基于量纲分析法求抽油泵柱塞的下行阻力

为建立预测抽油杆杆管偏磨位置的数学模型,通过量纲分析法及现场数据回归得出柱塞下行阻力的表达式,并与实验值进行了比较.结果表明,现场测试值与计算值总体趋势相同,柱塞的下行阻力都随流量的增加而增大,现场测试值与公式计算值基本相符.该方法为解决抽油杆杆管偏磨提供了理论依据,对油田生产具有一定指导意义.     

液力平衡式防偏磨抽油泵的研制与应用

普通抽油泵在柱塞下行时阻力较大,致使杆柱屈曲变形严重,杆管间的偏磨问题突出。针对这一问题,研制了液力平衡式防偏磨抽油泵。该抽油泵下行时增加了作用在抽油杆柱上向下的液压反馈力,消除了普通抽油泵打开游动阀所需的下行阻力,有效减小了杆柱的弯曲变形,减缓了油井偏磨。现场应用25口井,作业成功率95%,平均泵效75.4%,延长检泵周期130d,取得了良好的应用效果。     

偏阀式防偏磨抽油泵的研制与应用

为了防止杆管偏磨,延长抽油杆与油管的使用寿命及检泵周期,研制了25—225TH4.5—1.2—FP型偏阀式防偏磨抽油泵。该抽油泵主要由上接头、游动阀、柱塞、泵筒、固定阀、加重杆、加重杆尾锥等组成。下冲程时,加重杆的重力可以抵消抽油杆柱所受的阻力,防止抽油杆柱的失稳变形。试验证明,该泵的各项性能指标均符合GB/T 18607—2001《抽油泵及其组件规范》要求,可以改善抽油杆柱的受力状态,很好地解决了有杆泵采油井的杆管偏磨问题。     

旁通阀液力反馈抽油泵研究及应用

在稠油井以及偏磨井,由于抽油杆工作条件恶劣,在上冲程时抽油杆的拉应力增加; 而下冲程时阻力大,抽油杆柱的中和点之下处于受压状态,存在交变载荷,造成泵效低、杆管偏磨严重。通过分析井下抽油设备受力状态,对常规抽油泵结构进行了创新和改进,研制了一种旁通阀液力反馈抽油泵。该泵型采用液力反馈技术,为杆柱下行提供动力,克服稠油井、偏磨井井中杆柱下行摩阻,避免下行杆柱弯曲,同时提高泵的充满度,延长有杆泵系统的正常生产周期。泵阀采用弹簧复位球阀,柱塞两端设计防砂结构,适用于斜井、稠油井,并提高了泵效。     

彩南油田抽油杆偏磨机理和防治研究

一般认为影响抽油杆偏磨主要有三大因素:一是井斜;二是柱塞下行阻力;三是底部油管屈曲.通过应用摩擦强度的概念对这三大因素的分析发现,井眼轨迹的弯曲、底部油管屈曲是抽油杆偏磨的主要因素,井斜、柱塞的下行阻力所引起的偏磨并不严重.对彩南油田抽油杆偏磨情况分析后,得到如下主要结论:在弯曲井段,全角变化率越大,杆管摩擦强度越严重.在斜直井段,当井斜角大于4度时,需要考虑安放抽油杆扶正器;在大间隙柱塞副、低粘度井液、小泵径的油井工况下,柱塞的下行阻力并非是抽油杆偏磨的主要原因;上冲程在柱塞拉动下,底部油管发生屈曲,由此形成的杆管之间的摩擦强度较为严重.     

高效节能抽油泵消除偏磨的实际机理分析

介绍了高效节能抽油泵(以下简称为节能泵)的结构及其特点,指出杆管偏磨的主要成因是:抽油杆柱下行时阻力过大导致抽油杆柱中和点以下的抽油杆柱弯曲,与油管接触产生偏磨.重点介绍了节能泵如何利用其独特的结构以及液压反馈原理使抽油杆柱下行时完全处于拉伸状态,从而解决了困扰工程技术人员多年的偏磨问题.     

三次采油井抽油泵的研制与应用

针对常规抽油泵在三次采油井中存在的进液阻力大、易偏磨、砂卡、井液腐蚀等问题,研制了一种新型抽油泵。该泵采用上部小泵、下部大泵串联结构,使柱塞总成产生下行反馈力;取消了固定阀,既减小了进液阻力,又可连接加重杆,增大杆柱下行力,减缓杆管偏磨。在上柱塞上端有数个径向冲砂孔,可防止砂子进入泵筒和柱塞间隙砂卡。柱塞总成中间采用浮动连接装置。泵组件采用防腐材料,提高抗腐蚀能力。现场试验应用表明,该泵解决了常规泵存在的问题,应用效果较好。     

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。     

液力平衡式防偏磨抽油泵

胜利油田针对油井管杆偏磨的问题，研制出了一种特出结构的抽油泵——液力平衡式防偏磨泵并获得国家专利。该泵改变了原有抽油泵的吸、排液方式，实现了下行程吸液、上行程排液的工作方式。它的最大特点是：在下行程吸液过程中，柱塞靠一个较大的液压反馈力作用自动下行并下拉抽油杆，使抽油杆始终处于拉伸状态，     

XJFB型防偏磨抽油泵的研究与应用

为了解决有杆泵抽油井杆管偏磨及提高稠油井、高油气比井和大斜度井泵效的问题,研制开发了XJFB型防偏磨抽油泵.该泵采用机械阀和双柱塞的结构,柱塞与抽油杆柱不直接连接,游动阀为机械开启方式,抽油杆柱始终在拉应力状态下工作.在临盘油田65口井的现场应用表明,XJFB型防偏磨抽油泵,能防止抽油杆柱发生弯曲失稳及由抽油杆受压弯曲造成的杆管偏磨,有效解决了稠油井、高油气比井和大斜度井凡尔开关滞后的问题,提高了泵效.     

大港南部油田有杆泵井偏磨机理探讨及综合防治

大港南部油田部分油井抽油杆和油管偏磨严重，造成抽油杆断脱、油管漏失及频繁作业，严重影响了油田的正常生产。通过对165口因杆管偏磨造成抽油杆断脱、油管漏失的井进行调查分析，结合抽油杆下行阻力理论计算，发现造成杆管偏磨的主要原因是高冲次、高含水、低沉没度导致抽油杆下行弯曲和井斜变化大。结合生产实际提出了抽油杆底部集中加重、中性点扶正、配套应用大流道泵减少抽油杆下行弯曲；底部减少加重、偏磨段连续扶正、上部延伸保护和井口旋转减少井斜偏磨；确定合理的生产参数减少杆柱共振等综合配套防治技术。现场应用表明，提出的方法可有效地改善大港南部油田偏磨现象。     

含水与沉没度对杆管偏磨的影响研究

通过对抽油机井最小载荷随含水和沉没度变化规律及杆管摩擦磨损规律的实验研究,找出了含水、沉没度对杆管偏磨的影响规律。高含水抽油机井在低沉没度条件下运行时,抽油泵因严重供液不足而产生液击,会加剧抽油杆柱振动,降低抽油机悬点最小载荷,从而减少抽油杆柱的轴向分布力与杆管产生偏磨的临界轴向压力,加大了下冲程时抽油杆柱下部受压段的长度,容易造成抽油杆柱屈曲而导致杆管偏磨。高含水是导致杆管偏磨速度加快的主要原因。     

含聚浓度对抽油泵柱塞下行阻力影响的实验研究

减小抽油泵的下行程阻力是延长聚驱井检泵周期及预防抽油杆偏磨的主要措施.为了研究抽油泵结构和见聚浓度对抽油泵阻力的影响,在室内实验装置上进行了模拟实验.室内实验结果表明,抽油泵柱塞下行阻力总的趋势是随聚合物浓度的增加而增加;与Ⅰ级泵相比,Ⅲ级抽油泵下行阻力可降低20%以上,大流道泵的阻力可降低30%以上,采用大流道泵有利于改善下行程抽油杆的受力状况,可起到防偏磨的作用.     

大间隙防偏磨防漏抽油泵构想及应用前景展望

理论上讲，随着油田含水的不断上升，偏磨井将逐年增多，统计我厂近几年的作业井，也表现出这种规律，并且含水越高、冲数越大、沉没度越低、泵径越大，下部杆径越细偏磨越严重。这是因为当油井含水达到74％左右时，油管内的流体介质发生转向，由油包水型变为水包油型，即油管和抽油杆的润滑剂由油变为水，杆管、杆和液体、液体和管之间的摩擦也将随含水上升大幅度增加，以往防偏磨技术多是在抽油杆上做文章，虽取得一定效果，但不太明显，经过我们分析认为，抽油井杆管偏磨除与杆管本身及油管内流体性质有关外，主要与柱塞和衬套之间的摩擦有关，如何降低柱塞与衬套之间的摩擦力，配合合理抽汲参数及上细下粗或同径高强粗杆是消除或减缓杆管偏磨根本所在，因此我们提出了开展研究大间隙软密封防漏抽油泵，试图消除或减缓杆管偏磨，达到延长杆管偏磨井免修期的目的。     

超间隙大流道整筒管式抽油泵的研制与应用

为遏制聚驱抽油机井偏磨上升的势头，在分析偏磨是由于抽油机下冲程过程中，抽油泵的下行速度小于驴头下行速度，造成杆柱弯曲产生的基础上，对抽油机井下行阻力的影响因素进行分析，即液体通过游动阀的摩擦阻力与游动阀过流面积有关，泵柱塞与衬套间的摩擦阻力与柱塞长度、柱塞一衬套的间隙有关，从而找出改变泵的结构尺寸就可以减小两项阻力，从而减小抽油泵下行阻力，减少偏磨现象的发生的解决办法。厂开发研制了超大间隙大流道整筒管式抽油泵。现场试验效果表明，超间隙泵具有降低抽油机井悬点载荷、减小抽油泵下行阻力、降低交变载荷的作用，可在一定程度上减小偏磨现象的发生，延长抽油机井检泵周期。     

液力反馈型空心杆抽油泵的设计

设计的液力反馈型空心杆抽油泵主要由反馈长柱塞、反馈泵筒、出油阀、接箍、旋转装置、工作泵筒、工作柱塞、进油阀等组成。悬点载荷分析表明,这种泵在下行程时,与常规泵相比,增加了杆柱的下行动力而减少了下行阻力,有效地解决了常规泵空心抽油杆采油工艺中空心抽油杆柱下行困难的问题,并可提高抽油泵的泵效,延长空心抽油杆的使用寿命。液力反馈型空心杆抽油泵的应用,可改进空心抽油杆采油工艺,提高采油的整体效率,将对空心抽油杆采油工艺的推广应用起积极作用。     

YLFK型长柱塞抽稠泵研制与应用

现有抽稠泵抽吸稠油时,往往出现柱塞下行阻力较大,液压反馈力小,致使杆柱下行屈曲变形,泵效低,严重时杆管之间的偏磨倒井问题突出。研制的YLFK型长柱塞抽稠泵下行时增加了作用在抽油杆柱上的较大向下液压反馈力,泵效大幅度提高,减缓了杆柱屈曲变形的问题,有效、低成本解决了杆管之间偏磨的问题。     

定向井抽油杆三维力学模型及在偏磨中的应用

杆管偏磨是油田开发过程中有杆泵生产面临的重要问题, 井眼弯曲和抽油杆柱失稳屈曲是导致杆管偏磨的重要原因。文章依据微元分析理论, 对运动状态下的抽油杆柱进行了受力分析, 建立了描述抽油杆柱在定向井中受力状态的三维力学模型, 模型采用波动方程的形式, 考虑了井眼轨迹、 杆柱组合、 抽油泵以及流体的影响,通过有限差分法进行求解。实例计算表明, 该模型可以较为准确地预测定向井中抽油杆的偏磨位置以及偏磨程度。     

双作用抽油泵下行阻力及加重杆的分析计算

针对双作用抽油泵在现场应用中出现的杆柱弯曲、偏磨和不同步等问题,对双作用泵下行过程中杆柱下端的主要受力情况进行了分析,给出了计算公式,并结合油井实例计算出了下行阻力和加重杆数值。结果表明,造成双作用抽油泵下行困难的主要外力最大的是油液作用于柱塞、密封拉管面积差上的向上反馈顶托力,最小的是油液流过游动阀时的水力阻力。正确分析计算下行阻力、合理配置加重杆可以延长检泵周期。     

抽油机井杆管偏磨因素分析及对策

大庆油田进入特高含水期 ,抽油机井杆管偏磨井数不断增加 ,杆断比例上升 ,检泵周期缩短 ,作业费用增加。通过抽油机井杆管偏磨因素分析 ,提出了响应的预防措施 ,对减少杆管偏磨 ,降低杆断比例 ,提高泵效 ,延长检泵周期是十分必要的。在有杆抽油井中 ,当抽油机驴头下行时 ,抽油杆和油管的弹性变形位移存在差值 ,驴头悬点的位移与抽油泵活塞位移也存在差值。这 2个位移差达到一定程度后 ,抽油杆发生弧状弯曲并与油管内壁接触 ,造成管杆偏磨。分析产生波动偏磨的机理 ,并论述了发生波动偏磨的几何和力学条件 ,为预防管杆偏磨提出了措施 :(1)对…