螺杆泵专用抽油杆试验研究

以往大庆油田螺杆泵井所用抽油杆柱大多都是沿用抽油机井上使用的普通连接结构抽油杆,这种抽油杆适合于上下往复运动,抗拉强度是抽油杆的主要抗力指标。而螺杆泵井所用抽油杆,其主要运动形式为旋转运动,承力方式也由抗拉变成抗扭,使得普通连接结构抽油杆应用在螺杆泵井上以后,经常出现断脱事故。针对这些现象,研制了插接式螺杆泵专用抽油杆和锥螺纹式螺杆泵专用抽油杆。文章介绍了2种结构抽油杆的防断脱原理、优化设计方法、室内检测及在大庆油田的使用情况,并针对现场出现的典型事故进行了分析,提出了相应的改进意见。     

螺杆泵锥螺纹实心驱动杆技术

在螺杆泵采油技术现场应用过程中,螺杆泵专用驱动杆的研制开发,起着至关重要的作用.由于杆柱做旋转运动,要求杆柱必须具有较高的抗扭强度和抗拉强度,不能用常规抽油杆来代替,需研发出适合螺杆泵工作特性的专用驱动杆.实心锥螺纹SHY级工艺驱动杆经过多次改进后,各项技术指标都有了较大的提高,能够充分满足目前在用的各种型号螺杆泵生产实践的需要,收到了较好的应用效果.     

螺杆泵抽油杆柱的动态受力分析与工艺设计

对螺杆泵抽油杆运动轨迹进行描述，通过受力分析对抽油杆柱进行载荷计算与强度设计，应用抽油杆柱瞬态动力学分析的有限单元法，建立抽油杆柱瞬态动力学分析模型和抽油杆柱的动力学方程，应用设计软件对抽油杆进行优选、强度设计和较核，并对抽油杆柱扶正器安放位置进行优化。     

螺杆泵抽油杆动态测试仪的研制

在螺杆抽油杆的受力分析中，比较方便的方法是采用直接测量法，而直接测量要受到井下空间窄小，距离选等因素的限制，目前尚未有可靠的新的测量方法，现提供了一种长距离多 测力法。这种方法采用四线制，用测力接箍作为传感器，在接箍中装有端放大器及选址接收电路。由井上仪器发出选址信号后，某一接箍内的电路被选通，该点的受力变为不易衰减的电信号后，通过传输线传到井上仪器而以记录，文中论述了仪器的原理，安装方法及测量过     

镦锻式螺杆泵防脱空心抽油杆的研制与应用

目前，我国螺杆泵采油系统大部分采用普通实心抽油杆或摩擦焊接式空心抽油杆来传递动力。由于扭转强度和刚度以及防脱扣性能达不到使用要求，这两种抽油杆在现场使用中经常发生断脱事故，影响了螺杆泵采油系统的推广应用。镦锻式螺杆防泵脱空心轴油杆的两端都有牙体和叉口，空心抽油杆接头靠互相插入的牙体传递扭矩，有效地解决了抽油杆接头脱扣的问题。经室内试验和现场试验表明，这种空心抽油杆具有良好的综合力学性能和防断脱性能，能够满足螺杆泵采油的要求。     

螺杆泵专用抽油杆的改进

螺杆泵专用抽油杆在生产中出现两个突出问题：（1）在运转过程中有时出现牙体断裂故障；（2）抽油杆接箍与油管发生磨擦，会使接箍产生卸扣现象，影响抽油杆的防脱效果。针对上述问题，对原有抽油杆进行改进：（1）改变接头扣型尺寸，由1^3／4英寸变为17／8英寸，增加了牙体外径，由原来的40毫米增加到44毫米，因而承载力臂加大，承载能力提高；（2）杆体两端采用缩径锻造工艺，使牙体壁厚增加，进一步提高了接头的承载能力；（3）采用左旋螺纹加工，消除了原抽油杆在运转过程中因接箍磨擦油管而引起的卸扣隐患。将该抽油杆应用于92口井中，抽油杆断脱率下降近10个百分点。     

螺杆泵空心抽油杆分段冲砂器的研制及应用

针对河南油田稠油出砂冷采工艺中原油含砂量大、空心抽油杆易被砂埋等特点，设计了空心抽油杆分段冲砂器，解决了空心抽油杆管柱只能洗井不能冲砂的问题，取得了良好的效果。     

空心抽油杆驱动螺杆泵应用研究

地面电机驱动井下螺杆泵采油系统中,抽油杆柱易断脱是其薄弱环节。将空心抽油杆与实心抽油杆进行了性能对比和实例计算,由此分析出空心抽油杆在螺杆系井中应用的优越性。通过校核抽油杆强度计算认为,在螺杆泵井中,采用KG36空心抽油杆时安全系数比采用CYG25实心抽油杆提高1倍左右。在采用空心抽油杆时,同步提高抽油杆工具强度,可实现抽油杆柱整体强度的提高。介绍了空心抽油杆在胜利海上埕岛油田螺杆泵井中的应用现状及效果。     

螺杆泵抽油杆柱稳定器安装位置的确定

地面驱动螺杆泵采油系统的抽油杆柱，在传递扭矩过程中会产生较大的横向挠曲变形，使抽油杆柱与油管内壁发生摩擦。本文采用动力分析的有限元方法，求解螺杆泵的抽油杆柱在运动中产生的横向变形，确定在适当的位置安装稳定器，控制杆柱的变形，避免杆柱与油管内壁的摩擦。结合实例进行计算表明，在泵挂深度１２００米的井中，在杆柱适当位置安装１６个稳定器就可以使抽油杆柱的横向变形减小而不再与油管内壁接触。     

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。     

螺杆泵排水采气杆柱强度设计方法研究

螺杆泵排水采气与螺杆泵采油区别较大,不能将油田上使用的螺杆泵系统直接应用于排水采气。在螺杆泵排水采气试验过程中,抽油杆发生频繁断裂事故,由于没有完善的抽油杆受力分析模型,无法对抽油杆强度进行验算,不能正确指出导致抽油杆断裂的原因,直接影响了螺杆泵排水采气试验的继续进行。通过查阅相关文献资料,对比各种分析计算模型,并用现场实测数据加以验证,从理论上查找误差产生的原因,最终建立和完善了螺杆泵排水采气杆柱强度设计方法。     

锚定式杆式抽油泵的研制与现场应用

应用杆式泵采油可以节省作业费用,提高油井生产时率。但是,受井况等因素制约,常规杆式泵存在锁紧装置不牢、密封段耐温能力差等缺点,带来泵体易脱出密封段、不能满足稠油蒸汽吞吐的需要等问题。通过对常规杆式泵结构进行改进,研制了锚定式杆式抽油泵。现场应用证明,该泵的锁紧、密封等结构设计合理、可靠,具有较高的推广应用价值。     

定向井抽油杆柱组合设计探讨

在分析抽油杆柱载荷的基础上，从定向井抽油杆柱通常装有多个导向扶正器的特点出发，应用纵横弯曲连续梁理论给出求解带扶正器的抽油杆柱任意截面处轴力、弯矩和挠度的计算公式。进而以ＡＰＩ推荐的强度设计准则作为设计依据，提出了有利于直井的定向井抽油杆柱组合设计程序，并给出了计算程序框图。最后以某油田某井作实例，给出了计算参数和设计结果。     

大斜度井有杆泵抽油系统优化设计

确定抽汲参数和泵效是实现大斜度井有杆抽油系统的重要内容。运用图表法和迭代法建立了大斜度井有杆抽油系统优化设计模型,并编制了相应的软件进行实例计算。通过软件计算,可确定出抽汲参数、抽油杆、扶正器间距和泵效的最佳组合。结果表明,该系统精确、有效,适用于工程计算。     

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。     

基于模糊数学的多目标评价法及有杆泵系统优化

抽油机井有杆泵系统优化设计通常会有很多方案,目前没有相对合理的方法对这些方案进行优选。基于模糊数学原理的多目标优选方法,以系统效率、供产协调、安全系数为目标变量,对优化设计出的多种有杆泵系统方案进行对比分析,得出侧重于某一权重的最优方案。实例分析表明,该方法优选出的优化设计方案优于其他方案,对采油生产具有指导意义。     

防气杆式抽油泵的研制与应用

针对深井、高油气比油藏,常规管式泵抽油存在气体影响大、泵效低、作业工作量大等问题,研制了一种环形阀式防气杆式抽油泵.讨论了环形阀式防气杆武抽油泵的结构和工作原理、密封材料对环形阀工作寿命的影响、泵的选井条件、适应范围、注意事项以及现场应用情况等.在室内对不同沉没度、不同油气比下泵的容积效率进行了模拟测试:当油气比在300m3/t以内时,泵的容积效率可达60%以上;油气比在1500m3/t时,泵仍不会出现气锁.现场应用表明,在油气比为250m3/t左右时,可提高泵效10个百分点,同时还能减少作业工作量.     

空心抽油杆液力反馈泵应用及试验研究

在分析上大下小型、上小下大型、上下等径型液力反馈泵工作原理基础上,计算了3种液力反馈泵使用时提供液力反馈力的能力,选择设计了上下等径型液力反馈泵,并在2口井上试验了空心抽油杆液力反馈泵采油工艺。结果表明:该工艺在提高系统效率、延长免修期、降低成本方面具有显著优势,是低渗透及特低渗透油藏开采时较理想的举升工艺。     

数控抽油机及抽油杆柱优化设计

介绍了我国首创的数控抽油机结构，分析了它的运动规律，并经过现场测试和数据处理验证了这种运动规律。还介绍了数控抽油机井的抽油杆柱优化设计，解决了数控抽油井的上边界条件，并用各级杆顶部截面应力范围比相等条件进行了优化设计，经诊断软件验证，杆柱优化设计软件是可靠的。