螺杆泵采油油管柱弯曲对抽油杆柱的影响

抽油杆柱断脱是螺杆泵采油最棘手的问题之一。为此, 就螺杆泵采油时油管柱弯曲对抽油杆柱的影响做了分析。通过分析, 给出了油管柱轴向压力与弯曲变形计算式, 着重讨论了油管柱弯曲对抽油杆柱的弯曲角度、弯曲产生的附加弯矩和附加应力的影响。认为螺杆泵正常工作以后, 因温度的影响, 油管的弯曲增加, 抽油杆柱产生与油管相同的弯曲。最后对某油田的某一螺杆泵井作了实例计算。     

螺杆泵抽油杆柱稳定器安装位置的确定

地面驱动螺杆泵采油系统的抽油杆柱，在传递扭矩过程中会产生较大的横向挠曲变形，使抽油杆柱与油管内壁发生摩擦。本文采用动力分析的有限元方法，求解螺杆泵的抽油杆柱在运动中产生的横向变形，确定在适当的位置安装稳定器，控制杆柱的变形，避免杆柱与油管内壁的摩擦。结合实例进行计算表明，在泵挂深度１２００米的井中，在杆柱适当位置安装１６个稳定器就可以使抽油杆柱的横向变形减小而不再与油管内壁接触。     

地面驱动螺杆泵采油系统管道内流体摩阻分析

运用流体力学有关理论, 对地面驱动螺杆泵采油系统环空管道结构参数和螺杆泵转速对流体摩阻的影响进行了分析。分析结果表明, 当油管直径一定时, 过大的抽油杆直径会使抽油杆柱旋转所受的油液摩阻及油液流动摩阻增大; 泵的转速过高会使抽油杆柱旋转所受油液摩阻及油液流动摩阻增大。建议在满足抽油杆强度及其它条件下尽可能采用小直径抽油杆; 在满足泵排量、泵效及其它条件下尽量不要使泵转速过高。合理选择抽油杆直径和泵转速将显著降低地面驱动螺杆泵系统总的能量损失。     

螺杆泵井扭矩分析

1.螺杆泵工作扭矩的影响因素螺杆泵的工作扭矩是指作用在光杆上总的扭矩,它一方面用来举升井下液体,另一方面用于克服定子与转子、抽油杆与井液、扶正器与油管的摩擦。同时,抽油杆转速变化时,还产生瞬间的惯性扭矩,扭矩的大小与举升高度、原油的物性、管柱结构、抽油杆的转速以     

螺杆泵采油工艺的合理应用

经过多年的开发研究 ,螺杆泵形成了有油管和无油管两种采油工艺。螺杆泵采油工艺相关技术参数的确定 ,包括地面驱动装置与泵型的匹配 ;抽油杆的选择 ;螺杆泵系统的优化设计 ;驱动装置的密封 ;防断脱抽油杆 ;空心转子螺杆泵采油技术等。螺杆泵配套技术的应用 ,在解决抽油杆断脱、驱动装置漏油等方面取得了实质性突破 ;在聚合物驱和三元复合驱中的应用均见到良好效果 ,可以作为目前克服抽油杆、油管偏磨的一项替代技术。今后在泵材料开发、泵结构的优化设计、自动控制及工况测试和潜油螺杆泵研制等方面的技术有待完善。     

斜井螺杆泵举升配套技术

针对冀东油田斜井多、造斜点高、在浅层出砂区块应用螺杆泵采油技术受到局限的状况,开展了斜井螺杆泵采油配套技术研究.进行了设计参数、工艺参数对螺杆泵使用特性的影响研究,建立了斜井螺杆泵采油系统生产参数优化模型.通过对螺杆泵斜井中抽油杆柱的受力和稳定性分析,进行了抽油杆柱组合和扶正器安放设计,并进行了模拟实验.进行了管杆断脱原因分析以及定子橡胶与原油配伍性试验,对定子橡胶与原油配伍性有了初步认识.研发了斜井螺杆泵采油多功能旋转式抽油杆扶正器短节、抽油杆万向连轴短节、堵塞器、翻板式偏心油管锚等配套工具,解决了斜井杆柱弯曲、断脱问题,延长了抽油杆柱的使用寿命,降低了维护费用.斜井螺杆泵不但在出砂区块推广前景广阔,在不出砂区块与其它采油方式相比也有很大的优势.     

延长螺杆泵井抽油杆使用寿命方法初探

螺杆泵井抽油杆柱由数十根至数百根抽油杆通过接箍连接而成，在螺杆泵采油系统中，抽油杆柱承受拉力、压力及扭矩等循环载荷作用，抽油杆的故障形式通常表现为疲劳断裂或脱扣，抽油杆的断脱事故会严重影响整个抽油系统的运转周期及原油产量，增加维护费用、采油成本。通过对螺杆泵抽油杆的加工工艺、泵型、转数与杆径匹配等方面的综合分析，从中寻找出导致杆断的主要原因，并提出预防措施，进而得出延长螺杆泵井抽油杆使用寿命的有效方法。     

地面驱动螺杆泵抽油杆柱动力学分析技术及其应用

地面驱动螺杆泵抽油杆柱动力学分析是杆柱设计、失效机理分析的关键技术.针对细长抽油杆柱旋转运动时沿井深和井眼圆周方向与油管内壁产生碰撞接触的问题,建立了抽油杆柱非线性动力学模型.利用构造动力间隙元来描述旋转抽油杆与油管的随机碰撞接触状态,并与空间梁单元相结合,建立了旋转抽油杆柱动力学分析方法.在大庆油田B2-6-41等井的应用结果表明,井口扭矩计算平均值与实际测试值的相对误差为1.5%.根据求得的时域内抽油杆柱受力变形值以及与油管柱碰撞接触力,计算了抽油杆柱动强度和扶正器安放位置.利用该方法设计的抽油杆柱能够安全可靠地运行,使检泵周期超过550d.     

螺杆泵在油田应用的可能性

螺杆泵采油方法主要由地面驱动装置、井口防喷盒、抽油杆、井下泵的转子和定子构成。定子依靠地面驱动装置输出的动力,旋转抽油杆,通过抽油杆把动力传给井下泵的转子,使转子在固定在油管上的定子中旋转,从而将定子空腔内的液体均匀地排出泵筒,把井底的原油连续地举升到井口。1986年大庆油田引进了4台螺杆泵,共在3口井上进行了4井次试验。初期效果好,产油量最高可增加2.25倍。但由于泵筒中橡胶与钢管粘贴的质量问题、地面装置的质量问题及油井管柱的锚定问题等,影响了螺杆泵的使用寿命。但这些问题都可在使用中逐步加以解决,所以从长远考虑,推广螺杆泵采油法仍是可行的。     

抽油机斜直井杆管接触与磨损力学模型

斜直井中抽油杆在上下往复运动过程中,轴向力周期性地拉压变化:受拉时,抽油杆在扶正器限制下被拉直,不与油管发生接触;受压时,当抽油杆所受的压力大于临界压力值,将发生失稳,失稳过大会与油管接触并伴有接触力。接触力的存在对抽油杆柱与油管的安全生产极为不利,特别是高含水油井,抽油杆与油管间发生水性研磨,将增加抽油杆的断脱几率或加快油管磨穿速度。从杆管接触理论关系出发,利用力矩原理,计算杆管接触力的大小;结合现场井下作业油管创口形态,建立理论示功图条件下的油管柱创口模型,预测油管磨穿时间,并利用缝隙流理论预测了漏失量。通过该方法计算得到的油管磨损理论创口形态与现场实际较为接近,针对复杂示功图可用近似标准示功图代替。     

无明显扭转动因细长往复拉压杆扭转特性分析

有杆抽油是石油开采中应用最为广泛的人工举升方式。在抽油过程中 ,抽油杆在充满原油的油管内工作 ,通常受着拉、压、液力、螺旋弯曲及扭转等载荷。目前 ,对由拉压、液力等因素引起的抽油杆柱、液柱与油管柱振动问题进行了大量的研究并取得了一些研究成果 ,但是由于抽油杆在驱动时仅有往复动力 ,而无明显扭转动力 ,所以关于抽油杆扭转问题的研究还没有引起人们应有的重视 ,然而在采油过程中抽油泵柱塞表面存在螺旋形划痕、抽油杆脱扣以及悬绳器钢丝绳打扭等现象 ,这表明抽油杆的扭转振动是客观存在的 ,而且抽油杆和柱塞的破坏形式也表明抽油…     

抽油杆提升器

由Ｅ＆ＥＥｎｅｒｇｙＳｙｓｔｅｍＲｏｄｅｃＡｎｔｏ -Ｌｉｆｔ公司研制的抽油杆提升器是一种手动工具 ,用于提升井下螺杆泵 (ＰＣＰ)系统的抽油杆柱。在需要提升抽油杆柱时 ,现场作业人员通过应用抽油杆提升器 ,使抽油杆柱复位 ,以此方式提高ＰＣＰ的工况特性。这种提升系统应用泵传动动力提升整个抽油杆柱 ,从而实现在无需动用修井机的情况下使抽油杆的耦合器或泵电机复位。抽油杆提升器的额定提升载荷达到 91 7ｋＮ ,可用于提升 31 75ｍｍ和 38 1ｍｍ的抽油杆。使用该工具能降低生产油管的磨损 ,并延长抽油杆的使用寿命抽油杆提升器@…     

螺杆泵抽油杆柱校核及下泵深度的确定

1 问题的提出螺杆泵具有一次性投资少, 适用于高粘度、出砂、稠油、过渡带、高含气的油井。同时, 螺杆泵具有占地面积小、低噪音、维修方便等优势, 因此, 具有很好的推广前景。螺杆泵抽油杆柱在井下受力比较复杂, 在承受拉应力的同时又承受剪切应力。目前采用的抽油杆柱是否能够满足螺杆泵的正常生产需要, 也就是复合强度是否能够达到要求,或者强度过高造成浪费, 或者强度过低造成杆柱失效而作业, 所用的抽油杆柱的最大下泵深度是多少, 在螺杆泵下泵工艺设计时如何选用抽油杆柱,都是亟待解决的问题。本文就上述问题进行了公式推导和理论计算…     

直井地面驱动螺杆泵采油杆管偏磨机理

将直井地面驱动螺杆泵采油杆柱简化为在油管内偏心旋转的杆柱。考虑了杆柱偏心旋转惯性离心力、轴向力对杆柱横向弯曲变形的影响。应用可移动双向弹簧元模拟杆管接触状态,并考虑了杆体、结箍以及扶正器与油管间隙不同对杆柱挠度约束的差别,建立了螺杆泵采油杆柱在油管内受力变形的有限元仿真模型。仿真结果表明：抽油杆柱在油管内偏心旋转会产生陀螺效应,杆柱在油管内变形形态呈下密上疏的螺旋状,这是直井地面驱动螺杆泵采油系统杆管偏磨的主要原因之一。杆柱与油管接触段长度主要取决于转速、下泵深度和偏心距等参数。当转速较高时,几乎所有接箍均与油管内壁接触,也会出现杆体与油管内壁接触的现象。     

新型杆式螺杆泵的研制与应用

常规管式井下采油螺杆泵现场检泵作业周期长,且作业过程中存在油管和抽油杆的损坏风险,为此而研制了新型杆式螺杆泵。该泵综合了螺杆泵与杆式柱塞泵的结构特点,起下井作业方便,可以实现快速而经济的检泵和换泵作业,作业时只需起出抽油杆柱即可,可以缩短检泵时间,避免起下油管对其的损伤,降低油田的作业成本。现场应用结果表明,新型杆式螺杆泵操作和维护简便,综合效果明显,与同规格的管式螺杆泵相比,其工作电流降低约30%,泵效提高近20%,检泵周期也延长1倍多,换泵作业时间及作业成本均降低13左右。     

双筒可洗井螺杆泵的研制与应用

实心螺杆泵下泵后的油井不能洗井,同时井内砂在泵上沉积,重新开井后抽油杆柱扭矩大,造成抽油杆过载,常出现抽油杆断脱和螺纹损坏等问题,需要作业提出整套管柱重新下入新的螺杆泵才能恢复生产,造成很大的经济损失。为此,研制了双筒可洗井螺杆泵。该泵实现了举升与洗井作业功能一体化,减少了常规螺杆泵洗井作业时需上提下放泵挂的作业工序,与现有地面驱动装置配套使用,节约了作业成本,有效地解决了故障井的恢复和检泵作业的污染问题,提高了洗井效率和原油产量,减轻了劳动强度。现场5井次应用结果表明:平均泵效72%,平均工作周期超过360 d,对比措施前普通螺杆泵,累计节省洗井费用17万元。双筒可洗井螺杆泵满足了节能降耗的开发需要,在出砂、结蜡和结垢等油井应用前景广阔。     

机械采油新进展（一）

报导有杆泵、螺杆泵、水力泵、气举和柱塞举升及其它有关机械采油装备的新进展。有杆泵采油方面：研制成功了一种折叠式游梁抽油机；一种调节和监控抽油杆柱的液压缸；一种新型玻璃钢抽油杆；一种边远井有杆泵控制器；一种综合试井系统和一种通信软件包。一年来，美国对螺杆泵、水力泵、气举和柱 升等机械采油工艺的技术进步进行了大量的研究工作，先后研制成功了螺杆泵井自动分析／控制器和螺杆泵定子温度监控器；水力泵的找性油管     

聚驱螺杆泵采油系统优化设计与故障诊断分析系统

详细论述了聚驱螺杆泵生产系统优选理论,包括螺杆泵的选择、抽油杆柱、油管、配套工具和驱动头的选择。运用可视化语言,编制了聚驱螺杆泵采油系统优化设计与故障诊断决策系统软件,可实现泵型、工作参数及配套工具的优选,给出设计表、故障分析及解决方法等。该软件方便实用,极大地提高螺杆泵生产时率和管理水平,具有较好的推广应用前景。     

插入式螺杆泵研究及应用前景探讨

常规的采油螺杆泵定子与油管连接、转子与抽油杆连接,作业过程既需要起下抽油杆,也需要起下油管。插入式螺杆泵综合了普通螺杆泵与插入式抽油泵的特点,只需起下抽油杆即可完成起下泵作业,作业过程更加经济快捷,缩短了检泵时间,避免了油管的损坏,降低了作业成本,低成本优势更加显著。国外已经有比较成熟的插入式螺杆泵产品投入应用;国内大多以试验为主。对插入式螺杆泵进行了研究,介绍了该技术的设计、制造及应用前景。     

水泥环对套管强度影响的理论和试验研究

造成螺杆泵采油井抽油杆杆柱断裂、脱扣和撸扣的主要原因有杆体外径选择偏小 ,杆体制造或使用过程中产生缺陷 ,堵塞扭矩过大 ,反扭矩大于螺纹联接扭矩以及抽油杆螺纹牙受剪应力过大等。针对上述原因 ,制定了合理选配管柱 ,加强检测 ,应用无油管采油技术 ,安装防反转装置 ,设置过载保护系统、抽汲参数匹配以及加强现场施工管理、高压热洗等技术对策 ,提高了抽油杆柱的可靠性 ,有效地避免了杆柱断脱事故的发生螺杆泵井杆柱断脱机理及其对策@盛国富