旁通阀液力反馈抽油泵研究及应用

在稠油井以及偏磨井,由于抽油杆工作条件恶劣,在上冲程时抽油杆的拉应力增加; 而下冲程时阻力大,抽油杆柱的中和点之下处于受压状态,存在交变载荷,造成泵效低、杆管偏磨严重。通过分析井下抽油设备受力状态,对常规抽油泵结构进行了创新和改进,研制了一种旁通阀液力反馈抽油泵。该泵型采用液力反馈技术,为杆柱下行提供动力,克服稠油井、偏磨井井中杆柱下行摩阻,避免下行杆柱弯曲,同时提高泵的充满度,延长有杆泵系统的正常生产周期。泵阀采用弹簧复位球阀,柱塞两端设计防砂结构,适用于斜井、稠油井,并提高了泵效。     

含聚浓度对抽油泵柱塞下行阻力影响的实验研究

减小抽油泵的下行程阻力是延长聚驱井检泵周期及预防抽油杆偏磨的主要措施.为了研究抽油泵结构和见聚浓度对抽油泵阻力的影响,在室内实验装置上进行了模拟实验.室内实验结果表明,抽油泵柱塞下行阻力总的趋势是随聚合物浓度的增加而增加;与Ⅰ级泵相比,Ⅲ级抽油泵下行阻力可降低20%以上,大流道泵的阻力可降低30%以上,采用大流道泵有利于改善下行程抽油杆的受力状况,可起到防偏磨的作用.     

含水与沉没度对杆管偏磨的影响研究

通过对抽油机井最小载荷随含水和沉没度变化规律及杆管摩擦磨损规律的实验研究,找出了含水、沉没度对杆管偏磨的影响规律。高含水抽油机井在低沉没度条件下运行时,抽油泵因严重供液不足而产生液击,会加剧抽油杆柱振动,降低抽油机悬点最小载荷,从而减少抽油杆柱的轴向分布力与杆管产生偏磨的临界轴向压力,加大了下冲程时抽油杆柱下部受压段的长度,容易造成抽油杆柱屈曲而导致杆管偏磨。高含水是导致杆管偏磨速度加快的主要原因。     

液力反馈型空心杆抽油泵的设计

设计的液力反馈型空心杆抽油泵主要由反馈长柱塞、反馈泵筒、出油阀、接箍、旋转装置、工作泵筒、工作柱塞、进油阀等组成。悬点载荷分析表明,这种泵在下行程时,与常规泵相比,增加了杆柱的下行动力而减少了下行阻力,有效地解决了常规泵空心抽油杆采油工艺中空心抽油杆柱下行困难的问题,并可提高抽油泵的泵效,延长空心抽油杆的使用寿命。液力反馈型空心杆抽油泵的应用,可改进空心抽油杆采油工艺,提高采油的整体效率,将对空心抽油杆采油工艺的推广应用起积极作用。     

高效节能抽油泵消除偏磨的实际机理分析

介绍了高效节能抽油泵(以下简称为节能泵)的结构及其特点,指出杆管偏磨的主要成因是:抽油杆柱下行时阻力过大导致抽油杆柱中和点以下的抽油杆柱弯曲,与油管接触产生偏磨.重点介绍了节能泵如何利用其独特的结构以及液压反馈原理使抽油杆柱下行时完全处于拉伸状态,从而解决了困扰工程技术人员多年的偏磨问题.     

液力平衡式防偏磨抽油泵

胜利油田针对油井管杆偏磨的问题，研制出了一种特出结构的抽油泵——液力平衡式防偏磨泵并获得国家专利。该泵改变了原有抽油泵的吸、排液方式，实现了下行程吸液、上行程排液的工作方式。它的最大特点是：在下行程吸液过程中，柱塞靠一个较大的液压反馈力作用自动下行并下拉抽油杆，使抽油杆始终处于拉伸状态，     

聚驱定向井抽油杆受力与变形计算

在分析聚驱定向井抽油杆的受力并给出悬点载荷计算方法的基础上,应用结构力学的方法推导了考虑径向力的作用情况下抽油杆的挠度计算公式,并给出了杆管偏磨的判别方法以及扶正器的优化设计方案。根据聚驱定向井悬点载荷计算模型得出的计算值,与实测载荷值相比,悬点最大载荷与最小载荷的平均误差均<10%。通过现场实际应用,大幅延长了检泵周期,减少了油井维护的工作量。     

抽油机井杆管偏磨因素分析及对策

大庆油田进入特高含水期 ,抽油机井杆管偏磨井数不断增加 ,杆断比例上升 ,检泵周期缩短 ,作业费用增加。通过抽油机井杆管偏磨因素分析 ,提出了响应的预防措施 ,对减少杆管偏磨 ,降低杆断比例 ,提高泵效 ,延长检泵周期是十分必要的。在有杆抽油井中 ,当抽油机驴头下行时 ,抽油杆和油管的弹性变形位移存在差值 ,驴头悬点的位移与抽油泵活塞位移也存在差值。这 2个位移差达到一定程度后 ,抽油杆发生弧状弯曲并与油管内壁接触 ,造成管杆偏磨。分析产生波动偏磨的机理 ,并论述了发生波动偏磨的几何和力学条件 ,为预防管杆偏磨提出了措施 :(1)对…     

抽油杆柱防偏磨器的研究

为解决抽油机井杆管偏磨问题，研制了一种抽油杆枉防偏磨器，介绍了其结构和工作原理，建立了防偏磨器下部抽油杆柱运动的数学模型，提出了适合于不同抽油机井的抽油杆柱防偏磨器的设计方法。现场应用证明，此装置可有效地降低抽油杆柱动载荷，消除由于杆柱弯曲而产生的杆柱偏磨和脱螺纹现象，显著提高杆柱的断脱周期，降低抽油机的悬点载荷，不增加有杆抽油系统的冲程损失，提高油田的整体经济效益。     

超间隙大流道整筒管式抽油泵的研制与应用

为遏制聚驱抽油机井偏磨上升的势头，在分析偏磨是由于抽油机下冲程过程中，抽油泵的下行速度小于驴头下行速度，造成杆柱弯曲产生的基础上，对抽油机井下行阻力的影响因素进行分析，即液体通过游动阀的摩擦阻力与游动阀过流面积有关，泵柱塞与衬套间的摩擦阻力与柱塞长度、柱塞一衬套的间隙有关，从而找出改变泵的结构尺寸就可以减小两项阻力，从而减小抽油泵下行阻力，减少偏磨现象的发生的解决办法。厂开发研制了超大间隙大流道整筒管式抽油泵。现场试验效果表明，超间隙泵具有降低抽油机井悬点载荷、减小抽油泵下行阻力、降低交变载荷的作用，可在一定程度上减小偏磨现象的发生，延长抽油机井检泵周期。     

钢质连续抽油杆在低渗透油田的应用

在低渗透油藏中,往往需要采用深抽甚至超深抽工艺开采,而目前普通抽油杆不能完全适应工艺的需要。对 钢质连续抽油杆性能进行了分析,重点介绍了钢质连续抽油杆深抽、防偏磨和提高泵效等特性。现场应用证明,在 低渗透油田采用钢质连续抽油杆能加深泵挂,减轻管杆偏磨,不同程度地提高泵效,延长油井检泵周期。     

非直井有杆泵深抽技术研究与应用

随着油田的开发,斜井、侧钻井、水平井等非直井在油田开发中起到越来越重要的作用,但由于井身结构的特殊性,限制了有杆泵的下入深度,严重影响了油井的生产能力,同时抽油井杆管偏磨,已成为非直井降低产量, 增加作业成本、增加杆管成本的主要矛盾。在对非直井泵挂下入深度影响因素分析的基础之上,以防偏磨为重点,通过调整扶正间距、优化杆柱组合及应用防偏磨旋转调整式采油井口装置、抗磨副、防失稳装置等技术配套,充分挖掘井筒潜能,成功的将泵下到了造斜点以下,实现了非直井的有杆泵深抽,为非直井有效开发提供了技术保障。同时通过工艺配套综合治理,达到有效减少偏磨,延长检泵周期目的。现场试验取得显著效果,对国内其他油田同类井的开采具有借鉴意义。     

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。、     

安装助抽增液器前后抽油井载荷分析

依据油井载荷理论计算公式，对助抽增液器安装前后抽油杆的受力分布进行了计算分析，找出提高油井泵效、减小抽油杆偏磨、降低杆底部断脱和油管底部漏失的新途径。     

抽油杆柔性减磨器的研制与应用

冀东油田近年来采用多种防偏磨技术并取得一定效果,但大斜度抽油泵井的检泵周期短、作业和材料更换成本增加的问题仍然很严重。通过建立抽油杆杆柱的力学模型进行受力分析研究,用柔性抽油杆取代常规抽油杆可减小杆柱所承受的摩擦力,进而研制了抽油杆柔性减磨器,该工具的上下2部分可以做小角度的相对转动。通过在抽油杆杆柱上加入抽油杆柔性减磨器,使杆柱在运动过程中与油管管柱轴线方向保持一致,减轻了杆管蹩劲现象,减小了抽油杆所受到的摩擦力。现场应用结果表明,该技术应用300 d,偏磨损坏的油管和抽油杆的长度由原先的各200 m分别减少到0.15 m、0 m,大幅度减少抽油机井杆管偏磨及因偏磨导致的检泵作业次数及作业和材料更换费用。     

基于 Algor 有限元软件的杆管偏磨研究

运用Algor有限元软件对抽油杆柱和油管进行实体建模和网格划分,以抽油杆柱力学规律和运动模型为基础,建立了抽油杆柱仿真运动模型,以抽油机悬点运动规律、抽油杆柱下端（泵柱塞）受力和杆柱沿程重力分布为约束条件,计算分析了在一个抽汲周期内不同时刻抽油杆柱沿程径向位移分布规律、最大径向位移和中性点分布特征,对比分析了扶正器安装前后抽油杆柱径向位移的变化,为防偏磨扶正器安装设计提供理论依据;以油井的现场偏磨情况与理论仿真结果进行对比分析,验证了仿真结果的正确性。     

A prediction model for a new deep-rod pumping system

The side-flow pump is presented for increasing the setting depth of sucker rod pumping system, which adopts a special structure of side-flow valve, ladder-type solid plunger and breathing hole. By transferring the load of liquid column to the tubing on the upstroke, the new pump achieves a smaller polished rod load. On the basis of in-depth study of the pump, this paper provides a brief formula of the static polished rod load. Assuming the tubing is anchored, a new one-dimensional vibration model of sucker rod pumping system is built, which takes into account the structure of the side-flow pump. Then a mathematical model is used to design the sucker rod pumping system of Well TKN-1, with a setting depth of 4716 m. The results of dynamometer analysis show that mathematical model of side-flow pumping system and its computer programs can successfully model deep rod string performance. The rod pumping system of Well TKN-1 has operated trouble-free for 8 months. The knowledge gained gives confidence for additional future applications.     

基于典型示功图的抽油机井杆管偏磨诊断

目前国内各大油田已进入开发中后期,杆管偏磨现象严重。杆管偏磨受多种因素影响,主要包括井眼轨迹、抽油杆失稳弯曲、腐蚀结垢、沉没度、油井出砂和结蜡等。在对杆管偏磨机理以及受力分析的基础上,通过对典型示功图中的泵充不满、出砂、结蜡、油稠等因素以及杆管摩擦载荷值大小的综合分析,达到抽油机井杆管偏磨诊断的目的。     

连续抽油杆导向扶正装置

针对钢质连续抽油杆在部分高矿化度、高含水油井与油管间的偏磨现象突出,而采用普通抽油杆连接抗磨幅防偏磨技术又无法适应连续抽油杆无接箍和螺纹设计的问题,研制出连续抽油杆导向扶正装置。该装置通过上、下接头连接在偏磨井段的油管柱上,使钢质连续抽油杆与导向扶正装置内导向轮接触,将杆管间的滑动摩擦变为抽油杆与导向轮之间的滚动摩擦,避免抽油杆与油管之间直接接触发生相对运动,达到扶正杆柱和延长钢质连续抽油杆使用寿命的目的。160余口井的试验应用情况表明,该装置下井施工成功率100%,平均检泵周期延长180d,悬点载荷减少12.5%,经济效益和社会效益显著。