基于实际井眼轨迹的有杆泵抽油系统泵工况诊断方法

井下泵工况的诊断是油田抽油杆系统的重要研究内容,根据基于实际井眼轨迹的抽油杆柱三维动力学振动方程,通过有限差分法进行时间和空间上的离散,并以实测近地面示功图为井下动态参数诊断的边界条件,迭代计算抽油杆柱任意截面一个周期内的载荷位移变化关系,实现对有杆抽油系统快速、准确的诊断,并利用井下实测功图数据来验证诊断结果的正确性。结果表明,利用本文方法诊断的泵示功图具有很好的精度,误差小于5%。     

助力深抽有杆泵井工况诊断模型

针对有杆泵井抽油杆柱加装助力深抽装置后,抽油杆柱受力状况发生变化,影响示功图形状和特征以及油井工况诊断精度的问题,开展杆柱动力学分析、Ｇｉｂｂｓ 模型修正和功图识别方法研究,建立了助力深抽有杆泵井泵功图求解的数学模型和综合了矢量法与基于规则诊断法的泵功图工况特征识别模型,并编制了计算软件。 经 ９ 口油井的实际应用,工况诊断正确率达到 １００％,表明助力深抽有杆泵井工况诊断模型正确可行、应用可靠,能够为工程技术人员及时发现、分析、处理油井故障提供技术支持。     

抽油机井计算机井下诊断技术的应用

在示功图分析中,由于受许多因素的影响,一般无法对井下情况做定性和定量分析。中原油田引进了华东石油学院的《抽油井计算机诊断程序》。此程序可消除抽油杆柱变形和振动,以及粘滞阻尼的影响,因而图形简单,能较真实地反映深井泵的工作状况,便于对泵的工作状况做出定性和定量解释。通过对68口井100多井次的示功图分析和作业验证,已能推广应用。文中举有多井验证井例及示功图分析结论。     

井下泵功图获取动液面深度的计算方法

由于抽油井抽油过程存在多种复杂情况,地面示功图无法真实反映井下的工作状况,为此提出一套基于泵功图获取动液面深度的简化方法。此方法的核心是根据经典吉布斯波动方程将地面示功图转换到井下泵功图,通过分析泵在工作时的受力关系,得出理论计算模型。通过对比计算发现,此方法可以简单快速计算得出动液面深度,与实测值相比误差较小,能够将其应用于因复杂的井下条件而无法准确测试动液面的油井。     

高含水期井下工具失效与示功图特征分析研究

针对高含水期油井示功图分析诊断与井下工具失效实际状况不符的情况,对8O口井井下工具失效的描述、实测示功图、井口憋压等现场作业资料进行跟踪、积累和归纳分析,得出油井发生抽油杆断脱、油管漏失、柱塞与泵筒间隙漏失、游动阀漏失等故障时示功图特征及井口憋压特点。分析研究认为,分析诊断高含水期油井井下工具工作状况时,除参考依据上述示功图外,还需结合憋压、悬点载荷变化和相关计算进行综合分析。     

SGH2000型油井测试仪原理及用途

SGH2000型油井测试你是对有杆泵抽油井示功图和液面进行测试的综合仪器。仪器采用无线传输方式，将抽油杆运动的位移和载荷采样后传给接收机，记录一个行程的数据并绘制出示功图，通过对示功图的分析，可了解油井地面和井下设备的工作情况。采用声波反射原理，通过记录油管长度或利用声波在油管中传播速度可计算油层液面的深度，动态监测油井的供兴能力，确定抽油泵的沉没度，合理地制定油井的工作参数，实时跟踪显示油井的液面曲线。     

矿场超稠油典型示功图识别方法

示功图是了解井下抽油设备工作状况的一个重要手段,是目前各采油作业区掌握现场油井生产动态最常用的一种方法。通过示功图,可以掌握油井工作制度是否合理,找出影响泵效或抽不出油的原因,如果把示功图和液面等资料结合起来分析,还可以了解油层的供液能力。因此,对实测示功图进行正确识别和分析,对于判断泵况及油井生产状况就显得十分重要。     

油管“示功图”与井下泵工况的关系研究

传统的测试井下泵工况的做法是在悬绳器夹板之间测取光杆示功图，由于波动的影响使 得该图形与井下泵的载荷位移关系图差别较大，给井下泵工况的诊断工作带来困难。本文采用从油管悬挂器以下测取油管“示功图”对井下泵的工况进行分析，经分析认为，利用油管“示功图”可以更真实地反映井下泵的工况特性。     

定向井有杆抽油系统抽汲参数的优化设计和仿真模型

综合分析了复杂结构定向井井眼轨迹、杆管间摩擦力、抽油机悬点运动规律、抽油泵气体影响或供液不足的井下实际边界条件对抽油杆柱轴向振动的影响,建立了定向井抽油杆柱轴向振动仿真模型,利用该模型实现了悬点与泵示功图的自动快速仿真。根据仿真示功图,建立了定向井有杆抽油系统效率的仿真模型。系统分析了定向井井眼轨道对杆管摩擦力、摩擦功率及系统效率的影响。综合考虑油井产能协调、油井配产、抽油机承载能力、抽油杆柱强度与电动机功率利用率等约束条件,以系统效率最高为目标函数,提出了定向井抽汲参数优化设计的计算机仿真方法,开发了定向井有杆抽油系统抽汲参数优化设计的计算机软件。现场试验结果表明,该软件系统具有较高的仿真精度。     

抽油杆柱综合防偏磨技术

为预防抽油杆柱偏磨,延长抽油杆使用寿命,研制试验了抽油杆柱综合防偏磨技术.介绍了抽油机井抽油杆柱井下旋转、防偏磨技术及其试验效果.抽油杆防脱器与旋转器配合使用可使抽油杆柱旋转;抽油杆防偏磨器、抽油杆抗弯防磨副的配合使用可起到防偏磨的作用.所使用的井下工具简单,无需改变地面和井下设备,其原理可靠,理论依据充分,适用于具有明显中性点的油井,对每口油井都要有针对性地进行设计、计算才能达到较理想的效果.井下抽油杆旋转器是一种多功能的井下工具,不但能使抽油杆柱旋转,而且能起到抽油杆井下减震器的作用,具有超中程效果,可提高抽油机井泵效,延长检泵周期.     

有杆射流增压泵应用技术

有杆射流增压泵是将常规有杆泵与特殊类型的水力泵有机结合在一起的一种新型抽油泵。它利用射流增压原理,提高泵效;依靠抽油系统自身反馈作用,来获得射流装置工作所需要的能量,不需要增加新的动力系统,是油田开发后期一种比较理想的新泵型。文章就有杆射流增压泵的基本结构、性能、工作原理等作了介绍。现场应用证明:该泵具有良好的抽汲性能,减少断杆几率,延长检泵周期,降低悬点载荷,明显地提高泵效。在华北、辽河、胜利、大港、冀东、中原等6个油田的24个采油厂现场推广应用102井次,平均提高泵效23.3%,平均降低悬点载荷13.     

图象数字处理技术在抽油杆接头光弹应力分析中的应用

本文将抽油杆接头塑性模型的光测弹性照片,运用数字图象处理技术,提高光弹照片的分辨率,并提取新的图象信息,加以解释,即将应力光图中得到的光干涉条纹,经过数字图象处理后得到工件物体的应力场、位移场和应变场的分布情况,提高光测力学分析的精度、开辟新的领域、使其达到一个新水平。     

斜直井示功图预测的有限元法

借助有限元法建立了斜直井抽油杆系统的动力方程,该模型既适于单级杆柱,也适于多级杆柱。该模型经修改后还可用于任意斜井的抽油杆分析。通过求解该方程,可计算各节点不同时刻的位移,计算出载荷,绘出各节点功图。文中介绍了求解该方程的一些特殊处理,可节省微机内存,适于微机上运算。     

加装减载器的有杆抽油系统数值分析及应用

减载器可通过液压反馈力降低抽油机驴头悬点载荷和抽油杆应力,介绍了加装减载器的有杆抽油系统井下管柱结构。根据系统运动规律和杆柱受力情况,采用有限元法,对系统运动过程进行模拟,精确描述了整个抽油系统的动态特性,模拟结果与实际工况吻合。数值分析技术可使杆柱组合设计更合理,实现了降低悬点载荷、节约生产成本的目标。     

抽油泵能量补偿装置对抽油机系统的影响

通过对复合活塞的受力分析，导出安装抽油泵能量补偿装置后抽油机悬点载荷的计算公式，进而对抽油机悬点载荷、曲柄轴净扭矩、电动机实耗功率及抽油机系统效率进行了计算和分析。结果表明，安装抽油泵能量补偿装置后可使抽油机悬点最大载荷下降、悬点最小载荷增加，曲柄轴净扭矩最大值下降、负扭矩减小，电动机实耗功率减少，系统效率提高。指出安装抽油泵能量补偿装置后应对抽油杆下部采取有效扶正措施，防止下冲程时抽油杆柱下部失稳。     

防磨降耗抽油泵研制及应用

针对抽油机井偏磨及高能耗的实际现状,提出了兼备偏磨治理与节能降耗双重作用的防磨降耗抽油泵。该泵在泵筒上部增设环形阀,取消常规泵的固定阀,能够减小下行程时抽油杆受到的浮力,降低中和点的位置,使抽油杆挠曲难度增大,延缓偏磨。同时由于下行程时浮力的降低,抽油杆自重被进一步释放,增加了下行悬点载荷,减少电机对重物做功份额,实现节能。现场应用表明:在平均抽吸参数不变的条件下,抽油机下行悬点载荷显著降低,系统效率提高了8个百分点,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。     

抽油杆疲劳断裂研究——寿命预估

本文以随机疲劳观点,对抽油杆疲劳断裂——寿命预估进行了研究。在生产厂与油田现场的调研基础上,采集了具有代表性的19口油井的抽油杆信号,并编制了载荷谱。在理论分析上用名义应力法、局部应力应变法、断裂力学方法等预估抽油杆寿命。在实验上,对抽油杆进行模拟程序加载疲劳试验。通过调查统计、理论预估和模拟试验三者的研究,得到了三者较为吻合的具有存活率99.9%的寿命值。由此提出C级抽油杆的“目标寿命”值。通过初探提出对抽油杆研究的八条建议,为下一步研究作好基础准备。     

有杆抽油系统泵功图计算的一种快速递推法

在抽油杆柱波动方程分离变量法的基础上,将矩阵递推技术与三角级数递推技术相结合,提出了有杆抽油系统故障诊断技术中计算泵功图的一种快速算法,这种方法不仅适用于单级抽油杆采油系统,同时也适用于不同材质,不同杆径抽油杆组成的抽油系统,这种方法利用三角级数递推技术解决了用分离变量法求解过程中反复调用三角函数占用较多计算机时间的问题,把调用三角级数的次数降到了最低,节省了运算时间;利用矩阵递推技术解决了级次抽油杆不同杆材或不同杆径抽油杆联结处的力与位移的连续条件,同时简化了运算过程中大量中间参数的计算,并使整个方法的推导过程简便直观,为批量进行有杆抽油系统故障诊断的泵功图计算提供了技术途径,经“有杆泵抽油系统工况自动诊断软件”在新疆油田实际应用表明,该方法的运算速度快于目前的其他算法。     

聚合物驱抽油机井节能增产和防断技术探讨

针对聚合物驱抽油机井普遍存在的油管偏磨、抽油杆断脱的问题 ,提出了可行的解决方案 :在抽油泵上部加装缓冲装置减少或消除惯性载荷 ,改善抽油杆柱受力状态 ;在抽油泵下部加装补偿装置对泵进行灌注 ,提高泵效。两种装置的工作原理是 :在橡胶筒、壳体与上、下端盖组成的密封腔内充有氮气 ,靠气体的可压缩性作为能量转换元件 ;在井下工作时 ,当中心管压力增大时 ,吸入液体 ;而压力降低时 ,排出液体 ,从而使流体流动趋于均匀 ,改善杆柱的承载状况。给出的计算公式可用于装置的工作参数计算和结构设计计算