基于Flow Simulation的抽油杆扶正器对螺杆泵扬程影响规律数值模拟研究

螺杆泵是一种渐进式容积泵,为防止抽油杆旋转对油管的偏磨,减少泵的功率损失,抽油杆上安装了抽油杆扶正器。文中用Solid Works对扶正器进行三维建模,分析了扶正器对螺杆泵扬程的影响。     

抽油杆扶正器的失效分析

基于对有杆油井抽油过程及油井环境的分析,发现导致抽油杆扶正器失效的主要原因,并通过对产生偏磨和腐蚀的原因机理进行深入探讨,提出了预防扶正器失效的措施。     

ESPCP电动潜油螺杆泵设计研究

电动潜油螺杆泵结合了潜油电机和螺杆泵特点,克服了地面驱动螺杆泵抽油杆偏磨、脱杆且不适应于斜井和定向井的弊端,同时又发挥了螺杆泵对高稠油、高含气、高含砂井较强适应性的特点.通过分析ESPCP电动潜油螺杆泵的性能特点,详细阐述了配套设计方案,简要分析了螺杆泵轴向力和扭矩的计算方法,以及低速六极电机的研制情况,重点介绍了减速器的设计,最后通过型式试验并分析试验数据得出了结论.     

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施

抽油机在采油过程中发挥着重要的作用，近年来，抽油机的技术水平有所提升，但是抽油机井杆管偏磨的问题仍然比较常见。对此进行分析后，会发现井斜、工作载荷、泵挂深度、抽汲参数、原油物性、含水率升高等原因具有常见性，为此本文作了详细地探究。在此基础上提出了应用抽油杆扶正技术、旋转井口或抽油杆技术、应用加重杆、提高抽汲参数合理性、提高井筒清理水平、及时更换抽油机井杆管等治理抽油机井杆管偏磨问题的措施，希望可以为相关研究人员提供参考。     

潜油螺杆泵采油系统数值优化方法研究

大系统优化方法是指大规模的线性和非线性规划理论和算法,大系统优化是从系统的全局出发进行建模,在满足所要求的条件下,对各子系统进行协调,最终达到工程系统的全局优化。潜油螺杆泵采油系统与其他人工举升技术相比具有一系列不可比拟的优点。该技术适用于稠油井、高含砂井、高烃链油井的石油开采;潜油螺杆泵是一种新型的无杆采油设备。所以杆管偏磨所导致的断杆和管漏故障可以避免,抽油杆形变产生的能耗可以消除。本文简述大系统的概念、特征、大系统优化的特征以及大系统优化在螺杆泵采油系统中的应用。     

长柱塞防偏磨抽油泵的研制及应用

对抽油杆弯曲的原因及偏磨原理进行了分析,提出了一种既能有效防止杆管偏磨又能提高机采效率的长柱塞防偏磨抽油泵.该泵一改常规泵的结构形式,采用环形阀体代替泵筒阀罩,能够有效减小下冲程时抽油杆受到的阻力,降低中和点位置,减小抽油杆弯曲变形,有效解决杆管偏磨问题.现场应用表明:在平均抽汲参数不变的情况下,抽油机下行悬点载荷明显降低,系统效率提高7％,具有良好的市场前景.     

抽油杆/油管耐磨涂层摩擦磨损特性试验研究

针对我国东部地区油田抽油杆／油管井下偏磨严重这一实际情况，提出在抽油杆或油管接触表面进行喷涂耐磨涂层的防磨措施。在摩擦磨损试验机上进行了经喷涂工艺处理的抽油杆／原油管、经喷涂工艺处理的油管／原抽油杆试验以及未经处理的杆／管的摩擦磨损试验。试验证明，经喷涂工艺处理的管与抽油杆进行摩擦时，耐磨性能较好，摩擦系数与磨损率都较低。     

陕北油田螺杆泵采油应用研究

陕北地区油井普遍特点是井深、低压、低渗、高耗能且井液成分复杂。螺杆泵作为一种容积泵,在该地区应用具有一定的优势。本文针对螺杆泵的特点,讨论了螺杆泵在陕北地区推广的可行性,研制了螺杆泵采油系统,通过对该地区油井进行试验和分析计算,选取了螺杆泵的型号、抽油杆的转速、下泵深度以及扶正器的布置。对5口油井的试验结果表明：螺杆泵的平均吨液百米耗电比抽油机低0．408kwh,节电率为34．9％。     

定向井抽油杆柱防偏磨扶正环优化配置研究

在定向井中由于井眼弯曲,导致杆管自然接触,在运动过程中发生摩擦磨损,造成杆管偏磨现象。考虑井斜及方位角的影响,通过对抽油杆柱受力情况进行分析,建立了数学模型,推导出了简支梁失稳间距方程,应用MATLAB软件编程计算出了定向井中扶正环的合理安放位置。最后,根据大量试验井计算结果,总结出了一套符合现场实际操作的扶正环布置方案。在某油田计算了12口斜井数据并进行了现场应用,优化后发现,三段型井和五段型井安装扶正器的数量较之常规方法分别减少了19.60%和10.55%,目前这些油井均正常生产。     

直井扶正器安装位置、间距理论计算及应用

通过对抽油杆下冲程的受力分析,建立了相应的力学模型,确定了抽油杆中和点的位置,进一步推导出抽油杆在下冲程时的弯曲变形挠曲线方程,得出抽油杆中和点以下部分在受压状态下发生正弦弯曲的结论.根据增加压杆约束可以提高稳定性原理给出了抽油杆扶正器的最佳安装位置及安装间距的计算公式,并编制了相应的VB程序,计算不同参数下的扶正器安装位置和安装间距,为防偏磨设计提供理论依据.     

复合抽油杆旋转装置的研制

为了防治抽油杆偏磨和断脱,研制了复合抽油杆旋转装置。该装置将弹簧的弹性形变引起的垂直运动转变为旋转运动,实现了抽油杆的自动间歇旋转,达到抽油杆均匀磨损的目的。利用弹簧吸收释放能量,又避免了冲击载荷的产生,减少了抽油杆断脱现象的发生,延长了抽油杆和传动零件的使用寿命。现场应用表明,该装置可以延长油井的免修期,有较好的应用前景。     

抽油杆涡流在线检测中的几个问题

通过数值计算得到涡流探头阻抗与裂纹深度的关系，提出以探头阻抗的相位分量作为描述裂纹尺寸的原始伤变量。     

水平井抽油杆柱力学模型的建立与分析

首先分析水平井筒里抽油杆柱的运动状态,考虑柱塞与悬点运动的不一致性,找出杆柱受力最大和最小的位置时刻,根据井筒中抽油杆柱的空间几何关系,考虑抽油杆的约束条件和井斜角、方位角的变化等边界条件后,建立抽油杆柱的力学模型,并对模型进行相关分析,对杆柱的优化设计和优化配套防偏磨的工艺具有一定的指导意义.     

Capacitive Imaging Technique for the Inspection of Composite Sucker Rod

Composite sucker rod has been extensively used due to its high strength, light weight and corrosion resistive nature. However, such composite sucker rod is diffcult for conventional non-destructive evaluation(NDE) techniques to inspect because of its complex material and/or structure. It is thus useful to embark research on developing novel NDE technique to comply the inspection requirement. This work demonstrates the feasibility of using the capacitive imaging(CI) technique for the inspection of composite sucker rod. Finite element(FE) models were constructed in COMSOL to simulate the detection of defects in the glass-fiber layer and on the carbon core surface. An FE Model based inversion method is proposed to obtain the profile of the carbon core. Preliminary CI experimental results are then presented, including the detection of surface wearing defect in the glass-fiber layer, and obtaining the profile of the carbon core. A set of accelerated aging experiments were also carried out and the results indicate that the CI technique is potentially useful in evaluating the ageing status of such composite sucker rod. The CI technique described in this work shows great potential to target some challenging tasks faced in the non-destructive evaluation of composite sucker rod, including quality control, defect detection and ageing assessment.     

发电机定子铁芯松动磨损及线棒绝缘磨损修复技术

介绍发电机定子铁芯与下压指振动磨损和线棒下端绝缘表面磨损的情况,并介绍了发电机定子不分解,现场进行局部修复的主要工艺技术方法和定子线棒在槽内进行绝缘修复的成功经验。     

单螺杆泵定子橡胶的接触磨损分析

采用有限元法对常规单螺杆泵和等壁厚定子单螺杆泵的定子橡胶和螺杆进行接触非线性计算,得到了螺杆与定子在不同位置接触时变形及剪应变云图;分析了定子接触磨损的特点及规律,并进行了比较。结果表明：常规单螺杆泵定子与螺杆在圆弧顶接触时,剪应变和变形最大,定子两圆弧对角磨损最严重,同时定子的磨损随过盈量增大而明显增大;而等壁厚螺杆泵则在中间位置接触时,剪应变和变形最大,且最大剪应变位于定子的外表面。由于目前还没有能够直接对实际工况下的定子橡胶的变形和接触状态进行测试的有效手段,本文为定子的优化设计提供了理论基础和有效的数值模拟方法。     

Energy-efficient oil extraction by sucker rod borehole pumps in low-yield fields

The efficiency of balanced drives, chain drives, and linear rack and pinion drives is compared for sucker rod pumps. An approach to energy-efficient oil extraction using the kinetic energy of the descending drilling stem is developed, and the corresponding mathematical model is derived. The results of numerical modeling are outlined.     

正交试验法在抽油机井管杆偏磨失效分析中的应用

采用正交试验法揭示了影响水驱抽油机井管杆偏磨的主要人为控制因素对检泵周期影响的规律性，从中找出各因素对检泵周期影响的主次关系，并确定出最优的工艺条件组合。运用方差分析理论处理试验结果，得出各因素对管杆偏磨井检泵周期影响的显著程度，从而发现最薄弱环节，为科学治理和有效控制管杆偏磨失效，降低水驱抽油机井检泵率提供合理依据。     

水驱抽油机井管杆偏磨可靠性研究

根据系统可靠性理论出发,通过对水驱抽油机井管杆偏磨失效数据的收集和整理,推断出寿命统计模型,把握其寿命分布规律,得到狭义可靠性指标,实现对其工作可靠性的定量评价和预测。通过建立偏磨井管杆偏磨失效的故障树,找出发生管杆偏磨失效的关联因素及其组合,应用可靠性数学论计算各关联因素对顶事件发生的结构重要度,从而找出最薄弱环节,为科学治理和有效控制管杆偏磨失效,降低水驱抽油机井检泵率提供充分依据。     

有杆抽油泵使用与研究现状以及发展展望

本文首先分析了有杆抽油泵的工作条件变化情况,概述了有杆抽油泵在使用过程中存在的问题、失效形式及原因,指出工况的恶化是导致抽油泵频繁失效的主要原因。对近些年来抽油泵的设计改进及应用效果进行了评述,文中还提出了笔者的一些设计改进思路与建议,最后是有杆抽油泵发展展望。