稠油斜直井有杆泵抽油技术

介绍了我国第一组稠油料直井应用有杆泵抽油的情况,通过游梁式抽油机抽油泵装置满足稠油热采不动管柱注汽和采油的要求。介绍了斜直井稠油热采有杆泵抽油配套工具的性能和特点,对斜直井的主要技术难点──外直井抽油杆扶正器的间距和斜直井抽油机悬点负荷进行了分析和计算,最后总结了斜直井有杆泵抽油方式的特点。     

斜直井抽油杆扶正器安放间距的计算

本文讨论了斜直井中抽油杆柱任意一点最小轴向力的计算方法,建立了计算相邻扶正器间抽油杆变形的力学模型,并以抽油杆与油管的间隙作为抽油杆最大允许挠度,假设相邻扶正器间抽油杆柱变形曲线为抛物线,进而求出了扶正器处抽油杆的最大允许转角。最后建立了从泵端沿抽油杆柱向上扶正器间距的计算方法。     

抽油杆扶正器的应用及分析

为减缓油管、抽油杆之间的磨损，采用了抽油杆扶正器技术。通过对几种扶正器优缺点的分析，认为热固式尼龙扶正器耐磨、不易脱落、且价格低；同时，推导出了直井和斜井中扶正器间距的确定公式，经作业调查，肯定了两种扶正器间距的计算方法，解决了偏磨问题。     

斜井抽油系统的机、杆、泵及抽汲参数优化设计方法

根据直井有杆泵抽油有关理论,结合斜井井身轨迹和生产特点,建立了斜井三维井眼中杆柱轴向和侧向载荷计算数学模型,给出了扶正器间距计算方法。按照修正的API抽油杆柱设计方法,研究了斜井抽油杆柱等强度设计方法,给出了设计步骤,形成了斜井有杆泵抽油时机、杆、泵及抽汲参数优化设计方法,编制了相应的设计软件。应用实例表明,该优化设计方法理论正确可靠,为工程人员提供了科学准确的设计工具。     

定向井中抽油杆柱的摩擦力计算和扶正器分布设计

在定向井、水平井中使用有杆泵机械采油方法时，需要在抽油杆柱上安装扶正器。文中通过合理简化，推导了扶正器安放间距的计算公式，提出了一套在定向井中进行抽油杆扶正器分布设计和摩擦力计算的数值计算方法，并编制了相应计算机程序。该方法简便、实用，能满足工程要求。     

一种依靠井内原油润滑的扶正器设计

针对有杆泵抽油井中油管与抽油杆之间磨损日益严重的问题,设计了一种依靠井内原油润滑的扶正器。该扶正器设计特定的结构可以储存润滑油,并且在抽油杆与油管相对运动的过程中扶正器与油管接触部位释放出原油,利用井液中的原油增强扶正器与油管壁的润滑作用和保护作用,提高抽油杆和油管的工作寿命。试验结果表明：当抽油杆运动达到一定速度后,扶正器和油管之间可以形成稳定的原油润滑油膜。     

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。     

斜井抽油杆接箍球型防磨扶正器

斜井抽油杆接箍球型防磨扶正器田荣恩，杨玉考（胜利石油管理局东辛采油厂）引言随着钻井技术的完善提高，越来越多的斜井、斜直井和定向斜井将投入开发。有杆泵抽油系统在倾斜状态下工作时，抽油杆因自重下垂并与油管壁接触，从而加剧抽油杆与油管壁的摩擦磨损，为了改善...     

稠油定向井扶正器优选及分布设计

有杆泵作为稠油定向井重要的人工举升方式之一,一般需下扶正器来减少斜井段抽油杆与油管之间摩擦,避免油管被磨穿或抽油杆因截面积缩小而产生应力集中被破坏,但过多且密集的扶正器可能出现喉道效应,使其流动阻力急剧增加。文章选取新疆油田常用的3种扶正器,基于计算流体动力学方法模拟了不同稠油黏度、流速条件下的流场分布,总结得出了3种扶正器相应的压降规律,合理选择扶正器;并基于梁弯曲理论设计扶正器间距,综合考虑全角及摩擦力剖面,利用无因次处理方法建立了扶正器合理分布综合评价模型,通过在定向井关键位置布扶正器,在保证抽油杆柱扶正的同时降低了扶正器的数量。其研究成果对于定向井使用有杆泵抽稠具有重要的实用价值。     

斜直井有杆抽油系统动态参数的三维预测模型

根据斜直井有杆抽油系统的工作特点，提出了描述抽油杆、油管和液柱运动的偏微分方程，即预测有杆抽油系统动态参数的三维模型。这个改进模型综合考虑了抽油杆、油管、液体的轴向振动及抽油杆与油管、抽油杆与波柱、油管与液柱之间的摩擦力。给出了预测模型的边界条件和初始条件，以及偏微分方程组数值计算的差分格式。这种三维预测模型可用于有杆抽油系统动态参数预测、诊断和优化设计。     

三维井眼抽油杆扶正器间距配置计算方法

在抽油杆上加装扶正器可以减少杆管偏磨的影响,但扶正器的间距配置一直没有一个很好的设计方法,大多数油井都是凭经验进行安装,缺少理论支撑。从实际井眼参数出发,综合考虑抽油杆在三维空间中的受力弯曲情况,详细分析了抽油杆柱的轴向载荷和横向载荷,并且以抽油杆的横向变形量等于油管与抽油杆之间的环空间隙为扶正器配置的基本原则,进行扶正器间距配置的求解,以此理论为基础,考虑相关算法公式在计算机中的具体实现,编制了相应的计算机程序。通过软件实例计算,证明该计算方法可行,可以在油田进行试验性应用。     

斜井抽油扶正技术研究与应用

磨损、杆柱脱扣、遇阻等是斜井生产中的普遍现象,是威胁斜井正常生产的主要原因。本文介绍了几种扶正工具及其特点,抽油杆和油管扶正器安放间距确定方法,为解决生产问题提供了切实可行的手段,在21口井的生产试验中取得良好效果,试验井免修期达到了试验前的1.8倍。     

高含水原油对D级抽油杆、N80型油管摩擦性能的影响

1. Introduction With the development tail of oilfields in East Chinathe water cut of produced liquid from oil wells is risinggradually. For example, in some oilfields, the water cuis up to 95% (Li and Guo, 2000), which may causepartial friction of the suc…     

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。     

有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测研究

根据能量法原理,建立了有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测模型。通过几何分析确定了抽油杆与油管的最大磨损深度计算方法,并编制程序进行了计算,得出在摩擦因数、磨损效率、摩擦行程相同的情况下,杆管柱的磨损量和最大磨损深度主要与正压力有关。该模型可用于有杆抽油系统中杆管柱的磨损量预测,不仅为较好地预测井下杆管偏磨情况提供了理论依据,同时对采取及时有效的防偏磨措施具有指导意义。、     

抽油杆柔性减磨器的研制与应用

冀东油田近年来采用多种防偏磨技术并取得一定效果,但大斜度抽油泵井的检泵周期短、作业和材料更换成本增加的问题仍然很严重。通过建立抽油杆杆柱的力学模型进行受力分析研究,用柔性抽油杆取代常规抽油杆可减小杆柱所承受的摩擦力,进而研制了抽油杆柔性减磨器,该工具的上下2部分可以做小角度的相对转动。通过在抽油杆杆柱上加入抽油杆柔性减磨器,使杆柱在运动过程中与油管管柱轴线方向保持一致,减轻了杆管蹩劲现象,减小了抽油杆所受到的摩擦力。现场应用结果表明,该技术应用300 d,偏磨损坏的油管和抽油杆的长度由原先的各200 m分别减少到0.15 m、0 m,大幅度减少抽油机井杆管偏磨及因偏磨导致的检泵作业次数及作业和材料更换费用。     

有杆泵井管杆偏磨原因分析及技术对策

通过对胜坨油田 85口抽油井管杆偏磨现状调查 ,发现严重偏磨井数占 50 6% ,偏磨多发生在泵上 40 0m以内 ,抽油杆接箍比本体磨损严重。造成管杆偏磨的因素主要有井身结构、封隔器坐封、杆柱受交变载荷以及产出液腐蚀等。为此 ,提出了防止或减轻偏磨的技术对策 :(1 )改进抽油杆扶正器的结构和材质 ;(2 )采用坐封吨位控制器和低载荷封隔器 ;(3)配置加重杆和油管、抽油杆旋转装置 ;(4)采用长冲程、低冲次的抽油机生产参数及加强现场监控     

三维井眼抽油杆工作行为仿真研究

针对造成抽油杆、管偏磨的原因及目前理论研究的不足,采用计算机仿真技术,应用有限元软件ANSYS对抽油杆柱变形、接触及受力状态进行分析,找出了定向井、水平井中容易发生偏磨的部位及接触力。建模时采用Pipe16单元模拟抽油杆和活塞,采用Contac176和Target170单元来模拟柔性抽油杆与刚性油管的接触。仿真结果表明,抽油杆在上下行程中将产生很大的屈曲并和油管壁发生激烈的碰撞,下行程的屈曲状态较上行程更为严重;抽油杆底部接箍和光杆均可能与油管壁发生接触碰撞,但接箍部位的接触力更大,更易磨损,而上部的抽油杆则摆动幅度较小。