混合杆柱抽油井能耗分析

近年来,随着玻璃钢抽油杆、碳纤维抽油杆等柔性抽油杆应用的逐步增多,关于这些柔性抽油杆抽油井是否能节电成为人们关注的焦点。本文从抽油机井能耗的理论分析和实际应用2个方面,剖析了"杆轻能否节电"这一课题,澄清了一些模糊认识。     

杆式抽油井油管受力和振动分析

通过分析杆式抽油井油管的受力，认为下冲程时液柱对油管下端的作用力不仅包括油管和抽油杆之间环形空间内的液体重量，还包括抽油杆所占空间的液体重量，且抽油杆相对于液柱向下运动的摩擦力也将通过液柱作用在油管下端。在杆式抽油井抽油过程中，动载荷是引起油管自由振动的原因。用振动方程求出的大庆采油六厂喇－2111井的油管自由振动频率与实际测得的自由振动频率相吻合。     

油区抽油井防偏磨技术

红五作业区所辖五区、红山嘴区块油气田属复杂型油气田，由于多年的强注强采抽油机井下管杆偏磨严重、管杆断脱事故增多，针对抽油井井况和井下管杆偏磨原因及特征，提出了实施防偏磨抽油杆自动旋转装置和尼龙挟正抽油杆防偏磨技术，取得良好效果。     

管杆受力对小泵深抽井检泵周期的影响

由于井身弯曲和抽油杆工作时受力状态的变化，增加了油管与抽油杆的磨损，使小泵深抽井的检泵周期大大缩短，严重影响着油井的正常生产。通过对井身弯曲、油管和抽油杆的受力分析，建立力学模型，量化各影响因素，从而确定应对措施，在现场应用见良好效果。     

抽油井修井作业中抽油杆净油工具的研制

抽油井在修井作业起抽油杆时,抽油杆从井内带出的油会污染井场,为此,研发了抽油杆净油工具.采用0.8～1.2 mm厚的铁皮制作成上部为撸抽油杆的小孔,小孔对应抽油杆直径的尺寸,工具的中部为漏斗状,漏斗的下部开口尺寸略小于油管内径以便回收油污,漏斗的上部作有隔层,以便塞棉纱配合小孔撸抽油杆上的油,从中间一分为二,采用开夹式,两长夹把铆在两半漏斗外侧,用弹簧连接,漏斗两侧做有吊耳以拴软绳在油井的套管闸门上.使用后,可以把抽油杆带出的油撸下后通过漏斗流回油管内,采用开夹式,操作方便.适用于油井修井作业起抽油杆工序中,具有环保作用,简单易行,有很好的应用前景.     

大港南部油田有杆泵井偏磨机理探讨及综合防治

大港南部油田部分油井抽油杆和油管偏磨严重，造成抽油杆断脱、油管漏失及频繁作业，严重影响了油田的正常生产。通过对165口因杆管偏磨造成抽油杆断脱、油管漏失的井进行调查分析，结合抽油杆下行阻力理论计算，发现造成杆管偏磨的主要原因是高冲次、高含水、低沉没度导致抽油杆下行弯曲和井斜变化大。结合生产实际提出了抽油杆底部集中加重、中性点扶正、配套应用大流道泵减少抽油杆下行弯曲；底部减少加重、偏磨段连续扶正、上部延伸保护和井口旋转减少井斜偏磨；确定合理的生产参数减少杆柱共振等综合配套防治技术。现场应用表明，提出的方法可有效地改善大港南部油田偏磨现象。     

抽油杆抗磨副可有效解决抽油井杆管偏磨

抽油杆抗磨斟由抗磨光杆、扶正套总成、接头、背帽组成，在油井偏磨部位由于偏磨压力的作用，扶正套会自动找到最大偏磨点并相对固定，抽油杆与油管的摩擦与磨损转变为抽油杆抗磨副自身的摩擦与磨损，不但能克服直井井身轨迹弯曲部位及斜井造斜部位、增斜部位、稳斜部位、降斜部位的管杆偏磨问题，而且可防止下部抽油杆柱及管柱失稳弯曲与偏磨。同时，抽油杆抗磨副摩擦系数低、强度高、耐磨蚀、具备加重杆的作用，可防止杆柱失稳弯曲造成的杆管偏磨问题。     

抽油井井下管杆偏磨因素分析及配套治理技术

本文针对濮城油田抽油井井下油管与抽油杆偏磨原因进行了分析，提出了有针对性的相应治理方法，并在现场得到了应用，有效地延长了抽油井的检泵周期，达到了控本增效的目的，具有较大的推广使用价值。     

抽油井泵效分析

考虑自由气，含气液体的体积收缩，漏失，油管和抽油杆的弹性伸缩等４个方面的影响，对Ｃ油田Ｈ区块抽油井的泵效进行了理论计算。结果表明，实际泵效明显低于理论值，其主要原因是凡尔漏失或堵塞以及油管严重结蜡或结盐。     

抽油井分层试采工艺研究与探讨

本文根据试采井的生产状况，在综合分析油井试采工艺的基础上，针对分层采油的具体特点，结合吉林油田实际情况，提出了适合不同油井生产条件的分层试采工艺组合方法和使用技术条件；通过对封隔器工作条件的分析，提出了起下封堵管柱过程中应注意的许多问题；并对抽油杆的设计方法作了初步探讨。     

玻璃钢-钢混合杆柱优化设计

以系统优化为前提,合理地初选了玻璃钢-钢混合杆柱比例、泵挂深度及抽汲参数,提出了以底部杆柱不受压失稳为目标的杆柱应力设计方法。给出了玻璃钢-钢混合杆柱系统优化设计步骤,开发了适用于玻璃钢-钢混合杆柱的优化设计软件。用该软件对YKXX井玻璃钢-钢混合杆柱进行优化设计,结果表明,系统效率均低于30%,其主要原因是选用了库存抽油机;冲程损失均小于0,这说明该种杆柱设计方案实现了超冲程;第1级杆为加重杆可以平衡下冲程过程中杆柱底部的压应力。     

榆树林油田提高抽油机系统效率矿场试验

抽油机井的系统效率主要与地面和井下两大系统能量损失有关。其中井下能耗损失主要与抽油杆运动能耗和深井泵的容积效率有关。由于杆柱运动能耗及深井泵容积效率均与杆柱和抽汲参数设计有关，因此，井筒中杆柱和抽汲参数的优化设计成为影响抽油机系统效率的主要因素。以系统效率为优化目标，在低渗透油田，对于生产状况不合理的油井，及时优化抽汲参数、抽油杆柱等设备。在榆树林油田现场试验3口井，降低冲次、减轻杆柱重量后，系统效率平均提高2，13个百分点，降低了油田能耗、降低了设备投资、降低原油成本。     

斜直井抽油杆扶正器的使用

说明了在斜直井抽油杆柱上使用扶正器的必要性;对扶正器进行了分类;重点讨论了扶正器沿斜直井抽油杆柱的合理分布问题。最后按讨论结果明确指出,沿杆柱从下到上每根抽油杆上扶正器个数逐渐减少。     

横振对螺杆泵光杆寿命的影响及对策研究

地面驱动螺杆泵采油系统因具有众多的优点，日益受到重视，但螺杆泵井光杆断裂频繁，严重地制约了螺杆泵采油技术的发展。为了解决该问题。在大量力学分析以及材料机械性能分析的基础上，对螺杆泵井光杆的断裂原因及其工作时的受力状态进行了分析。建立了较为准确的计算模型，指出螺杆泵井光杆断裂的主要原因是横振引起的弯曲交变应力。在诸应力的组合作用下，螺杆泵井光杆首先在危险截面——井口盘根下部光杆的外表面上出现微小的裂纹，最终导致了光杆的断裂。为了减少螺杆泵井光杆的断裂，还对光杆的加工工艺以及使用工艺提出了改进的方法。     

抽油机井振动载荷对杆管偏磨的影响研究

建立有杆泵杆柱振动力学偏微分方程并求解和分析,研制了可测出抽油杆工作过程中瞬时受力状况的测试仪器,进行了现场测试,获得了抽油杆不同部位受拉压和侧向力的周期性变化曲线,发现了振动载荷由下至上逐步增大的规律。当轴向压力增大到一定程度时,杆柱将屈曲变形,增加径向接触力,会使杆管偏磨的程度增加,为抽油机井杆管防偏磨提供了依据。通过采取合理加重、优化参数等技术措施,使杆柱受力中和点下移或减轻振动影响,措施在不同油田的几千口井上实施后见到了下移中和点、减小振动载荷、延长检泵周期的明显效果。     

水平井抽油杆载荷计算

按水平井抽油杆柱与油管不同接触状态，给出了在造斜井段、稳斜（斜直）井段抽油杆轴向力和抽油杆柱底端载荷的计算公式。对某井造斜井段的实例计算结果表明，抽油杆与油管间挤压力绝对值随轴向力绝对值增加而增加，上冲程时，造斜井段上部的抽油杆与油管间的磨损最严重。     

基于动力松弛法的含铰柔性钻杆载荷传递机理

含铰柔性钻杆广泛应用于超短半径水平井钻井技术中。柔性钻杆不同于常规的钻杆,其在变形过程中不仅伴随有机构与结构之间的相互过渡,同时柔性钻杆还与外管产生随机接触。考虑含铰柔性钻杆的结构特点,采用有限单元法将柔性钻杆和外管均处理为空间梁单元,将铰离散为万向节连接单元,柔性钻杆与外管之间的接触关系采用接触间隙元进行描述,建立含铰柔性钻杆接触非线性有限元仿真模型,引入动力松弛法对其进行求解。为验证有限元模型及动力松弛法的可行性,建立了铰接梁与外梁接触平面模型,根据叠加原理和变形协调条件推导了挠度、接触力等参量的解析表达,将数值解与理论解进行比较,最大误差仅为0.14%。对造斜段6种铰接转动极限的含铰柔性钻杆进行仿真分析。结果表明,柔性钻杆与外管之间接触力是间断不连续的,且沿轴线随机分布,铰接转动极限越大,传递到柔性钻杆底端的扭矩变化不大,传递到柔性钻杆底端的轴力逐渐减小,铰接转动极限大于5°时,轴力损失率大于59.5%。     

斜井抽油杆扶正器安放间距三维计算

在斜井抽油杆上合理布置扶正器可减缓抽油杆与油管的相互磨损，延长油井免修期，降低生产成本。采用力学分析的方法，结合井眼轨迹数据，由下到上逐跨计算了抽油杆柱的扶正器间距和轴向力。假定抽油杆柱上只有扶正器处与油管接触，通过反复试算确定了两相邻扶正器之间的合适间距、上扶正器处的轴向力和侧向力。研究结果表明，相邻两扶正器的间距取决于上述轴向力、侧向力、井眼几何尺寸、杆抗弯刚度和杆与管间隙的大小。抽油杆柱最下端作用力的大小取决于液体压强、柱塞重量、摩擦力、液体阻力和惯性。而侧向力的大小取决于井眼见何尺寸、轴向力和抽油杆重量。计算实例及现场应用均表明三维计算方法是可行的。