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。      

碳纤维连续抽油杆与常规抽油机的匹配分析

碳纤维连续抽油杆采油系统在我国油田的应用日益广泛,它与常规抽油机配合使用时,出现明显不同的地面示功图特征,这种明显的不同主要源于碳纤维连续抽油杆弹性模量的不同,地面示功图形状上表现为左低右高,逐渐向右上倾斜。从抽油机上、下冲程许用载荷角度讨论了抽油机与这种抽油杆的匹配,指出即使使用碳纤维抽油杆的抽油机减速器曲柄轴最大扭矩没有超过抽油机额定扭矩值,但由于匹配性不合理,也会出现抽油机悬点载荷超载现象,这样不利于抽油机的工作,影响抽油机的寿命,易产生安全问题,需要合理选配抽油机。给出了8种与碳纤维连续抽油杆匹配性好的抽油机型号及其主要几何参数。     

用API推荐作法设计碳纤维抽油杆柱

在建立碳纤维抽油杆柱组合纵向振动模型的基础上 ,给出了系统的波动方程 ,并推导出杆柱的等效弹性模量、等效体密度、等效刚度和固有频率等设计参数的计算公式。以国产碳纤维连续抽油杆和钢质抽油杆不同比例的杆柱组合为实例 ,列表给出了上述各参数的计算数据 ,据此可利用给出的步骤、公式和数据 ,按照API推荐作法完成碳纤维组合抽油杆柱的设计     

乙烯基酯树脂基碳纤维连续抽油杆的研制

研制的碳纤维连续抽油杆以乙烯基酯树脂为基体 ,碳纤维为增强体 ,采用拉挤成型工艺 ,杆体截面尺寸有 3 0×3、 3 2× 4 2和 3 5mm× 5mm 3种规格。对碳纤维连续抽油杆的力学性能和耐温性能的分析测试表明 ,其拉伸强度达到 2 0 0 0MPa,层间剪切强度 64MPa,材料的玻璃化转变温度Tg 为 1 3 8 6℃ ,杆体经 1 0 7次动态疲劳试验后强度保留率仍有 90 %。现场采油试验表明 ,碳纤维连续抽油杆比钢制抽油杆节能 3 0 %～ 5 0 %。     

碳纤维抽油杆作业车中抽油杆悬重及长度的测量

碳纤维连续抽油杆作业车是设计用于碳纤维抽油杆的配套专业作业设备,作业过程中碳纤维连续抽油杆的悬重、下杆杆长是非常再要的作业工矿测量和控制参数。文中主要就碳纤维连续抽油杆作业车系统中抽油杆悬重和下杆杆长的测量进行了论述,给出了依靠杆的张力测量悬重和依靠驱动轮旋转圈数测量杆长的测量方案。现场实验结果表明,该设计是成功的。     

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。     

新型碳纤维连续柔性抽油杆技术的应用

通过抽油机更换新型碳纤维连续柔性抽油杆,在系统效率较低井上试验2口井,平均有功功率降低44%,在高产液需换机换泵井上应用,试验后悬点最大载荷较使用钢制抽油杆降低了24%,实现了6型机带动Φ70 mm抽油泵。经现场试验验证,新型碳纤维抽油杆具有质轻、耐磨、节能降耗的技术优势。     

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。     

碳纤维抽油杆在大庆油田应用前景分析

1.碳纤维抽油杆的结构 碳纤维抽油杆呈带状,可缠绕到滚筒上,它的横截面近似为矩形,心部为碳纤维,表面覆盖玻璃纤维布,以提高耐磨性;基体为乙烯树脂。 2.碳纤维抽油杆的主要优势 与普通钢制抽油杆相比,碳纤维抽油杆有如下优点: (1)重量轻、能耗低。碳纤维抽油杆的比强度和比模量远高于钢,在同等抗拉强度下,碳纤维抽油杆的质量仅     

钢丝绳柔性抽油杆抽油装置图表选择法的研究

对柔性连续抽油杆抽油装置图表选择法进行了简要的理论分析。为了保证柔性抽油杆在工作中下冲程过程的正常回落 ,在钢丝绳的末端设置了一定长度的加重杆 ,所以柔性杆的最大下泵深度为钢丝绳和加重杆两部分长度之和。另外 ,针对钢丝绳抽油杆自身弹性模量小、弹性大的特点 ,提出了确定泵柱塞有效冲程的新的计算理论 ,并且在青海尕斯库勒油田 16 - 6井实际验证了上述理论计算的正确性。     

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。     

高温高盐条件下十二烷基二甲铵基羟磺基甜菜碱的热稳定性和吸附规律

选择Shim-pack VP-ODS 250L×4.6色谱柱、RID-10A检测器以及甲醇和水组成的混合溶剂为流动相,通过优选甲醇和水组成的比例、流动相速率和柱温,建立了测定200～250 g/L盐水中十二烷基二甲铵基羟磺基甜菜碱表面活性剂含量的方法。热稳定性评价结果表明：在250 g/L盐水中130℃热处理30 d,十二烷基二甲铵基羟磺基甜菜碱含量保留率在90%以上,但此后热处理时间每增加30 d,其含量保留率持续降低5%～10%;热处理温度越高,十二烷基二甲铵基羟磺基甜菜碱含量保留率降低越快,在150℃热处理60 d,其含量保留率降至70%以下。吸附性评价表明：在热处理温度130℃、水中NaCl质量浓度为250 g/L、甜菜碱质量分数小于1%时,十二烷基二甲铵基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量小于1 mg/g;在热处理温度130℃、甜菜碱质量分数为0.4%、水中NaCl质量浓度为200～250 g/L条件下,十二烷基二甲铵基羟磺基甜菜碱在80～100目石英砂表面吸附量随着溶液中NaCl含量的增加而增加;在热处理温度130℃、甜菜碱质量分数为0.4%、水中NaCl质量浓度...     

大排量连续混配压裂液在高温深井的应用

压裂液连续混配技术具有即配即注、零残留胶液、可根据现场情况随时调整液体配比机动灵活的特点,但目前现场应用井温较低（≤100℃）,排量较低（≤4m3／min）,为满足大排量、高温深井的需要,开展了大排量、高温深井连续混配压裂液技术的研究。室内优选了流动性好、水解速度快、耐高温的速溶胍胶SG-5作为连续混配压裂液用稠化剂,研制了复合增效剂,同时具有助排、破乳、杀菌作用,实现一剂多效,节约成本,简化配液施工工序,降低作业强度,形成了适合中原油田井况的中低温液体有机硼交联体系（≤130℃）和耐高温固体有机硼交联体系（130℃～160℃）,在剪切速率170s^-1连续剪切90min后粘度均保持在200mPa·s以上。大排量连续混配压裂液体系在中原油田应用9井次,施工成功率100％,最高温度达到163℃,最大排量4．8m3／min,为今后大排量、高温深井的连续混配压裂施工奠定了技术基础。     

弹性液体胶塞修井防漏机理及应用

针对低压油气藏修井液漏失问题,研发了一种具有玻璃态特征的弹性液体胶塞,能显著提高地层承压能力并阻断压井液漏失,防止地层损害,且无需破胶工艺,能实现高效返排解堵。技术原理为地面预交联（泵得进）→井下高温再交联（堵得住）→后期在外力作用下破裂成弹性颗粒（返得出）。实验研究表明：弹性液体胶塞抗温为150℃、抗压为20 MPa、抗盐为30×10⁴mg/L,能满足盐水配制需求,岩心渗透率恢复值大于90%。现场试验表明：在地层压力系数为0.818、温度为133℃的凝析气井修井时采取弹性液体胶塞技术后,修井持续41 d,未出现气侵上窜,基本无漏失。弹性液体胶塞破裂返排后,憋压试验表明,滤饼暂堵层承压能力达29.4 MPa,气举仅12 h便诱喷成功,生产25 d压力恢复率为92%,产量恢复率达100%,生产恢复能力明显提高。     

低温下4116航天润滑油拖动特性的研究

在模拟航天轴承工况条件的试验机上,对4116航天润滑油进行了多种滚速、多种载荷和多种低温温度下拖动特性的测试。提出了该润滑油的拖动系数计算模型。基于Tevaarwerk-Johnson模型,对低温下该润滑油的流变特性和流变参数进行了分析。结果表明：低温下润滑油4116对滚速较敏感,对法向载荷不敏感。该润滑油在0℃以下使用时,适合于高速工况。4116润滑油在温度0℃以下表现为弹塑性流体。平均极限剪切应力和平均弹性剪切模量与滚速和入口油温呈负相关关系,与法向载荷呈正相关关系。     

高温高盐油藏堵剂的研制与性能评价

针对常规堵调用聚合物冻胶类堵剂在高温高盐油藏中存在强度低、稳定性差、成胶时间短等问题,研制了一种由磺化栲胶、延缓交联剂和稳定剂组成的适用于高温高盐油藏的堵剂体系。通过室内静态评价实验,优化了130 ℃下配方：（4%~7%）磺化栲胶+（1.8%~2.2%）交联剂ZY-1+（1.8%~2.2%）交联剂ZY-2+（1.5%~3.0%）稳定剂FY-1+（0.04%~0.08%）稳定剂FY-2,该堵剂体系的成胶时间在9~14 h可控,冻胶强度在0.06~0.08 MPa可调。实验结果表明,该堵剂在高温（130 ℃）高盐（矿化度大于2.0×105 mg/L）条件下老化60 d后,体积保留率和强度保留率皆在90%以上,封堵率仍在92%以上,显示出较好的耐温抗盐性能和持续封堵能力。     

连续抽油杆采油技术

针对濮城油田油藏特点及生产现状，为降低油田开发成本，试用了连续抽油杆。连续抽油杆是一种没有接头或没有单独接头的特种抽油杆，表面有一层特殊材料防腐层，具有重量轻、弹性模量小、强度高、防偏磨等特点。通过现场实施，该技术具有提高泵效、降低成本的作用，有较大的应用发展前景。     

用应力—应变法研究饱和砂岩的黏弹性特征

应用Metravib热机械分析仪,选取适宜实验参数(固定静载为140N,正弦波动载荷为80N,且将总载荷控制在屈服点以下;温度为-30℃～150℃,升温速率为1.5℃/min;频率为1～1000Hz),对泵油饱和长石砂岩和彭山砂岩进行正弦波单轴循环加载,以研究饱和多孔岩石在弹性范围内的衰减、杨氏模量和弹性波波速随温度和频率的变化规律。实验结果表明,饱和多孔岩石的衰减峰峰位表现为随频率增高而向高温方向移动的热激活弛豫规律和Arrhenius关系。该实验与低频共振驻波实验取得了同样的热激活弛豫规律,说明热激活弛豫机制在饱和多孔岩石中具有一定的普适性。由分析实验数据还得知:杨氏模量和弹性波波速具有随频率增高而增大、随温度升高而下降的普遍规律;存在较强的频散效应,且频散效应具有随温度升高而减弱的趋势。     

实体膨胀管内涂层研究

实体膨胀管内涂层的研究开发,是实体膨胀管膨胀成功与否的关键技术之一。利用石墨、双马来酰亚胺、酚醛改性环氧树脂研制的内涂层具有耐高温、减摩的效果。在给定的试验条件下,填充石墨能够有效地改善这种内涂层的摩擦性能,石墨填充量在40%~50%之间时,复合材料的摩擦学性能较好。该内涂层在其应用的环境温度(室温至150℃)下,具有良好的摩擦学性能,内涂层的寿命完全满足一次性使用的要求。