能耗最低机采系统设计方法的研究及应用

为了有效地降低有杆泵抽油系统能耗及提高抽油机井系统效率,建立了一套有杆泵抽油系统输入功率理论计算体系。该体系将有杆抽油系统输入功率划分为有效功率、地面损失功率、井下粘滞损失功率、井下滑动损失功率及溶解气膨胀功率5部分。分析了各部分功率的影响因素,确定了抽油系统输入功率与物性参数、井斜参数、设备参数及生产参数组合间的函数关系式。根据新的输入功率计算体系,提出了以能耗最低或以成本最低为目标函数的机采系统设计方法。运用该方法进行机采参数优化,能够确定最经济机采参数组合。现场应用表明,该方法可以有效降低抽油机井系统能耗,大幅度提高机采系统效率。     

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。     

以系统效率为目标函数优选抽油机井抽汲参数

本文以大量的现场测试数据为基础,建立了抽油机井排量系数、井下功率损失及地面效率的回归方程;提出了一种单井流入特性曲线的修正方法.建立了以系统效率为目标函数的抽油机井抽汲参数优化设计模塑,并编制了相应的计算机软件系统,该软件系统在抽油机井的现场试验中得到了验证.利用该软件系统对抽油机井抽汲参数进行优化设计,可保证抽油机井在高系统效率下运行,对于抽油机井节能有积极意义.     

抽油机井系统优化设计方法应用

针对对油井举升管理系统进行优化,在对抽油机井系统效率进行普查的基础上,通过调平衡、冲程、冲次、电机等提高地面系统效率,通过优化井下工艺参数,优化设计,提高井下效率,通过加强杆泵管理,提高油井泵效,延长检泵周期,指导现场的方案设计和措施实施,实现抽油机井管理科学化、系统化、规范化、制度化,促进各项管理工作进一步优化,使油田生产在可持续发展的道路上稳步前进。     

低渗透油田抽油机井系统效率现状及对策

长庆油田储层渗透率低,抽油机井数量多,单井产量低,能耗高。通过对影响低渗透油田抽油机井系统效率的单因素分析,建立了抽油机井系统效率仿真计算模型,提出了"有杆抽油系统地面设备效率评价方法",评价抽油机井的系统效率提高潜力;利用智能数据采集控制技术,实现了抽油机井系统效率实时监测与参数自动优化,提高了抽油机井系统效率,降低了能耗。     

抽油机井综合节能技术在河南油田的应用

有杆泵采油是河南油田油井生产的主要形式。以节能降耗为目标,通过系统效率的影响因素分析,阐述了提高抽油机系统效率的途径及措施,不仅要提高地面系统效率,更重要的是提高井下系统效率。通过抽吸参数优化、杆管泵优化、平衡优化、合理匹配电机、节能设备的推广应用及加强抽油机井生产管理等综合治理措施,使地面系统效率和井下系统效率都获得提高,形成了一套适合河南油田生产特点的提高机采系统效率的技术。     

抽油机变轨柔性运行技术应用前景展望

针对第七采油厂抽油机系统效率低及单井能耗高的问题,分析了影响抽油机井系统效率的因素,以抽油机井抽汲参数整体优化及降低能耗为原则,对抽油机变轨柔性运行技术应用前景进行了展望。从现场实际应用看,抽油机变轨柔性运动技术能够改变抽油机井抽汲频率和抽汲过程中的柱塞速度分布规律,简化地面传动系统和整个杆柱的结构并减小疲劳强度,实现按井下供液量自动调参、提高泵效、降低机械受力和损耗的整体优化,达到了提高系统效率、降低单井能耗的目的,最大限度地节约了电能,具有较高的经济效益。     

抽油机井立体优化节能技术应用

随着油田进入开发后期,供排关系不合理的抽油机井数量多、举升能耗高等问题日益突出,为进一步降低抽油机井举升能耗,开展了抽油机井立体优化节能技术研究并进行现场应用。在满足抽油机井目标产液量的前提下,合理匹配设计管径、泵径、泵深、杆柱钢级、杆柱组合、冲程、冲次等参数,结合油井实际生产运行状态,实施相应节能优化措施,挖掘地面和井下节能降耗潜力。通过对3 743口抽油机井实施立体优化节能技术,平均系统效率提高3.1个百分点,节电率达9.42%。现场应用结果表明,抽油机井立体优化节能技术对于实现抽油机井高效运行,进一步降低举升能耗具有重要意义。     

能量最低机采参数优化设计软件的研制与应用

以“一种有杆泵机械采油工艺参数确定方法”发明专利技术为基础,以提高油田抽油机井机采系统效率为目标,成功研制了“能量最低机采参数优化设计软件”。详细介绍了该软件的主要研究思路、功能及特点。应用“能量最低机采参数优化设计软件”进行机采参数设计,能大幅度提高抽油机井机采系统效率,降低机采能耗成本;并能延长油井检泵周期,降低油井作业成本。     

抽油机井系统效率简析

油田生产中广泛使用抽油机采油,机械采油的系统效率主要有地面效率与井下效率。在实际生产中,地面效率容易检测、计算和调整,井下效率则取决于产液量、动液面、泵效以及管柱的状况。文章仅对抽油机井系统效率进行简单分析与计算,旨在为优化设计抽油机运行参数提供参考。     

抽油机井系统效率的简单预测方法

本文以大量的现场测试数据为基础,建立了抽油机井系统效率的回归方程。并以此为基础,讨论了抽油机井系统效率的预测方法,该方法简单可行,预测精度较高,对提高抽油机井的管理水平有一定的指导意义。     

文留油田抽油机井系统效率影响因素研究

抽油机井系统效率是标明整个抽油系统工况的重要参数，对抽油机井系统效率影响因素进行研究对提高抽油机井效率具有重要的现实意义。采用行业标准对抽油井系统效率进行了测试及计算。测试表明，文留油田抽油机井平均系统效率仅11.61%，地面效率高于井下效率，分别为38.5%，30.2%，并对各节点效率及影响因素进行了分析，指出了提高文留油田抽油机井系统效率的主要工作方向。     

抽油机井提高系统效率方法探讨

有杆抽油系统效率的高低,对能耗影响较大,获得较高的系统效率可起到节约能量提高经济效益的目的.通过对抽油设备、抽汲参数及技术管理等影响抽油机井系统效率因素的分析,结合实际提出整改措施,从优化抽油机井参数设计、优化管杆组合、应用低转速电动机及变频调速装置,以及进行稀土永磁电动机改造试验等方面进行降低能耗、提高系统效率的试验,见到了较好的效果,在提高抽油机井系统效率方面总结了现场比较实用的方法,为节能降耗工作提供了一定的可供借鉴的经验.     

定向井有杆抽油系统抽汲参数的优化设计和仿真模型

综合分析了复杂结构定向井井眼轨迹、杆管间摩擦力、抽油机悬点运动规律、抽油泵气体影响或供液不足的井下实际边界条件对抽油杆柱轴向振动的影响,建立了定向井抽油杆柱轴向振动仿真模型,利用该模型实现了悬点与泵示功图的自动快速仿真。根据仿真示功图,建立了定向井有杆抽油系统效率的仿真模型。系统分析了定向井井眼轨道对杆管摩擦力、摩擦功率及系统效率的影响。综合考虑油井产能协调、油井配产、抽油机承载能力、抽油杆柱强度与电动机功率利用率等约束条件,以系统效率最高为目标函数,提出了定向井抽汲参数优化设计的计算机仿真方法,开发了定向井有杆抽油系统抽汲参数优化设计的计算机软件。现场试验结果表明,该软件系统具有较高的仿真精度。     

抽油机井地面损失功率计算方法的研究与认识

系统地分析了有杆泵抽油系统的地面抽油机的能量损耗和电机的能量损耗的发生规律,指出了造成各部分损失功率的因素,分析了抽油机井地面损失功率的构成,提出了抽油机井地面损失功率的计算方法,从理论上推导出了抽油机井地面损失功率的计算公式,实践证明了该计算方法的普遍适用性,为理论计算抽油井输入功率提供了重要基础,对提高机采系统效率具有指导意义。     

抽油机井系统效率评价与管理新方法及其应用

对目前现场应用的抽油机井系统效率管理标准及指标进行了分析,指出了应用中存在的问题,提出了系统效率实现率的概念并分析了其意义,应用有杆泵抽油系统输入功率计算理论,建立了系统效率实现率的计算方法,给出了用该指标实现抽油机井系统效率评价与管理的现场应用实例。     

有杆抽油井系统效率和日产液量匹配关系测定

有杆抽油机井因其结构简单、操作方便、运行平稳而得到大范围内长期应用。但是，由于有杆抽油机摩擦耗能较多，单井系统效率较低，同时，更重要的是现场还存在抽油机井的系统效率和生产液量严重不匹配，造成设备运行不协调。虽然抽油机井可以用参数优化软件进行工作制度的优化，然而由于油井产液的物性测试资料不准，井下结构各异．造成优化结果与现场要求相差较远。本文介绍了通过现场测试确定使得单井系统效率的峰值和油井产液量在冲次上相靠近的方法，在现场得到了应用，证明具有一定的推广价值。     

有杆泵抽油系统综合性能影响因素及评价

为研究有杆采油系统井下工况、采油参数及杆管泵参数对机采系统综合性能的影响,在对胜利油田抽油机井数据调研的基础上,通过机采生产综合性能影响因素研究和分析,以井下效率、抽油杆应力幅和产液量为目标函数,以沉没度、冲程、冲次及抽油泵泵径为影响因子,设计了4因素4水平正交试验,综合比较了各影响因子对目标函数的影响趋势和影响程度。分析结果表明:泵径增加有利于提高井下效率,而沉没度增加会降低井下效率;泵径增加会极大程度地增大抽油杆应力幅,从而缩短抽油杆服役寿命;冲程、冲次和泵径增加均会提高油井产液量,而在这三者共同作用下,沉没度对产液量的影响较小。所得结果对有杆采油系统性能的综合评价和参数优化设计具有一定的指导意义。     

合理优化参数提高抽油机井系统效率

抽油机井系统效率是衡量有杆泵系统生产与能耗的综合性指标,若想充分发挥油层潜力,又节能降耗,就要尽最大可能地提高抽油机井的系统效率.通过对影响抽油机系统效率的因素进行分析,提出了合理优化参数,通过变频器调参,以及制定合理的机采井节能设备管理方法,加大了节能措施的应用,取得明显效果,提高了系统效率.     

有杆抽油系统故障智能诊断技术

以有杆抽油系统动力学行为分析为基础,建立有杆抽油系统故障诊断数学模型,并采用显式差分法求解模型,开发了基于油田生产数据库的抽油井故障诊断系统。对井下工况的智能高效诊断,不但可以及时准确地了解有杆抽油系统的工作状况,避免井下作业的盲目性,降低机械采油成本,提高油田经济效益,而且对实现有杆抽油系统故障诊断的自动化以及油田企业信息化具有重要意义。