转盘反扭矩释放操作方法研究

针对现有的反扭矩释放操作方法,提出了存在的问题和疑惑。通过三相异步电动机的四象限工作特性分析,提出转盘反扭矩释放的操作方法及原理。通过研究变频驱动原理,明确了逆变器通过矢量或直接转矩算法来控制输出电流大小和相位控制的方法,实现交流电动机四象限运行状态,为转盘反扭矩释放操作奠定了理论基础,最后提出了进行反扭矩释放应满足的条件、钻具卡钻时的操作和释放反扭矩的操作方法。     

自控加载装置在抽油机性能测试中的应用

介绍了采用微机控制的抽油机加载装置在抽油机减速器输出轴(曲柄轴)扭矩、抽油机主要部件动态应力、超高转差电动机工况参数测试中的应用。这种装置加载方便,调节灵活,加载精度高,能够真实模拟各种油井工况的载荷。     

游梁式抽油机运行过程优化控制扭矩测试分析

为了验证游梁式抽油机优化控制技术在抽油机上的应用效果,在大庆油田采油工程技术研究院的标准井上,通过贴应变片的方法,分别测定在常规工频和优化运行状态下抽油机3轴(电机轴、减速器输入轴和输出轴)扭矩的变化情况,并进行对比分析。分析结果表明,游梁式抽油机采用运行过程优化控制技术能够明显降低电机轴、减速器输入轴和输出轴的扭矩,且电机轴的扭矩降幅最大,减速器输入轴的扭矩降幅次之,减速器输出轴扭矩降幅最小;不同平衡率下,电机轴扭矩、减速器输入轴和输出轴扭矩峰值降低的幅度也不同;在300、600和800 m 3种动液面下,电机轴和减速器输出轴的扭矩交变幅度都降低,降低比例为36.8%～64.1%。     

游梁式抽油机示功图检测新方法

目前的抽油机载荷测量方法是在悬点处加装载荷传感器,位移测量采用拉线式传感器,存在诸多缺点,造成示功图检测现场维护工作量较大,难以实现长期的在线测量。为此,提出了一种利用电动机输出扭矩和转数计算油井载荷和位移的油井示功图在线检测新方法。通过测量1个冲程电动机的转数,建立了抽油杆位移和电动机转数的对应关系,将抽油机的冲程长度均匀分成130个采集点,通过输入抽油机配重、曲柄半径、冲程长度等参数,采用总线通讯获取电动机输出扭矩,建立动态悬点载荷的数学模型。现场应用表明,绘制的油井示功图能够较好地反映油井工况,具有一定的应用价值。     

抽油泵能量补偿装置对抽油机系统的影响

通过对复合活塞的受力分析，导出安装抽油泵能量补偿装置后抽油机悬点载荷的计算公式，进而对抽油机悬点载荷、曲柄轴净扭矩、电动机实耗功率及抽油机系统效率进行了计算和分析。结果表明，安装抽油泵能量补偿装置后可使抽油机悬点最大载荷下降、悬点最小载荷增加，曲柄轴净扭矩最大值下降、负扭矩减小，电动机实耗功率减少，系统效率提高。指出安装抽油泵能量补偿装置后应对抽油杆下部采取有效扶正措施，防止下冲程时抽油杆柱下部失稳。     

抽油机减速箱输出轴扭矩的测试计算

对游梁式抽油机减速箱输出轴扭矩的测量与计算进行了论述,给出了用遥测的方法测量抽油机减速箱输出轴扭矩的方法步骤。现场应用表明,此方法简单、方便、便携性好,非常适合油田野外的现场检测。     

电动机输出扭矩在线检测仪的研制与应用

如何准确测试游梁式抽油机井的地面机械效率是一个难以解决的问题,其主要原因是无法现场在线测试电动机效率。通过电动机扭矩在线检测装置的研制,可动态测量出电动机输出扭矩和转速,方便地计算出电动机输出功率,包括瞬时功率和平均功率。如果同步测量电动机输入功率,可方便计算电动机的机械效率,从而解决了测试抽油机井系统效率时无法准确测试地面效率的问题。现场应用取得了较好的效果,为分析和研究抽油机井系统各节点的能耗情况、提高机采系统效率提供了重要手段。同时,也为准确评价电动机寿命和电动机效率提供了重要手段。     

抽油机曲柄轴扭矩的作图法计算

根据虚功原理,分析游梁式抽油机悬点载荷与曲柄轴扭矩之间的关系,提出用简单作图法直接计算任一瞬时曲柄轴扭矩的一种实用方法。计算实例表明,这种方法和用扭矩因数法求得的结果基本一致。     

螺杆泵井电参数法工况诊断技术

通过测量得到地面驱动螺杆泵电机的工作电流、电压和功率因数等电参数，采用考虑电机内部损耗的计算方法，得到电机的输出轴扭矩，经换算得到光杆扭矩。根据光杆扭矩与采油系统工况之间的对应关系，进行故障诊断。该方法测试数据操作方便、快捷，可不停机进行测试与诊断，且有较高准确度。根据诊断理论，编制了相应的工况诊断软件。     

抽油机减速箱输出轴扭矩的测试计算

对游梁式抽油机减速箱输出轴扭矩的测量与计算进行了论述，给出了用遥测的方法测量抽油机减速箱输出轴扭矩的方法步骤。现场应用表明，此方法简单，方便，便携性好，非常适合油田野外的现场检测。     

钻柱扭矩测量方法研究

钻井过程中扭矩参数的精确测量一直是钻井工程中的一大难题，长期以来人们一直在探索。目前国内外有关钻柱扭矩测量的方法与研究工作有了较大的进展。概括介绍了钻柱扭矩测量的国内外发展状况。并在此基础上进一步介绍了方补心扭矩仪及井下马达电流测量扭矩的原理及优点，提出了通过测量扭矩来判断钻柱扭转振动的强烈程度。与此同时，方补心扭矩仪的成功研制基本解决了长期困扰钻井界的钻柱扭矩测量问题。     

扭矩测试方法研究

钻井过程中扭矩参数的精确测量一直是钻井工程中的一大难题，长期以来人们一直在探索。目前国内外对有关钻柱扭矩测量的方法与研究工作有了较大的进展，但在解决扭矩测量问题方面，仍有一定的难度。为此，对钻柱扭矩测量的国内外发展状况进行了概括介绍，并在此基础上重点介绍了由西南石油学院新近开发的方补心扭矩仪，简介了该仪器的基本构成、测量原理；讨论了通过扭矩的测量来判断扭矩振动的强烈程度。经室内试验及现场应用。证实方补心扭矩仪为直接测量钻柱扭矩提供了一种可靠的保证。     

井底钻压扭矩传感器设计与分析

井底钻压扭矩参数的测量在钻井过程中十分重要。在分析靠近钻头处测量短节受力的基础上,应用应变原理建立了钻压、扭矩测量模型,得出钻井液压力对钻压测量产生的影响较大。在测量短节上增加1个压力传感器测量钻井液压力,通过数据处理可以消除钻井液压力对测量产生的影响。该方法能较好地实现井底钻压扭矩的测量。     

夹持式扭矩传感器

针对目前录井现场各类在用扭矩传感器存在的安装方便性、精度、稳定性和耐用性差等不足,开发研制了新型夹持式扭矩传感器。在简要分析在用扭矩传感器的优缺点基础上,重点介绍了夹持式传感器的测量原理和电路、样机测试结果及产品特点。与在用各类扭矩传感器相比,夹持式扭矩传感器不仅具有设计思路新颖、重量轻、安装方便、使用寿命长、测量灵敏度高等特点,而且能够获得真扭矩值,可为分析井下钻具工况提供十分有价值的参数。样机测试结果表明,其检测精度高,可靠性好。     

综合录井扭矩曲线特征分析及应用

该文从理论分析的角度入手,阐述了钻具振动对地面扭矩检测值的影响,并以4口井14次典型钻头预报为例,系统地分析了各种不同状况下的扭矩曲线典型特征,指出扭矩曲线形态特征不受三牙轮钻头类型、外径及所钻井深的影响,在排除和限定影响因素后,能较好地显示井下钻头使用情况与扭矩曲线变化的对应关系。这对录井现场钻头使用情况的分析及预报具有一定的指导意义。文章还就扭矩曲线的演变过程及采取的工程措施提出了意见。     

测量石油钻机转盘扭矩的新方法

在石油钻机上应用磁弹性扭矩传感器,可解决石油钻机转盘扭矩的非接触在线测量问题。所设计的新型扭矩测量仪表,具有线性度好、灵敏度高、动态响应快、安全可靠等优点,是“过桥轮”式扭矩测量装置所不能比拟的,建议广为应用。     

适用于弯曲井段的高效密封钻杆接头研究

API标准钻杆接头的应力极值较大,应力集中现象比较严重,容易发生疲劳失效,为此设计了新型钻杆接头结构。在准确测定摩擦因数的基础上,利用有限元分析软件MSCMarc对2种结构的钻杆接头在受扭矩、扭矩+拉伸载荷及扭矩+压缩载荷作用下产生的不同变化进行了比较分析。结果表明,新型结构在保持与普通API接头具有相当的连接强度时,还显著提高了接头的抗扭性能,而且其密封性能优于API标准接头,不容易发生胀扣和刺漏等失效事故;与API标准钻杆接头相比,新型结构更适用于大扭矩、弯曲载荷的高压及超高压等复杂的油气井中。     

用超小型遥测仪测量抽油机减速器输出轴转矩

ＮＫ—７６９０超小型遥测仪由发射块、接收机、校正器和电池等组成。说明了测量抽油机减速器输出轴转矩的原理及贴片与标定时应注意的事项。比较了曲柄平衡块标定法及电模拟标定法的计算公式及优缺点。最后给出了抽油机减速器输出轴转矩的实际测试结果。     

搅拌测量法测定油水混合液流动特性

对于非均匀混合(乳化)、不稳定的油水两相体系,传统的黏度计无法测量其黏度。通过搅拌可以维持油水两相的均匀混合状态,并且搅拌轴的扭矩反映了流体的当量黏度。基于这一原理,建立了搅拌测量油水混合液流动性的方法,包括搅拌桨叶类型的选择、根据搅拌轴扭矩确定一定搅拌转速下的黏度、根据搅拌转速及流体黏度确定搅拌槽的平均剪切率。针对单相原油和油水混合液,将该方法的测量结果分别与同轴圆筒黏度计和试验环道的测试结果进行了对比,验证了其可靠性。应用该方法,对高含水油水混合液在不同温度和含水率条件下的流动性进行了测量,结果具有良好的规律性。     

“XN—1”型压差卡钻趋势测定仪的研制

依据压差粘附卡钻原理研制出了压差卡钻趋势测定仪。该仪器通过直接测定不同井深处取样钻井液的扭矩值,计算出泥饼摩擦系数,并由摩擦系数值的变化来评价钻井液压差粘附卡钻的潜在趋势。该仪器能够模拟温度、压差对泥饼形成的影响,具有测量精度（重复性）高、灵敏度高、体积小、便于现场使用的优点。利用该仪器取得的实验数据,可做出扭矩－时间特性曲线、卡钻趋势－考察因素特性曲线和摩擦系数－井深关系曲线。介绍了该仪器与传统的泥饼摩擦系数测定仪对高密度盐水钻井液体系润滑性的评价比较结果。