钢丝绳柔性抽油杆抽油装置图表选择法的研究

对柔性连续抽油杆抽油装置图表选择法进行了简要的理论分析。为了保证柔性抽油杆在工作中下冲程过程的正常回落 ,在钢丝绳的末端设置了一定长度的加重杆 ,所以柔性杆的最大下泵深度为钢丝绳和加重杆两部分长度之和。另外 ,针对钢丝绳抽油杆自身弹性模量小、弹性大的特点 ,提出了确定泵柱塞有效冲程的新的计算理论 ,并且在青海尕斯库勒油田 16 - 6井实际验证了上述理论计算的正确性。     

柔性连续抽油杆超冲程问题探讨

针对国内柔性连续抽油杆在应用中强调柔性杆容易实现超冲程的观点,引述理论界对于柔性连续抽油杆柱塞超冲程的讨论,依据杆柱一维振动模型阐述柱塞超冲程的相关问题,说明不同阻尼下实现放大系数最大时的频率比随阻尼系数的变大而变小。提出出现超冲程时必然会伴随着超载荷;在过阻尼的情况下,杆柱不但不会出现超冲程,反而会出现超冲程损失;柔性杆的应用应该以柱塞的实际冲程作为设计依据;柔性杆相对超冲程的量一般比液载的额外冲程损失小,正是钢丝绳弹性模量大而优于其他柔性杆的关键原因;柔性连续抽油杆的单井优化设计应该以加重杆满足柔性杆不受压为主要设计依据。     

钢丝绳采油系统动力学模型及其差分方程

对直井中的钢丝绳连续油杆采油系统建立了绳杆子系统纵向振动的动力学分析模型及其一种差分求解方程,包括方程求解的边界条件,初始条件,并给出了差分方程的收敛条件,模型中利用了绳杆联结处力,位移的连续条件和位移的泰勒级数展开式,从而解决了钢丝绳和加重杆这两种不同材料特性的绳杆组合问题,这种模型及其分方程配以相应的定解条件后,不仅可用于钢丝绳连续抽油杆采油系统的绳杆优化设计,行为预测,也可用于该系统的工况诊断以及绳杆强度分析。     

浅层稠油火驱举升加重杆优化设计

在浅层稠油生产时原油黏度大,直接影响油井正常生产,也缩短了光杆寿命。火驱生产具有油气比高等特点,目前采用液力反馈泵进行生产。为解决火驱抽油杆偏磨、杆管打架等问题,在抽油杆下部增加加重杆。在反馈泵下行程过程中,考虑液力反馈力、沉没压力和惯性力等因素,对杆柱受力建立新的力学模型,从而对加重杆长度进行优化设计。研究表明,根据现有加重杆计算模型和PetroPE软件优化设计,结合某油田基础参数,新模型建立的杆柱受力情况和计算的加重杆优化长度符合浅层稠油火驱试验生产情况。因此,采用的力学模型和加重杆优化设计,可延长检泵周期,提高稠油生产效果。     

钢丝绳抽油杆振动阻尼计算及分析

文章针对钢丝绳抽油杆的结构特点，首次进行了钢丝绳抽油杆结构阻尼的定性分析，推导了等效结构阻尼和流体粘滞阻尼的计算公式，比较了钢丝绳抽油杆和常规钢杆的阻尼计算结果。计算结果表明，由于钢丝绳杆的损耗因子和弹性模量均小于常规钢杆，所以，其结构阻尼较小，即使在损耗因子相同的情况下，其结构阻尼系数也只有常规钢杆的0．714倍；钢丝绳杆在流体中的阻尼至少比常规钢杆小100／0～30％。     

有杆泵井优化设计的原则和技术参数的界定

采用软件对有杆泵采油系统进行工艺方案优化设计过程中涉及许多技术参数的取值,本文将优化设计的原则思想与矿场实际结合起来,对油井生产的一些技术参数进行了界定。提出了优化设计必须满足油井的提液要求、保持较高的泵效和系统效率、满足油井生产的安全需要以及较低的一次性投入等原则。在遵循优化设计原则条件下对冲程和冲次、流动效率、尾管与气锚、泵沉没度、抽油杆的应力范围比、抽油杆的使用系数、加重杆的设计等技术参数的取值进行了界定。通过实际油井应用与分析表明,本文提出的原则与技术参数界定的范围,对使用好有杆泵井工艺方案优化设计软件具有重要意义。     

钢丝绳柔性抽油杆特性及应用研究

钢丝绳柔性抽油杆是一种特种密封钢丝绳的连续抽油杆,RS系列钢丝绳柔性抽油杆与普通D级抽油杆进行比较,抗拉强度高1．54倍,破断张力高1．20倍,在中原油田10口井应用,单井泵效提高14．7％,文中介绍柔性抽油杆的发展简况,RS系列柔性抽油杆的结构,特性及优点,并评价现场应用中选井的条件及效果。     

钢丝绳抽油杆柱振动模型的建立及初步应用

在钢丝绳抽油杆振动方程中采用常规方法和阻尼常数很难对钢丝绳抽油杆抽油系统的产量与泵效的提高以及实际油井示功图等实际情况作出准确的分析。为此,主要考虑了钢丝绳杆在流体中的阻尼及其自身的结构阻尼,建立了钢丝绳混合抽油杆柱振动数学模型并进行了有限差分解法,初步为钢丝绳抽油杆抽油系统的动态预测和工况诊断奠定了理论基础。编制了钢丝绳混合杆柱抽油系统预测及诊断软件,最后还给出了实例的软件计算与分析结果。计算结果表明,所建立的模型分析得到的产量和泵效指标与实测的数据误差较小。     

新系列游梁式抽油机—抽油泵装置用大泵抽油时抽油杆柱下部加重杆的选择图解

大泵抽油是在有杆泵抽油井中加大抽液量的有效方法。为了减少大泵抽油时抽油杆柱下部的断裂次数,广泛采用下部加重杆。目前国内外还缺乏具有充分理论根据和应用简便的下部加重杆的计算方法。本文根据抽油杆柱的疲劳强度计算理论,引进了抽油杆柱下部的允许纵向弯曲载荷的新概念,推导了下部加重杆的理论计算公式,并以此公式为基础绘制了一组大泵抽油时抽油杆柱下部加重杆的选择图解,便于现场的实际使用,同时有利于提高大泵抽油的技术经济指标。     

加重杆选择和多级抽油杆组合设计方法

本文应用古德曼应力图导出抽油杆柱下部使用加重杆的方法,以及采用加重杆后多级抽油杆等安全使用系数的组合计算公式,并编制了适应用于PC-1500电算机的计算程序。     

钢丝绳杆泵抽油系统优化设计方法及现场应用

应用系统工程节点分析方法,全面定量地计算了从油层到井口的整个系统钢丝绳和常规杆混合杆柱抽油井的供排协调点,合理地选择机-泵工作参数和混合杆柱组合,分析了杆柱的受力状况,预测了系统指标,包括产液量、冲程效率、泵效、井下系统效率。分析了主要抽油工作参数(泵深、冲程、冲次、泵径)对系统指标的影响,得出了考虑多目标指标下的油井优化设计方案。编制了钢丝绳杆混合杆柱的抽油井系统优化设计软件,设计软件在现场应用取得了较好的效果。     

关于我国发展柔性连续抽油杆的几点看法

常规钢抽油杆在机械采油应用中存在的主要问题已成为制约有杆机械采油进一步发展和扩大应用的“瓶颈”。柔性连续抽油杆的主要特点表明，我国有必要发展柔性连续抽油杆取代大量使用的钢抽油杆。综述了国外半刚性抽油杆、钢绳、复合材料带和钢带等柔性连续抽油杆的型式、材料、性能、现场应用及优缺点。最后，针对我国油田的实际情况，提出了我国应尽快研制不同型式、不同材料的柔性连续抽油杆及相应的配套设备与工具；研制结构简单、工作可靠、泵效高的各类杆式泵；研究采用柔性连续抽油杆实现深抽采油的原理及工艺方法等几项建议。     

钢丝绳抽油杆抽油系统抽油模式的选择

用预测方法来研究钢丝绳抽油杆抽油系统的抽油模式,可确定在中、低产量深井中应用此抽油系统的最佳油汲参数、杆柱组合、抽油机机型等.研究结果表明,在中、低产量深井应用此抽油系统时,长冲程、低冲次、中小泵径、油管锚定、直径较小的钢丝绳杆与直径较大的加重钢杆组成的抽油混合杆柱是最佳抽油模式.该模式有利于提高泵的有效冲程及系统效率,降低能耗.采用液压抽油机有利于充分发挥钢丝绳抽油杆的有效冲程,而稠油大泵强采则不利于此杆优点的发挥.     

钢丝绳抽油杆技术的应用与发展

分析了我国钢丝绳抽油杆抽油技术的研究和应用现状及存在的问题,提出了钢丝绳抽油杆抽油系统成套技术的概念及其组成.建议成套开发钢丝绳抽油杆抽油技术,合理选择井深和产量,改进配套设备,完善设计理论和制造工艺,使其在生产中更好地发挥优势.     

粘弹性流体法向应力对抽油杆偏磨的影响机理

大庆油田实施聚合物驱油以后,出现了抽油杆受力状况恶化、抽油杆柱严重偏磨的现象,为此开展了粘弹性流体水动力学理论和试验研究,得出了粘弹性流体在抽油机井筒内的流动规律及对抽油杆柱法向应力的影响规律,定量测出了粘弹性流体对抽油杆柱的法向应力值和抽油杆柱产生的偏心率.提出了粘弹性流体的法向力是造成抽油机井杆管偏磨的主要原因,建立了法向力作用下抽油杆纵向横向弯曲模型,并提出了抽油杆加扶正器和底部加重的综合防止偏磨措施,应用于大庆油田获得了较好的经济效益.     

地面驱动螺杆泵空心抽油杆系统的优化设计

在对实测井眼曲线进行三次样条拟合和对地面驱动螺杆泵杆柱在定向井中受力与变形进行分析的基础上 ,建立了空心抽油杆系统的优化设计模型。模型以杆柱可靠性最佳和扶正器数目最少为优化目标 ,采用分层优化的求解方法 ,第一层次以扶正器数目最少为目标 ;第二层次以杆柱疲劳寿命最长和静强度安全系数最大为目标 ,由井深最大的设计井段向上逐段求解。根据优化设计方法编制了通用设计程序 ,并对某定向井做了优化设计实例计算 ,给出了该井空心抽油杆杆径、杆长、根数及扶正器布置方案     

18年来我国抽油杆的科技进步与研制成果

18年来我国抽油杆制造厂由2家发展到27家,年生产能力由200万m提高到2693万m,品种由1种发展到12种;有16家普通抽油杆制造厂获得生产许可证,18家制造厂通过ISO9002或ISO9001认证,5家制造厂获得API会标使用权;抽油杆的质量和数量满足了国内油田原油开采的需要,还出口到11个国家;全国已形成由抽油杆制造厂、油田和19个研究单位组成的高水平抽油杆研制队伍,取得了39项科研成果。为了进一步提高我国抽油杆的研制水平,建议把主要力量放在稳定和提高常规抽油杆的生产技术水平上,研制抽油杆锻造机械手、杆头不旋转加工自动线和接箍加工自动线;加大推广应用空心抽油杆、电加热抽油杆、超高强度抽油杆、非调质钢抽油杆、玻璃钢抽油杆、防腐抽油杆和柔性抽油杆的力度;研制超高强度空心抽油杆、摩擦焊接抽油杆、连续抽油杆、螺杆泵专用空心抽油杆和新型超高强度强韧性抽油杆。     

抽油杆柱扭转机理分析与力学模型的建立

在综合分析抽油杆柱破坏形式的基础上 ,找到了抽油杆柱产生扭转运动的原因 ,即抽油杆柱屈曲和悬绳器钢丝绳打扭。探讨了抽油杆柱扭转振动的上下端边界条件 ,在对抽油杆柱适当简化的基础上 ,利用弹性理论和单元分析法 ,建立了抽油杆柱扭转振动的动力学模型 ,并研究了该模型的求解方法。为抽油杆柱的扭转脱扣、偏磨及抽油泵柱塞螺旋划痕等破坏形式的量化分析奠定了理论基础