高效双向抽油机及抽油泵设计与试验研究

针对油田所使用的有杆采油设备断续出油造成的设备利用率低、耗电量高、上下冲程中抽油杆交变载荷运行不平稳等诸多问题,研制了一种高效双向抽油机及配套抽油泵。该抽油机在上下冲程中,同步带动2台井下抽油泵运动,在1个循环工作周期内1台泵处于抽油状态,另1台泵处于吸油状态,实现井口连续出油。通过2台井下抽油泵同步反向运动使抽油机工作载荷平稳,达到连续抽油、小机型大冲程、平衡抽吸载荷、提高工作效率及设备利用率的目的。制作了高效双抽油机及井下配套抽油泵的试验样机,通过试验验证了设计的合理性与可行性。     

人工举升工艺新进展（一）

介绍了在 4种人工举升工艺上的 2 2项近期成果。其中 ,游梁式抽油机 10项 ,螺杆泵 5项 ,水力活塞泵 4项 ,气动举升 2项和柱塞举升 1项。游梁式抽油机仍然是应用最普遍的人工举升方式 ,它由一套电机驱动的地面系统举升油管中的抽油杆 ,以实现井下泵的循环往复工作。螺杆泵系统是靠地面的驱动头转动抽油杆 ,从而驱动井下的转子在弹性定子中工作 ;水力活塞抽油系统由采用液压驱动活塞的往复地面抽油杆举升系统和由加压流体驱动的井下水力泵组成。气动抽油机涉及到由高压天然气驱动的地面活塞 /汽缸的工作 ,天然气来自油井环空或外来压缩气。柱塞举升是一套使用油管 /抽油杆较少的系统 ,它靠来自地层的地层气压力来驱动套管管柱中的柱塞 ,从而实现举升井液的目的     

ROTAFLEX—900胶带式抽油机技术特点及应用

ROTAFLEX— 90 0胶带式抽油机是一种纯机械传动的链条 -胶带式抽油机 ,其最大载荷为 1 59 95kN ,最大冲程为 7 3m ,最低冲次为 0 5min- 1 ;采用长寿命重型胶带给抽油杆柱传递动力 ,其弹性缓冲作用可降低抽油机换向冲击对井下泵及抽油杆柱的不良影响 ,有利于降低峰值载荷、扭矩和电流。这种抽油机换向少 ,减少了冲程损失及管杆泵的磨损 ,从而可提高泵效 ,延长检泵周期。在中原油田的现场使用情况与常规 1 4型抽油机相比 ,产液量和产油量分别增加 49 8%和 48 6% ;采液单耗和采油单耗分别下降 4 4kW·h/t和 1 3 1kW·h/t,节能 1 0 %～ 40 %。     

抽油机减载器在塔河油田的应用及改进

塔河油田主力区块为具有底水的奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏。目前塔河油田机抽井平均泵挂深度达2 606 m,由于部分井注水条件差,不得不靠加深泵挂放大生产压差保证连续生产。同时深抽时需要配套大型抽油机,大量H级抽油杆、玻璃钢抽油杆和EUE油管,增加了作业和生产成本。为解决这一难题,塔河油田引进了抽油机减载器进行试验应用,成功实现了小型抽油机的深抽。通过应用证明抽油机减载器能够有效地减轻抽油机驴头载荷,降低各级抽油杆的应力和变形,实现抽油机减载节能采油和延长抽油杆及地面设备使用寿命,有效地节约生产成本[1]。     

Sc减载器在中原油田的应用

鉴于常规深抽工艺不能满足中原油田深抽挖潜需要的状况 ,推广应用了一项有杆泵井下减载节能技术 ,即石油采油井减载器。这项技术可合理匹配抽油机、杆、泵及管、杆柱等附件 ,通过Sc减载器产生的液压反馈力来降低抽油机驴头悬点载荷和抽油杆使用应力 ,通过抽油杆柱在井下的平衡来提高采油系统的平衡效率 ,实现减载节能采油。 4 0多口井的现场应用表明 ,在泵挂平均加深 4 0 0～ 80 0m情况下 ,工艺成功率 10 0 % ,措施有效率 96 2 % ,平均降低驴头悬点载荷 18%～ 2 5 % ,平均降低抽油杆使用应力 2 0 %～ 30 % ,平均降低能耗 8%～ 15 % ,平均提高单井系统效率 5 %～ 15 % ,平均延长单井检泵周期 2～ 6个月。     

连续抽油杆在桩西低产能油井的应用

配合皮带抽油机应用连续抽油杆和耐高温高压深井泵,通过优化设计可以实现有泵抽油系统在深井的应用。试验表明连续抽油杆现场操作方便,可连续起下作业,缩短作用时间,由于无接箍和丝扣,重量轻,下泵深,杆管磨损少,工人可靠性大大增强,配合皮带抽油机生产能提高深抽油井产量和延长油井免修期,消除了普通抽油杆接箍的活塞效应,增油节能效果非常显著,具有良好的使用前景。     

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。     

机抽气水井系统装备参数合理匹配的数学模型

机抽气水井系统，由于抽汲介质物理化学特性和井下条件变化对抽油机等系统设备的影响很大，因此很难按常规方法进行选择。通过对抽油机运动轨迹的分析，建立了优选数学模型。该模型的设计变量为抽油机的冲程、冲次、泵径、二级或三级抽油杆往的各段长度、第一级杆柱的直径和平衡块的位置等参数。该模型具有8个设计变量和18个约束条件，可根据不同的优化问题，选择不同的单目标函数进行不同的组合。     

电加热柔性连续抽油杆动态特性的计算机模拟

根据电加热柔性连续抽油杆的特性、参数及井下基本工况,建立了三级混合抽油杆柱的有限元模型。运用有限元软件对混合杆柱的动态特性进行计算机模拟,得到各关键点位移、速度随时间变化曲线,以及计算机模拟的地面示功图,为抽油机、抽油杆设计和井下故障诊断提供理论依据。与传统电加热空心抽油杆相比,电加热柔性连续抽油杆在降载和节能方面优势显著。     

玻璃钢抽油杆及其应用

玻璃钢抽油杆是由玻璃钢杆体和金属接头组成。它具有重量轻、弹性大、强度高及耐腐蚀等优点。应用玻璃钢抽油杆可以有效地降低抽油机的悬点载荷和峰值扭矩,起到节能降耗,增加井下泵行程,提高泵效的作用。玻璃钢抽油杆为有杆抽油系统的技术进步提供了有效的途径和理想的替代产品。     

玻璃钢抽油杆在濮城油田的应用及效果

随着开发时间的延长，濮城油田的油藏压力不断降低．液面下降使得下泵深度不断增加，抽油机负荷加大，各种矛盾逐步显现出来。首先地面设备不匹配，原有的10—11型抽油机已不堪重负，14型抽油机也不能完全满足要求，故障增多；其次，杆柱负荷增大，寿命降低，导致检泵周期缩短，作业频繁。为了解决这一问题，我们在部分井上用玻璃钢抽油杆代替普通钢制抽油杆。玻璃钢抽油杆的特性1．重量轻玻璃钢抽油杆的密度1．92g／Cm’一2．05g／Cm’，约为钢杆（7．859／cm’）的30％，应用中，同样抽油设备可以大幅度加深泵挂，深抽采油，或同等泵挂深…     

抽油机载荷随动控制系统的研制及应用

介绍了游梁式抽油机的工作原理,在单周期内抽油机根据井下载荷变化,可自动进行速度的连续调整,仿真模拟人工举升的发力方式,提高了抽油机的排采效率。抽油机载荷随动控制系统采用汇总示功图的方法,分析了抽油机的运行载荷变化曲线,寻找载荷突变尖峰,比较载荷曲线在抽油机上冲程和下冲程的变化形态,在1个排采周期内优化控制抽油机运行速度,降低了抽油杆的弯曲度,提高了有效冲程,降低了抽油机机械冲击,使井下采油泵尽可能多的充满液体,延长了抽油机的使用寿命,达到了增产降耗的目的。     

钢结构连续抽油杆技术特点及应用

传统的有杆抽油系统只适用于浅井和中深井 ,不适用于深井和大排量抽油井。采用可靠性更高的长冲程、低冲次ROTAFLEX胶带抽油机 ,配合使用钢结构连续抽油杆和杆式井下泵 ,可实现有杆抽油系统在深井、稠油井和斜井中的应用。钢结构连续抽油杆具有减缓杆管磨损 ,减小杆柱应力 ,降低减速器扭矩 ,减少停工时间和增加油井产量等诸多特点。与钢丝绳连续抽油杆相比 ,也有较大优势。中原和胜利油田的使用情况表明 ,应用钢结构连续抽油杆新技术、新工艺后 ,抽油系统更加稳定可靠 ,效率更高 ,具有广阔的应用前景。     

往复杆提升泵送系统新进展

由地面游梁抽油机、井下抽油杆和井下杆式泵组成的往复杆提升泵送系统是机械采油设备中最常用、也是市场销售最多的设备,在全世界采油设备中占80%以上。近年来,这种系统有过多项改进,如将镀铬泵筒改为镀碳化镍或碳化硅泵筒;材料采用316号不锈钢,以对抗ＣＯ2和Ｈ2Ｓ腐蚀;采...     

抽油机变频调速智能控制技术研究

地面电动机功率损耗及井下泵效较低是引起机采井系统效率低下的主要原因。利用抽油机变频调速智能控制技术改造常规有杆泵抽油机,改变其原有工作制度,无级调节抽油机冲次及上、下冲程的速度比,优化抽汲参数,是提高机采井系统效率的有效途径。试验证明,抽油机智能控制技术从地面效率和井下效率上均可提高机采井抽油系统效率。利用变频调速控制技术结合地面设备再优化井下抽油杆柱和抽油泵配置,优化泵的抽汲参数,确定最佳的举升工艺,同时提高抽油机井现场管理水平,则可以最大限度地提高有杆抽油系统效率。     

组合杆柱油井最大下泵深度的线性图解法

抽油井的最大下泵深度除与油井本身深度、油管强度、波面位置等有关外，还与抽油杆强度、抽油机所能承受的最大悬点载荷以及抽油机曲柄轴所能承受的最大扭矩有关，而理论推导表明，满足以上3个参数的关系式，都是组合抽油杆柱中各种抽油杆长度的线性关系式，据此，现文结合大港油田王27区块油井组实际，通过推导计算和讨论绘制出一张同时满足以上3个参数的线性关系曲线。利用此图可非常简便地进行杆柱强度校核和计算下泵深度。     

国外抽油技术的新发展(一)

近年来 ,美国石油机械制造商为推动有杆泵抽油系统的技术进步做了大量的工作 ,推出了一系列新技术和装备 ,其中包括Jackshaft减速器、连续油管抽油系统、可消除污染的盘根盒、旋转抽油杆接箍和刚性抽油杆接箍、抗冲蚀泵和多相泵、可在矿场安装的抽油杆导向器 /刮蜡器、可控制抽油机的变频驱动装置、油田自动化软件、测力计系统和电效率测试技术。对以上技术装备分别做了简要介绍 ,并给出了部分装备的结构和性能特点。     

功率回收型液压抽油机的设计原理

阐述了抽油机的设计要求及国内外现有无梁式液压抽油机的基本特点，提出了一种新型无梁式液压抽油机──功率回收型液压抽油机的设计原理。这种液压抽油机用蓄能器作为能量储存元件，用变量泵—马达作为动力执行机构，通过改变变量果—马达排量大小来改变其输出扭矩的大小，不仅使交量泵—马达和抽油杆在往复运动中互为动力和负载，实现功率回收，而且可调节抽油杆的运动速度或冲次，是一种结构紧凑、耗能少、冲程长、载荷大的新型液压抽油机。     

抽油机减载器的研制与应用

随着油田的开采，油层埋藏越深，而小泵深抽又受到抽油机额定载荷和抽油杆自重的局限，下泵深度受到一定限制，以至造成油井生产能耗大、泵效低，甚至不能连续生产。而抽油机减栽器是最有效的减载装置，它可以有效地减少抽油机驴头悬点载荷，加深泵挂，降低能耗。该装置在浅海油田的海南3断块区和笔架岭的应用已取得了良好的经济效益。     

国外有杆泵采油技术的新进展

近年来,国外的石油设备制造商为了推动有杆泵抽油的技术进步,提高机械采油的经济效益,开发成功并推广应用了低排量产气井有杆泵,可清除机杂的有杆泵,抽油杆润滑剂,抽油机变速驱动装置,新型抽油杆导向器,有杆泵井故障诊断装置,油井防砂和防气滤器,低产井有杆泵,新型有杆泵柱塞,新型有杆泵控制器,新型抽油杆接箍,防砂有杆泵,抽油机用线形电机,连续抽油泵,重质油砂层采油用抽油泵,采用天然能源的抽油系统,小排量抽油系统,新型泵抽空控制器,改进的低成本抽油系统和用天然气供能的抽油装置等。