碳纤维复合材料柔性连续抽油杆开发及应用

碳纤维柔性连续抽油杆选用高性能碳纤维 ,以环氧树脂胶液为基体材料 ,添加一定配比的固化剂、促进剂和脱模剂 ,采用拉挤成型工艺制成 ,其开发的关键技术是连续成型、连接接头和安全保险装置。现场应用试验表明 ,TXC— 1、TXC— 2、TXC— 3三种规格的碳纤维柔性连续抽油杆能可靠应用于泵挂深度分别为 12 0 0、 180 0、 30 0 0m的直井和斜井中 ,实测比钢抽油杆节电 ,日产油量提高 。节能增产效果显著。     

碳纤维连续抽油杆作业机在新疆油田首次下井试验取得圆满成功

<正>中国石油天然气股份有限公司重大工业试验项目《碳纤维复合材料连续抽油杆制造技术开发及油田应用试验》取得重大突破,由中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所研制开发的碳纤维连续抽油杆作业机在新疆油田完成首次下井试验。试验在位于新疆油田采油二厂五区553井区的克503井进行,该井深2 068 m,设计使用碳纤维连续抽油杆1 080m,泵挂深度1 799.47 m,下入抽油泵后反复循环抽水作为模拟抽油试验。2015年6月13日,成功将抽油泵下入井中,碳纤维连续抽油杆下入长度1 083.2 m,下端连接703 m钢制抽油杆作为     

碳纤维复合材料柔性抽油杆技术性能及应用

由山东大学碳纤维工程技术研究中心研制的碳纤维复合材料柔性抽油杆呈带状 ,截面公称尺寸为 32mm× 3 84mm ,抗拉强度是普通钢抽油杆的 3～ 5倍 ,具有优良的耐腐蚀和抗疲劳性能 ,在 80～ 10 0℃温度下工作 ,其寿命可达 10a。这种抽油杆采用专用接头以楔形槽的方式与加重杆连接 ,牢固可靠 ,可满足 10 0 0～ 2 0 0 0m不同井深的需要。在胜利油田现河采油厂 4口井的现场试验表明 ,单井日产液量平均提高 4～ 8t/d ,泵效平均提高 2 4 % ,经济效益显著。     

连续柔性抽油杆采油配套技术及应用

连续柔性抽油杆采油配套技术是一项新的采油工艺技术 ,连续柔性抽油杆具有弹性系数小、质量小、强度高、作业起下快等特点 ,可以提高泵效、加深泵挂 ,应用该技术是深井、超深井增产节能的有效途径之一。 2 0 0 0年辽河油田共实施 2 5口井 ,年累计增油 95 4 7 8t,创效益 387× 1 0 4元 ,具有很好的应用前景     

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。     

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。      

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     

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。     

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     

新型增效活塞环式抽油泵在临盘的应用

引进的新型增效活塞环式抽油泵主要由抽油杆、上下出油阀、活塞本体、钢密封环、软密封环、出油阀、螺旋挡砂帽、活塞护套和泵上下接头等组成。密封结构为弹性密封 ,每台泵的活塞共有 17道弹性密封环 ,其中 11道软密封环和 6道钢密封环 ,活塞长度仅为 2 4 0mm ,出厂试压 2 0MPa ,不渗不漏。先后应用了 2 0口井 ,均运转正常 ,平均增加泵效 9 8%。实践证明 ,这种泵对于低泵效井和微出砂井有积极作用 ,对于低渗透油田 ,效果尤其明显     

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。     

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 %。     

关于我国发展柔性连续抽油杆的几点看法

常规钢抽油杆在机械采油应用中存在的主要问题已成为制约有杆机械采油进一步发展和扩大应用的“瓶颈”。柔性连续抽油杆的主要特点表明，我国有必要发展柔性连续抽油杆取代大量使用的钢抽油杆。综述了国外半刚性抽油杆、钢绳、复合材料带和钢带等柔性连续抽油杆的型式、材料、性能、现场应用及优缺点。最后，针对我国油田的实际情况，提出了我国应尽快研制不同型式、不同材料的柔性连续抽油杆及相应的配套设备与工具；研制结构简单、工作可靠、泵效高的各类杆式泵；研究采用柔性连续抽油杆实现深抽采油的原理及工艺方法等几项建议。     

碳纤维连续抽油杆的高温弹性模量测试研究

用建立的碳纤维连续抽油杆高温弹性模量动力学法测试系统,测试出碳纤维连续抽油杆环境温度在常温到150℃之间的弹性模量。试验结果表明环境温度在常温到130℃之间时,碳纤维连续抽油杆的弹性模量变化较小,仅为0.32%;超过130℃时,弹性模量变化增大,但变化量仍然只有0.71%。采用碳纤维连续抽油杆采油系统行为预测模型软件的分析表明,这种抽油杆环境温度在常温到150℃之间时,其弹性模量对系统的主要参数如产量、冲程、悬点载荷、能耗等均无大的影响,为碳纤维连续抽油杆的实际应用提供了理论依据。     

深井抽油杆防断综合治理试验及效果评价

红井子作业区采油技术采用,开发主力层位为三叠系C1、C2,因此抽油泵深超过2 000 m,属于超深井开采。泵挂深造成抽油杆断裂故障频出,经过3年综合治理,目前抽油杆杆断减少,下面就红井子作业区防断综合治理进行介绍。     

碳纤维复合材料抽油杆瞬态动力学分析

针对碳纤维复合材料连续抽油杆的结构和工作状态,用ANSYS建立了其瞬态动力学模型。采用Shell 181单元对模型进行描述,通过Full法对模型进行瞬态动力学分析。数值模型固有频率与理论值相对误差小于5%,验证了模型的准确性。数值分析结果表明,冲次大小对悬点最大载荷的变化影响较大,而对泵行程的影响不是很明显;冲程长度和抽油杆厚度对抽油杆悬点的最大速度和加速度有影响,当冲程长度大于4.5m时,要考虑抽油杆厚度变化对悬点运动的影响。     

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。     

提高机采水平的配套技术及应用

随着濮城油田的持续性高速开发,油田综合含水逐渐上升,油水井井况进一步恶化,作为油田生产主体的机械采油井躺井频繁、管杆泵使用寿命缩短。近几年中原油田采油二厂濮城油田年平均躺井数达560井次之多,导致机械采油井维护费用增加,管杆泵投入增大,严重制约着油田的生产和经营。通过加缓蚀剂在油管内壁形成保护油膜,起到润滑作用;应用特殊抽油杆防腐止磨;应用尼龙扶正器对抽油杆体扶正,避免了钢体与钢体的硬磨;应用旋转井口通过地面人力转动改变油管与抽油杆的偏磨面;配合合理生产参数;各种配套技术的合理应用,使濮城油田躺井减少,避免了频繁作业,增加长寿井,管杆泵投入节约了19.3%。     

碳纤维复合材料抽油杆应用技术进展

碳纤维复合材料抽油杆是近几年来兴起的一种新型柔性抽油杆,具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳及结构功能一体化等优异性能,成为解决传统抽油杆失效问题很有发展前途的重要方法之一.文章综述了碳纤维复合材料抽油杆的性能、应用技术及其进展情况,简要叙述了前期应用失效的原因.文章认为,碳纤维复合材料抽油杆配套设备开发与应用属于一项系统工程,重点应放在作业车和配套采油工艺的研究上,应用技术开发是制约碳纤维复合材料抽油杆大规模推广的亟待解决的问题.