统杆管偏磨磨损效率试验研究

磨损效率是有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测的重要参数。根据能量法原理确定了磨损效率的计算方法。利用摩擦磨损试验机进行了有杆抽油系统杆管偏磨的正交试验,测得油管的磨损量数据,拟合出16种试验条件下的磨损效率。试验确定的磨损效率值可用于杆管偏磨的磨损量预测、油管和抽油杆的最大磨损深度预测,指导实际生产。     

一种新型液压动力无杆采油系统

采用常规有杆抽油设备进行斜井开采时会引起杆管偏磨等诸多问题,基于这一技术难题根据液压原理研发了一种新型的水动力无杆采油系统,避免了杆管偏磨,尤其适用于斜井。从地面液压驱动系统、动力传输系统、井下液力抽油系统介绍了系统的结构组成,并分析了其工作流程。现场试验已平稳无故障运行超过18个月,表明本系统可以满足油田生产需求。     

有杆泵抽油井防偏磨及腐蚀技术研究应用

对文留油田有杆泵井在生产过程中杆管发生偏磨和腐蚀的机理进行了分析，认为井斜是造成杆管偏磨的主要原因，而管柱因各种因素引起的弯曲造成的杆管偏磨也不容忽视；油井产出液的富含矿物质、CO2、H2S腐蚀性气体、H^ 、Cl^-及细菌等腐蚀介质，使杆管产生腐蚀。杆管的偏磨与腐蚀相互作用、又形成了更大的破坏性。介绍了防偏磨、防腐蚀技术以及治理方法和效果。     

桦甸油页岩的矿物学特征及重力分选富集

为了实现油页岩中油母质的分选富集,采用浮沉试验将桦甸油页岩原矿分成不同的密度级别,并借助XRD、XRF、SEM EDS和光学显微镜分析手段分析了原矿及各密度级别样品的化学组成和矿物学特征。结果表明,桦甸油页岩中的无机矿物主要包含石英、高岭石、蒙脱石、白云母、方解石和白云石。对于不同密度级别的油页岩样品,其密度越高,灰分越高,在低密度级别的油页岩中存在较高含量的油母质。采用重介质旋流器的重力分选方法可将高密度贫油母质部分抛除,得到含油率较高的富油母质产品,实现了油母质的分选富集。分选后的富油母质产品可用于干馏制油,贫油母质产品可用于发电或暂时封存。     

有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测研究

根据能量法原理,建立了有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测模型。通过几何分析确定了抽油杆与油管的最大磨损深度计算方法,并编制程序进行了计算,得出在摩擦因数、磨损效率、摩擦行程相同的情况下,杆管柱的磨损量和最大磨损深度主要与正压力有关。该模型可用于有杆抽油系统中杆管柱的磨损量预测,不仅为较好地预测井下杆管偏磨情况提供了理论依据,同时对采取及时有效的防偏磨措施具有指导意义。、     

油管、抽油杆身份证式动态管理技术

由于管(油管)杆(抽油杆)缺乏有效的长期标记、识别技术和管理手段,在一口井内同时使用着不同时期、不同厂家、不同等级的管杆,有些因超期服役而造成断脱,严重影响了油田的正常生产.为此开展了管杆标识和动态管理技术研究.应用气液复合驱动原理在管杆的端部实现软接触柔性打标,用图像分析技术识别图像,采用逐根编码方法与数据库为基础的管杆标识计算机网络管理系统,实现对管杆从使用、维修到报废等全过程逐根动态管理.在4口井使用打标的管杆正常工作1年半以上仍继续有效.该技术为管杆标识及逐根动态管理提供了先进实用、安全可靠的技术手段.     

总体效益法在抽油杆和抽油管更新中的应用

为了能按最恰当的比例对抽油杆和油管进行更换,通过研究,首先找出油管和抽油杆断裂的时间 规律,然后考虑全油田管杆修复能力,充分利用旧的管杆,进一步降低成本,根据生产情况制定可行方 案,再对每个方案每年可能增加的检泵井数进行预测,最后对每个方案进行总体效益评价,从而找出最 佳更新方案。     

有杆泵抽油井的一种新的数学模型

本文综合考察了抽油杆、油管和液柱的振动,得到一组描述三者运动的新的偏微分方程,并用有限差分法求出其数值解。与忽略油管及液柱振动的各种数学模型相比,这种新的数学模型可更精确地预测有杆泵系统的动态参数,从而提高诊断油井故障的可靠性。     

碳纤维复合材料抽油杆应用技术进展

碳纤维复合材料抽油杆是近几年来兴起的一种新型柔性抽油杆,具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳及结构功能一体化等优异性能,成为解决传统抽油杆失效问题很有发展前途的重要方法之一.文章综述了碳纤维复合材料抽油杆的性能、应用技术及其进展情况,简要叙述了前期应用失效的原因.文章认为,碳纤维复合材料抽油杆配套设备开发与应用属于一项系统工程,重点应放在作业车和配套采油工艺的研究上,应用技术开发是制约碳纤维复合材料抽油杆大规模推广的亟待解决的问题.     

18年来我国抽油杆的科技进步与研制成果

18年来我国抽油杆制造厂由2家发展到27家,年生产能力由200万m提高到2693万m,品种由1种发展到12种;有16家普通抽油杆制造厂获得生产许可证,18家制造厂通过ISO9002或ISO9001认证,5家制造厂获得API会标使用权;抽油杆的质量和数量满足了国内油田原油开采的需要,还出口到11个国家;全国已形成由抽油杆制造厂、油田和19个研究单位组成的高水平抽油杆研制队伍,取得了39项科研成果。为了进一步提高我国抽油杆的研制水平,建议把主要力量放在稳定和提高常规抽油杆的生产技术水平上,研制抽油杆锻造机械手、杆头不旋转加工自动线和接箍加工自动线;加大推广应用空心抽油杆、电加热抽油杆、超高强度抽油杆、非调质钢抽油杆、玻璃钢抽油杆、防腐抽油杆和柔性抽油杆的力度;研制超高强度空心抽油杆、摩擦焊接抽油杆、连续抽油杆、螺杆泵专用空心抽油杆和新型超高强度强韧性抽油杆。     

抽油杆在深井中的断裂及其预防措施

以中原石油勘探局文留油田抽油杆的断裂统计为基础，分析了抽油杆断裂的特点和原因，就整个抽油杆柱而言，４５．７９％的断裂发生在井下９００～１５００ｍ杆段；就单根抽油杆而言，５０％～８９．８％的断裂发生在抽油杆接头的圆弧过渡区。断裂的原因是抽油杆头部圆弧过渡区断面变化大，加工时镦锻造成加工缺陷和应力集中，使用时这一部分又是不稳定变形的施力点，因此成为抽油杆的易断裂区域。针对这一情况，提出预防措施一是改进抽油杆的结构或加工工艺；二是实现抽油杆使用管理系列化；三是改进抽油杆柱设计。     

几种连续抽油杆的分析与比较

文章介绍了国内目前推广使用的几种连续抽油杆，对连续抽油杆和普通抽油杆的分析比较表明，连续抽油杆有着普通抽油杆无法比拟的性能。它可克服普通抽油杆在机械采油中难以解决的问题，尽快地学习、掌握和使用连续抽油杆。对于石油工业的发展有着现实意义和深远意义。     

粘弹性流体法向应力对抽油杆偏磨的影响机理

大庆油田实施聚合物驱油以后,出现了抽油杆受力状况恶化、抽油杆柱严重偏磨的现象,为此开展了粘弹性流体水动力学理论和试验研究,得出了粘弹性流体在抽油机井筒内的流动规律及对抽油杆柱法向应力的影响规律,定量测出了粘弹性流体对抽油杆柱的法向应力值和抽油杆柱产生的偏心率.提出了粘弹性流体的法向力是造成抽油机井杆管偏磨的主要原因,建立了法向力作用下抽油杆纵向横向弯曲模型,并提出了抽油杆加扶正器和底部加重的综合防止偏磨措施,应用于大庆油田获得了较好的经济效益.     

抽油杆疲劳强度的可靠度计算模型

提出了常规疲劳强度设计方法和API设计方法中存在的参数不合理且无可靠性指标的问题;分析了抽油杆承受的随机工作应力并给出了处理方法;提出了抽油杆疲劳极限分布的确定方法;在已知抽油杆应力、一定应力比下的疲劳强度分布的前提下,得出了抽油杆在任意应力比下的当量疲劳强度分布,并利用应力-强度干涉模型提出了抽油杆疲劳强度的可靠度计算方法.     

螺杆泵井抽油杆/泵优选及分析系统

开发了地面驱动螺杆泵油井抽油杆系统分析与最优设计系统；建立了螺杆泵、杆柱直径及扶正器间距的优化设计模型。在优选螺杆泵的过程中，可从现有的泵型库中选出最优的一种，并确定油井的优化产液量、合理的下泵深度及螺杆转速。在对抽油杆进行优化过程中，又分为2个层次，分别以扶正器数目最少和杆件综合强度(静强度和疲劳强度)最大为目标，对系统进行优化设计。利用动态优化的思想进行求解。完成了系统优化设计程序，并已应用于实际设计计算中。