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。     

聚驱抽油机井杆柱扶正器合理布置新方法

对杆柱实施扶正已成为聚驱抽油机井杆管防偏磨的一种重要措施。根据杆柱受轴向压力和抽汲含聚黏弹流体产生对杆柱的法向力作用引起杆柱弯曲偏磨的机理,建立了计算聚驱抽油机井杆柱轴向压力和黏弹液体产生的法向力的经验公式,提出了以分析计算由轴向压力和黏弹液体产生的法向力作用于杆柱产生的杆柱弯曲变形为基础的聚驱抽油机井杆柱扶正器布置方法。该方法已研制成软件,可以对聚驱抽油机井杆柱扶正进行设计。     

聚驱抽油机井杆柱扶正器合理布置新方法

对杆柱实施扶正已成为聚驱抽油机井杆管防偏磨的一种重要措施。根据杆柱受轴向压力和抽汲含聚黏弹流体产生对杆柱的法向力作用引起杆柱弯曲偏磨的机理，建立了计算聚驱抽油机井杆柱轴向压力和黏弹液体产生的法向力的经验公式，提出了以分析计算由轴向压力和黏弹液体产生的法向力作用于杆柱产生的杆柱弯曲变形为基础的聚驱抽油机井杆柱扶正器布置方法。该方法已研制成软件，可以对聚驱抽油机井杆柱扶正进行设计。     

新型抽油杆柱加重系统

为了减少抽油杆柱在下行程中受压弯曲造成与油管的摩擦,研制了新型抽油杆柱加重系统。系统由加重砣、接箍及过渡管与原抽油杆柱配套组成,工作时不改变原抽油机系统的运行方式及基本配置,安装加重砣后,通过接箍上的过渡管使上部加重砣的质量作用在下面的加重砣上,最后全部作用于泵柱塞,中和点下移到柱塞上,使杆柱全部处于受拉状态。18口井的应用表明,加重系统可改善抽油机井运行中的受力状况,降低摩擦阻力,减少能耗。     

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。     

抽油机井管杆偏磨机理分析

1.屈曲理论的应用 抽油机井杆柱在抽油过程中,由于杆柱属细长柔性杆,受到轴向压力的作用,会失稳、产生弯曲,弯曲的形状与轴向压力的大小有关,随着轴向力的增加,杆柱首先失稳,超过一次临界载荷,产生正弦弯曲,达到二次临界载荷,产生螺旋弯曲,直至自锁。不同规格的杆柱临界载荷不同。     

抽油机井井下故障工况仿真数学模型的研究(上)

从泵示功图入手,从力学角度出发,研究了抽油机井发生气锁、液击和泵下碰时抽油泵的运动规律以及杆柱断脱时断脱点的运动规律,建立了其数学模型,并得到了满意的仿真结果,即仿真结果基本能够反映出抽油机井在各种故障下的特征。进一步的杆柱断脱仿真试验还表明:杆柱断脱位置越靠上,断脱后悬点载荷的振动越严重;井液的粘度越小,杆柱断脱后悬点载荷的振动衰减越慢。运用给出的数学模型编制成仿真软件,便可实现对抽油机井在各种故障工况下的运动规律的研究。     

抽油机井地面示功图量油技术研究

以抽油机井地面示功图为研究对象,修正了抽油机井杆液运动学模型,消除了地面示功图中包含的杆柱变形、杆柱黏滞阻尼以及杆柱和液柱的振动和惯性等因素的影响,从而获得能够反映抽油泵工作状况的泵示功图;再结合油井工况自动诊断技术,建立了泵示功图曲线上各点曲率计算模型和阀开闭点模型,提出了一套柱塞有效冲程的计算方法,实现了油井产液量的计算;对胜利油田和江苏油田的90口不同工况的油井进行了计算分析,预测产量与实际产量平均相对误差为7.25%,验证了示功图量油的可行性,满足了抽油机井产量计量的精度要求。     

低摩阻抽油泵在聚驱抽油机井中的应用

三次采油聚合物驱抽油机井因聚合物浓度增加,杆柱下行阻力变大,杆柱产生弯曲,引起抽油杆偏磨油管,造成杆断、管漏,抽油机井检泵周期缩短。为了降低聚驱抽油机井杆柱下行阻力,减缓杆管偏磨,延长检泵周期,开发应用了低摩阻抽油泵。为了改善低摩阻抽油泵在聚驱抽油机井中的应用效果,采用理论分析与室内试验相结合的方法,对低摩阻抽油泵结构参数进行了优化设计,并编制了低摩阻抽油泵结构参数优化设计软件,合理确定了低摩阻抽油泵的主要结构参数。同时建立了选泵、检泵模板,对低摩阻抽油泵在聚驱抽油机井中的应用具有重要的指导意义。数百口井现场试验应用表明,低摩阻抽油泵达到了降低摩阻,减缓杆管偏磨,延长检泵周期的目的。     

青海油田示范区块抽油机井系统效率

针对青海油田抽油机井系统效率偏低的客观实际,选取七个泉油田这一高能耗区块作为节能示范区,从提高抽油机井系统效率机理入手,通过应用节能产品及节能技术改造,极大地改善"三抽"设备的工况,延长"三抽"设备的使用寿命,同时摸索出一套适用于示范区块的抽油机井优化方法,解决了以往由于杆柱设计不合理、抽汲参数过大等导致系统效率偏低的问题。通过开展该项技术,示范区块油井的运行能耗大大降低,系统效率从12.94%提高到18.6%,对今后提高青海油田抽油机系统效率具有重要借鉴意义。