钢丝绳抽油杆抽油超冲程分析

通过对钢丝绳抽油杆和常规钢杆振动模型固有频率的分析，从理论上分析了钢丝绳抽油杆和常规钢杆振动形成谐振(超冲程)的奈件；同时讨论了振动阻尼系数对共振的影响关系，从理论上得出了钢丝绳抽油杆在抽油时更易形成超冲程，进而从理论上解释了钢丝绳抽油杆在抽油过程中的泵效较高的事实，进一步解释了当前人们对钢丝绳应用和研究中的一些疑点和难点，为钢丝绳抽油系统的设计和应用提供了重要的理论指导。     

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。     

钢丝绳抽油杆抽油系统的理论体系研究综述

文章不仅论述了当前钢丝绳抽油杆抽油系统研究的主要方法，结论和观点，同时详细讨论了目前研究中存在的主要问题，提出了建立钢丝绳抽油系统理论体系的基本内容及解决方案。目前，钢丝绳抽油系统的理论分析基本都采用与常规钢杆抽油系统相同的方法，建立的动力学模型，并没有明显反映钢丝绳抽油杆的结构特征和力学特性，在其振动议程中完全套用常规钢抽油杆杆体振动阻尼系数，根据该振动方程的求解结果，对钢丝绳抽油杆抽油系统工作的实际情况难以作出正确的分析，从而也难以对钢丝绳抽油杆抽油的实际油井示功图及其产量与泵效提高的原因作出准确的解释。因此，十分有必要建立完善而且能较全面地、客观地、系统地反映钢丝绳抽油杆特点的抽油理论体系。     

钢丝绳抽油杆抽油超冲程分析(续)

檀朝东,张嗣伟(石油大学(北京),北京102200)3　钢丝绳加重杆组合杆和常规钢杆多级杆固有频率分析　　对多级钢杆　　p1=fcgπa2L;(13)N1=30p1π=fcg15La。(14)式中,fcg为多级钢杆频率系数,无量纲。符合API抽油设计的频率系数为[6],1 24≥fcg≥1,所以最小固有基频为f1=πa2L,N1=30p1π=15aL。(15)就钢丝绳组合抽油杆而言,一般为钢丝绳与常规钢杆组成的二级杆,其固有基频各阶固有频率通过理论推导应满足tg(π2·aa1·L1LFc)tg(π2·aa2·L2LFc)=A1E1a1A2E2a2,(16)f1=Fcπ2αL,(17)N1=Fc15αL,(18)取a=5189m/s(a为常规钢杆声波速度);…     

钢丝绳抽油杆系统

目前，一种用钢丝绳取代抽油杆的新型有杆抽油系统由美国Vann抽油系统公司研制成功。该抽油系统用钢丝绳取代抽油杆，用地面Tower举升装置取代抽油机，可用计算机控制。该新型有杆抽油系统的现场试验结果表明，采用它可减少泵气锁和泵抽空，其上安装于泵底部的专用工具，可在需要时卸去油管流体载荷。它的双功能，可使其易从油管锚和化学喷射器中脱出。     

抽油机井混合杆柱等应力组合优化设计

根据有杆抽油系统(常规型)设计方法和抽油杆柱组合设计方法,采用动液面折算流压法计算流压,以由玻璃钢杆与钢杆组成的混合抽油杆柱的等应力组合设计为例,建立抽油机井优化设计模型,编写SRP Star优化设计软件,实现抽油机井的优化设计。     

抽油杆波动方程等效粘性阻尼系数

为精确估计抽油杆波动方程中的粘性阻尼系数,提出基于等摩擦功原理的等效粘性阻尼系数计算方法。该方法通过建立管杆同心环空牛顿流体层流的运动方程,结合抽油杆上、下冲程的边界条件,求解了上、下冲程不同的环空流场分布及对应的粘性能耗。根据VALEEV和REPIN的流体与接箍摩擦力公式,推导了上、下冲程的接箍局部阻力损失。由1个周期内波动方程粘性阻尼项所做功等于抽油杆和接箍的能耗,得到了等效粘性阻尼系数。计算算例中,张琪阻尼公式计算值比提出的等效阻尼系数小15.0%,接箍阻尼能耗占总阻尼能耗的19.0%。研究结果为更准确预测抽油杆粘性阻尼提供了理论依据。     

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。     

钢丝绳抽油杆柱的加重杆优化设计

针对钢丝绳柔性抽油杆的问题,提出了加重杆的设计方案。对加重杆的质量原则、设计原则以及疲劳强度的计算进行了优化设计,给出了一种钢丝绳柔性抽油杆加重杆优化设计原则与计算方法,现场应用表明可获得较好的综合效果。     

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。     

基于磁流变液的井下钻具主动减振技术

基于磁流变液的主动减振技术可以控制钻具振动,提高机械钻速,降低钻井成本.在介绍井下减振技术发展现状的基础上,阐述了磁流变液阻尼器和基于磁流变液的主动减振短节(AVD)的工作原理,对AVD的减振性能进行了室内试验和现场对比试验.试验结果表明,AVD在将振动降至最弱程度的同时提高了机械钻速,还可避免钻柱振动破坏钻头及其他钻柱组件,增大钻头进尺和减少额外的起下钻次数.基于磁流变液的主动减振技术可以很好地解决钻具振动引起的钻压不稳、机械钻速低等问题.最后指出我国应该开展这方面的研究.     

水深截断系泊缆阻尼研究

以某一深海平台的两种不同的水深截断系泊缆为例,采用模型试验和数值计算结合的方法研究了单根系泊缆的阻尼特性,并采用不规则波模型试验予以验证。结果表明,通过调节系泊缆参数可使水深截断系泊缆的波频阻尼与全水深系泊缆一致,由于截断较大,其低频阻尼虽有增加,但仍然显著小于全水深系泊缆。     

海洋平台受力改善及能量耗散疲劳延寿方案

采用能量耗散及受力缓冲原理,对正在服役的海洋平台添加部分可更换的阻尼减振耗能装置,以减小平台所受的最大作用力,减少平台疲劳振动次数,从而有效延长平台剩余服役期限。为了减小冲击的影响,采用起缓冲作用的措施:①在平台构件的受外力端点处配置弹簧、放置橡皮垫圈;②添加阻尼器,直接改变构件结构。结果认为:受力改善及能量耗散思想可以应用于浅海平台的延寿;采用加大受力点阻尼,减小系统弹性系数,可明显减小系统受到不恒定力的最大值;阻尼耗能装置也可直接应用于平台的初期建造;在不改变传统设计的基础上,延长平台的设计年限。     

HD-JSⅡ涡流加速度检波器的研究

HD-JSⅡ涡流加速度检波器是一种涡流式加速度地震检波器，适用于所有地区的陆地地震勘探．其最大特点是灵敏度随着频率的增加而提高，工作频带宽，而且一次地震勘探可获取很丰富的地震信号，对于不同地质需要均可在该资料中提取，不需要更换不同频率的地震检波器进行重复勘探。文中阐述了HD-JSⅡ涡流加速度检波器的设计原理，实验数据、野外实验剖面及结论。     

电动式地震检波器悬体质量对其性能参数的影响

地震检波器是地震野外数据采集的关键部分，其性能直接影响地震数据的质量。而影响检波器性能参数的因素很多，本文主要介绍电动式地震检波器悬体质量对其性能的影响。     

压电检波器中阻尼电阻位置对其性能的影响

压电检波器由压电传感器和阻抗匹配器组成。在过渡带勘探中,为了施工方便,压电检波器通常采用无源变压器作为阻抗匹配器。通过对阻尼电阻前置和后置的电路分析,讨论了阻尼电阻不同位置对压电检波器性能的影响,并通过野外对比实验,认为压电检波器阻尼电阻后置为最佳方案。     

ZS6B型钻井液直线振动筛相频特性与幅频特性分析

ZS6B型线性振动筛采用双电机反向自同步旋转作为激振源,实现筛箱的线性振动.根据该振动筛的工作原理,得出筛箱运动微分方程.采用频率响应分析方法,分析了该直线振动筛的相频特性、幅频特性.重点讨论了筛箱相频特性、幅频特性与不同阻尼因子之间相互影响关系,为设计、使用和制造钻井液振动筛奠定了基础.     

无线随钻测斜仪减振器减振性能分析

无线随钻测斜仪中减振器减振性能的优劣直接影响着仪器测井性能、稳定性以及寿命。通过建立有限元模型进行模态分析得到减振器的固有频率,通过非线性分析得到减振器的等效弹簧刚度;进一步将等效弹簧刚度导入ADAMS中建立虚拟样机,分析得到减振器对于0~28g、0~200 Hz连续载荷以及0~53g、5ms的冲击载荷具有很好的减振效果。该研究分析方法为减振器设计提供方法参考。     

高频电磁波测井几何边界参数和物理参数的交替反演方法

高频电磁波测井响应对地层纵向边界相当敏感,在其资料反演中必须重视地层纵向边界位置的提取和反演精度.以模式识别技术由测井曲线提取地层参数为反演初始地层模型,通过分别构造反演地层电参数和纵向边界位置的目标函数,采用改进的阻尼型高斯-牛顿算法,实现对地层电参数和纵向边界位置的交替循环反演.对含17个水平分层的典型地层模型的模拟测井资料的反演得到了较好的结果.     

SKC10-6-18数控抽油机框架系统的动态特性试验

论述了采用一点激振、多点拾振方式对SKC10-6-18数控抽油机框架系统所进行的动态特性试验,其目的在于获取框架系统的固有频率、结构阻尼比和固有振型等动态特性参数,以期为改进框架设计、减轻框架振动提供依据。分析了引起框架振动的原因,建议采用越频方法并为配重加设导轨装置等来减轻框架的振动。