新型碳纤维连续抽油杆作业机的研制

针对现有碳纤维连续抽油杆起下装置提升遇卡时无法完成作业、不能完全固定使得碳纤维连续抽油杆在井筒内晃动而造成偏磨,上方和下方均无限位造成碳纤维杆夹持不稳或夹持位置不准等问题,研制了新型碳纤维连续抽油杆作业机,并研究形成了碳纤维杆夹持、缠绕排杆及防偏磨刮泥等关键技术。该作业机为两车装结构形式,运移快速,成本低,适用范围广;整机系统集成化程度高,操控性能好,响应速度快,安全快捷;各部件性能符合设计要求,实现了碳纤维连续抽油杆的可靠夹持和整齐排杆。现场应用结果表明:新型碳纤维连续抽油杆作业机运转正常,高速起下、不伤杆、不偏磨;可以降低抽油井能耗,提高抽油效率,具有广阔的应用前景。     

国产连续油管首次下井试验成功

由宝鸡石油钢管有限责任公司自行研制生产的CT80级连续油管,在川渝气田进行的首次下井试验获得圆满成功,打破了国外公司对同类产品的垄断,标志着连续油管国产化时代的到来。     

碳纤维连续抽油杆夹持技术

碳纤维连续抽油杆(简称碳纤维杆)具有质量轻、抗拉强度高和抗腐蚀性强等优点,用于深井、超深井和腐蚀性油井可大大降低能耗、提高采油效率,但是由于碳纤维杆的抗剪能力差、表面摩擦因数低,已有的碳纤维杆夹持系统提升力不足、伤杆断杆等问题突出,大大影响了碳纤维杆技术的推广应用。为了解决碳纤维杆的夹持难题,开展了碳纤维杆的基础性能评价、夹持摩擦副材料开发、表面结构及介质影响配套夹持系统试验等方面的研究工作。通过试验对比研究,优选了碳纤维杆的夹持摩擦副材料和夹持表面结构形式,提高了对碳纤维杆夹持的提升力和可靠性;结合碳纤维杆作业机注入头夹持系统非对称运动的特性,优化了夹持块的结构,并对夹持块切入角部位采用软合金材料,解决了碳纤维杆夹持时存在的错位夹持块弯折咬杆和注入头运转时的切入角磕碰伤杆问题。配套作业机注入头形成的碳纤维杆无损伤夹持技术,为碳纤维杆技术在油田的推广应用奠定了基础。     

碳纤维连续抽油杆振动分析

碳纤维连续抽油杆具有强度高、耐疲劳、质量轻、耐腐蚀等优点,在石油机械领域应用广泛。但是,其特殊的结构导致在作业过程中产生振动,无法用传统钢制抽油杆的振动方法进行计算分析。通过重新构建碳纤维抽油杆的结构模型,求解微分方程、分析阻尼影响及作业过程中碳纤维连续抽油杆在两种边界条件下的振动特性,得出在阻尼强制振动的情况下相位差的区间范围及相位频率曲线的变化趋势,得到了碳纤维连续抽油杆的振动方程,并提出了其共振条件。此算法可以用于分析碳纤维连续抽油杆的振动,对于碳纤维抽油杆的应用提供帮助。     

碳纤维连续抽油杆在油田生产中的应用

针对金属抽油杆存在的自身比重大、难以下得更深、易腐蚀、能耗高、维修费用高、检泵周期短,以及老油田含水率高、腐蚀重、深层低渗透油藏举升难度大等问题,提出应用高强度、质轻、耐腐、抗磨的新材料替代金属抽油杆这一研究应用课题,介绍了碳纤维连续抽油杆的主要采油工艺、特点、以及现场应用情况及实施效果,并对实施效果作了综合效益评价分析等。实践证明,碳纤维连续抽油杆与金属抽油杆相比,在油井深抽提液、节能防腐方面应用具有良好的经济性和高效性,能有效地解决传统钢制抽油杆存在的问题。先后在胜利油田推广应用102口油井,实现单井平均日增液1.9 t,增油0.3 t,每千米吨油耗电量下降了30%左右,累计增油1.24×104t,节电198 k Wh,易腐蚀井检泵周期延长3.6倍,具有良好的推广应用价值。     

碳纤维连续抽油杆作业车的研制

研制了一种将杆柱起升（下放）与杆柱缠绕分别驱动的新型碳纤维连续抽油杆作业车。这种作业车采用全液压控制，引入了智能控制技术进行作业过程的监控，包括作业参数（悬重、杆长等）数字化测量显示、扶正器安装位置自动控制、安全操作自动报警等，针对作业车对中井口难的实际情况，将起升（下放）装置和缠绕盘设计成可移动式；其主要特点是：起升（下放）载荷能力大，起升（下放）作业时杆柱受力状况改善，杆柱缠绕盘负载扭矩大幅降低，作业过程自动化程度高、速度快，设备对井场环境的适应性强，易损件少，便于维修，兼顾杆的运输和作业两项功能，减少设备投资，持续作业时间长。     

柔性连续碳纤维抽油杆应用软件开发

本文以简易公式法为理论依据,在充分考虑油管回压的基础上,结合柔性连续碳纤维抽油杆的具体特性,并运用计算机编程技术,编制出了一套碳纤维—钢混合抽油杆应用设计软件。通过输入油井工况数据,利用该软件可有效设计出配重杆的规格及长度等施工数据,并能预测产液量,同时所有信息都能及时存放到各自对应的数据库中。现场应用表明,该软件具有较高的精度,能够满足工程需要。     

连续带压起下抽油杆作业机现场应用实践

介绍了连续带压起下抽油杆作业装置的结构、性能特点及带压作业堵井工艺,可在起下抽油杆过程中自动开关防喷器来导出接箍及扶正器。现场应用效果良好,在油田有一定的应用前景。     

碳纤维连续抽油杆在纯梁油田的应用

碳纤维连续抽油杆与普通抽油杆相比具有质量轻、弹性好、抗腐蚀、耐疲劳等优点。纯梁油田针对有杆泵采油井动液面深以及传统有杆泵采油工艺的不足(如泵挂浅、泵效低等)，提出应用碳纤维连续抽油杆来加深泵挂，达到提高泵效、降低能耗的目的。该油田10口油井应用了碳纤维连续抽油杆，其中6口老井的应用情况表明，泵挂得到了加深，抽油机悬点载荷平均下降47．5％。电机电流平均减少34％，累计增油6324t。     

碳纤维连续抽油杆在文留油田的节能应用

针对金属抽油杆存在的下深受限、易腐蚀、能耗高、检泵周期短,以及老油田含水率高、腐蚀严重等问题,引进碳纤维连续抽油杆节能技术。实践证明,碳纤维杆能有效地解决传统钢杆存在的问题,实现低产低能低含水抽油井超深抽提液,达到节能降耗、提液增产、延长检泵周期的目的。2018年在文留采油厂成功应用8口井,平均泵挂加深420m,最大悬载降低20KN,功图明显改善,日节电454kW·h,日增油0.45t,累计节电77634kW·h,累计增油78.8t。     

酚醛树脂基碳纤维连续抽油杆特性研究

为了克服普通碳纤维连续抽油杆在深井中不耐腐蚀的缺陷 ,开发了以改性的酚醛树脂为基体的碳纤维连续抽油杆。与环氧树脂基和乙烯基酯树脂基碳纤维连续抽油杆在耐腐蚀性能和力学性能方面的对比试验表明 :(1)酚醛树脂基碳纤维杆比另两种碳纤维杆的拉伸强度和抗疲劳强度稍低 ,但可满足油田要求 ,通过对碳纤维表面的处理和对酚醛树脂固化体系的适当调整可加以改进。 (2 )酚醛树脂基碳纤维杆的强度高 ,其韧性不如另两种碳纤维杆 ,由于难以同时获得较高强度和良好韧性 ,只能根据需要在强度和韧性之间选取一最佳值。 (3)酚醛树脂纤维杆交联密度高 ,耐腐蚀性能相对也高 ,特别适用于高温、高腐蚀性的深井 (30 0 0m以深 )原油开采的要求     

碳纤维连续抽油杆采油配套工具研究

碳纤维抽油杆采油工艺技术是近年来形成的一项新的采油技术,利用碳纤维抽油杆的重量轻、耐腐蚀、液流阻力小等优点,实现抽油系统节能降耗、防腐防断、提高泵效、降低投入的目的。作为一种新型采油工艺技术,施工及生产中需要配套各种设备及工具,从技术工艺原理、配套设备及工具、应用效果、结论认识等方面作介绍。     

碳纤维连续抽油杆超冲程问题研究

碳纤维连续抽油杆使用时,柱塞的运动存在超冲程现象,且超冲程的影响规律不明,导致碳纤维连续抽油杆的设计使用缺少理论依据。鉴于此,将抽油杆运动分解为由悬点位移和泵时变载荷激励的两个子运动,分别建立相应的数学模型,采用有限差分法对模型进行求解。根据所建模型分析了冲次和杆柱组合对柱塞超冲程的影响,分析结果表明:悬点位移激励产生的柱塞超冲程随着冲次的增加而单调增加,泵时变载荷引起的柱塞超冲程则有正有负;柱塞的超冲程是由悬点位移和泵时变载荷共同作用产生;有杆采油系统均存在超冲程现象,碳纤维-钢混合杆柱的能耗和泵效均优于全钢杆。研究结果可为现场充分利用碳纤维抽油杆的优势提供理论依据。     

碳纤维连续抽油杆作业车自动调平系统设计

为保证碳纤维连续抽油杆作业车作业时工作平台处于水平状态,防止侧翻,开展了作业车自动调平系统的设计。在给出自动调平系统构成的基础上,着重论述了系统的自动调平控制方案、自动调平控制原理以及自动调平控制软件的设计,给出作业车自动调平控制系统流程图。     

碳纤维连续抽油杆冲程损失计算方法

碳纤维连续抽油杆的应用越来越广泛,但目前尚无专用于该类抽油杆冲程损失的计算方法,而用计算钢质抽油杆冲程损失的常规方法其误差很大,甚至常因计算误差太大而导致出现井下撞泵现象。通过对碳纤维连续抽油杆的材质进行分析,在考虑碳纤维连续抽油杆自身结构特征的基础上,结合作业温度变化对碳纤维复合材料与各种复合材料弹性模量的影响,并考虑到抽油杆振动所带来的影响,建立了适用于碳纤维连续抽油杆冲程损失的计算模型。计算实例表明,与常规计算方法相比,碳纤维连续抽油杆冲程损失计算模型的冲程损失计算结果误差由33.1%降至3.6%,完全满足现场对于冲程损失计算的精度要求。研究结果表明,建立的碳纤维连续抽油杆冲程损失计算模型可以解决碳纤维连续抽油杆应用中存在的冲程损失计算误差大、防冲距调整不精确的问题。      

用连续抽油杆代替普通抽油杆的试验

在整个石油企业的抽油装置中,抽油杆公扣和接箍的断脱约占全部抽油杆断脱事故的65—80％。有鉴于此,制造厂和使用部门都曾多方探索消除抽油杆这个先天性缺陷的途径。通常,制造方法或现场操作的每一改进都能延长抽油杆的寿命,例如:在公扣端加工应力减轻槽,滚压螺纹,采用淬硬的接箍,使用动力抽油杆钳,在丝扣油     

连续抽油杆抽油技术试验

针对中原濮城油田油层埋藏深,井斜度大,造成常规钢质抽油杆疲劳断脱事故率高的生产现状,引进试用了连续抽油杆抽油技术。通过5口抽油井的试验研究表明,该技术是可行的,它能够满足生产的需要,具有较广阔的应用发展前景。     

碳纤维复合材料连续抽油杆的特点及应用

碳纤维复合材料连续抽油杆(简称碳纤维抽油杆)是一种由碳纤维复合材料为主体、经拉挤工艺加工成型的一种新型的特种抽油杆。碳纤维抽油杆的应用方法为:杆柱上部为碳纤维抽油杆、下部需要加部分钢质抽油杆或加重杆组成混合抽油杆柱,其运动规律遵循混合杆柱的运动规律。合理利用碳纤维抽油杆,可达到增产、减载、延长检泵周期、降低采油成本的目的。