抽油机井振动载荷对杆管偏磨的影响与防治

文章从采油生产实际出发,结合理论分析,总结得出导致抽油机井杆管偏磨的主要因素。通过现场验证光杆振动载荷与沉没压力的变化关系,控制合理的沉没度,降低振动载荷,预防抽油机井杆管偏磨的发生,并从中获得认识。     

抽油机井杆管偏磨因素分析

抽油机井杆管偏磨在油田生产中是一个普遍问题.不同油田、不同油井的偏磨规律不同.结合当前杆管偏磨防治研究现状,重点分析引起偏磨问题的井眼轨迹、杆管组合、井下工具及井内流体、生产设备与参数等因素.偏磨问题的防治方案应该在综合分析的基础上进行设计.发生偏磨的各抽油机井生产数据,引起偏磨的各因素相关数据和偏磨规律等都是综合治理方案设计中的重要依据.     

基于典型示功图的抽油机井杆管偏磨诊断

目前国内各大油田已进入开发中后期,杆管偏磨现象严重。杆管偏磨受多种因素影响,主要包括井眼轨迹、抽油杆失稳弯曲、腐蚀结垢、沉没度、油井出砂和结蜡等。在对杆管偏磨机理以及受力分析的基础上,通过对典型示功图中的泵充不满、出砂、结蜡、油稠等因素以及杆管摩擦载荷值大小的综合分析,达到抽油机井杆管偏磨诊断的目的。     

抽油机井管杆偏磨及防治

随着油田的不断开发,管、杆偏磨已成为制约油田采油生产的重要因素之一。系统分析了形成管、杆偏磨的因素,提出了治理偏磨的措施,从而有效地延长抽油机井的生产周期。     

水驱抽油机井杆管偏磨力学机理研究

垂直井中抽油杆柱产生偏磨现象是下冲程抽油杆柱在油管内产生屈曲变形引起的，文章分析了引起抽油杆柱偏磨的力学原因，编制了抽油杆柱受力计算程序，并用于实际计算。     

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。     

多级杆柱抽油机井的三维振动

<正> 一、引言 抽油机井中的抽油杆、油管和液柱的三维振动数学模型提出后,已引起国内同行们的兴趣和关注,在油管不锚定的情况下,这种三维振动数学模型比起Gibbs的一维振动数学模型以及Doty的二维振动数学模型来,显然要更加合理。在对抽油机进行参数预测以及故障诊断时,新的数学模型展示了一种广阔的前景。     

抽油机井管杆防偏磨技术的应用

在有杆机械采油过程中,时常会发生抽油杆与油管的相互磨损,造成杆断、杆脱、管漏等事故,缩短油井免修期,影响油井正常生产,增大作业成本投入。以GD1-11-907井为例,自1998年3月以来,管杆偏磨造成检泵作业8次,平均检泵周期154d,最短的只有25d。可见,开展抽油机井管杆防偏磨技术的应用探讨,具有一定的现实意义。     

双河油田抽油机井管杆偏磨及防治对策研究

双河油田属于泌阳凹陷西南部的双河镇鼻状构造，含油面积31．5km^2，地质储量9009×10^4t，是河南油田的主力油田。进入高含水后期开采以来，杆、管偏磨井和杆断脱比例不断增加，检泵周期缩短，作业费用增加。研究分析了双河油田抽油机井杆管偏磨的原因，并给出了针对性的综合防治措施。现场应用取得了明显效果。     

抽油机井杆柱系统防偏磨装置设计与优化

针对油田开采过程中抽油机井杆柱系统偏磨问题,设计了一种抽油机井杆柱系统防偏磨装置。该装置安装在悬绳器上板的位置,利用悬点上下运动过程中势能与动能的转换提供动力,通过超越离合器的作用使重锤只在自下而上摆动时带动蜗轮蜗杆传动,以实现抽油机杆柱系统单向间歇性转动。该装置不仅能防止杆柱系统偏磨、防止抽油杆脱扣,还不必外加动力源,减小了装置的体积。利用ADAMS软件对整个装置进行了动力学仿真,验证了其工作原理及结构设计的合理性;对关键部件进行了优化设计,提高了装置的可靠性,延长了其使用寿命。仿真数据分析表明:该装置可以实现杆柱系统的单向间歇性转动,其主要部件蜗轮蜗杆在仿真过程中传动良好,无较大冲击。所得结论可为新型抽油机杆柱系统防偏磨装置的理论研究和现场应用提供借鉴。     

预测有杆泵抽油系统参数的新方法

介绍了固定于质量为零的基础之上、并随基础上下运动的抽油杆柱纵向振动的一维有阻尼波动方程，应用振型叠加法求解了抽油杆柱波动方程，从而可将偏微分方程的数值解转化成常微分方程组的数值解，并以单级杆柱为例阐述了周振型叠加法求解抽油杆柱波动方程的全过程。由于常微分方程组数值解的特点，上述方法可以很方便地模拟井下泵的边界条件，且适用于不同材料的组合杆柱。应用结果表明，这种方法具有运算量少、节省计算机运算时间和预测精度较高等优点。     

前置式游梁抽油机悬点加速度计算的新方法

利用平面几何关系，列复数方程并分步求解，推导出一套计算前置式游梁抽油机悬点加速度的数学公式。推导时，从抽油机各构件的几何关系着手，根据三角形余弦和正弦定理，把连杆与游梁的铰接点C的线加速度分解为法向分量和切向分量，并把实部和虚部分开加以整理。对CYJQ83—37（H）Q前置式气动平衡抽油机进行计算，其结果与利用P．H．施依先柯解析法计算的结果一致。用此方法可将前置式游梁抽油机悬点加速度的计算大为简化。     

连续抽油杆抽油技术试验

针对中原濮城油田油层埋藏深,井斜度大,造成常规钢质抽油杆疲劳断脱事故率高的生产现状,引进试用了连续抽油杆抽油技术。通过5口抽油井的试验研究表明,该技术是可行的,它能够满足生产的需要,具有较广阔的应用发展前景。     

有杆抽油系统无级调冲次工艺研究

利用变频调速无级调冲次技术对有杆抽油系统采油工艺参数进行了综合研究及评价,结合最新研制生产的抽油机变频调速智能控制装置,分别进行了厂内台架试验及油田现场试验,从不同角度分析研究了抽油机无级调冲次工艺对抽油机平衡度、输入功率、电动机功率因数、油井日产液量、吨油耗电量以及抽油机泵效、系统效率等参数的影响。研究结果表明,在有杆抽油系统的抽油机、抽油杆、油管及抽油泵等配置保持不变的前提下,采用有杆抽油系统无级调冲次工艺可以优选抽油机最佳抽汲参数,并以此提高抽油泵泵效和系统效率,降低吨油耗电量,使有杆抽油系统的泵送能力不断与变化的井底流入条件相匹配,从而在一定程度上提高原油采收率。     

水驱抽油机井杆管偏磨原因的力学分析

建立了铅垂油井杆管偏磨临界轴向压力的计算公式.杆管偏磨的临界轴向压力只取决于抽油杆直径与轴向分布力;应用波动方程建立了抽油杆柱轴向分布力的模拟方法;建立了供液不足油井液击力的计算公式,改进了柱塞下行阻力的计算方法.系统分析了油井生产条件与生产参数对杆管偏磨的临界轴向压力与柱塞下行阻力的影响.分析结果表明:(1)含水与沉没度对杆管偏磨有显著影响,高含水油井在低沉没度下运行会明显降低杆管偏磨的临界轴向压力;(2)当油井供液不足时,柱塞下冲程时泵内将产生液击,并加大柱塞下行阻力;(3)抽汲参数增加不仅导致抽油杆柱振动加剧,降低了杆管偏磨的临界轴向压力,而且也加大了柱塞下行阻力.当抽油杆柱在上述一个或几个条件共同作用下达到偏磨临界条件时,杆管将产生偏磨.     

抽油杆柱的纵向振动特性与共振条件

针对美国中西部研究所关于抽油杆柱纵向振动研究力学模型存在的问题 ,在研究抽油杆柱纵向振动特性时 ,提出将抽油杆柱简化为上端固定于随悬点运动的基础之上 ,下端受液体载荷激励的力学模型。得出单级抽油杆柱纵向自由振动的固有频率以及抽油杆柱对悬点运动和泵柱塞液体载荷两种激励的稳态响应计算公式。指出单级抽油杆柱产生共振的条件是激励频率等于基频的奇数倍。证明APIRP11L《有杆抽油系统的设计计算推荐方法》中关于激励频率等于基频偶数倍时单级抽油杆柱将产生共振的结论是错误的 ,并指明导致这一错误结论的根本原因是所采用的力学模型是错误的     

用位移量精确预测抽油机悬点速度

详细叙述了卡尔曼滤波数学方程的构成、工作原理以及实现卡尔曼滤波计算的计算机程序框图，通过对抽油机工作过程的分析，给出了描述抽油机运动的离散型状态方程。把抽油机运动状态方程和卡尔曼滤波算法相结合，构造了一套适用的精确预测抽油机悬点速度的数学算法。通过对实测的抽油机悬点位移信号进行卡尔曼滤波处理，获得的速度信号无滞后，噪声小，精度高，是用位移量获得速度量的理想方法。     

碳纤维连续抽油杆与常规抽油机的匹配分析

碳纤维连续抽油杆采油系统在我国油田的应用日益广泛,它与常规抽油机配合使用时,出现明显不同的地面示功图特征,这种明显的不同主要源于碳纤维连续抽油杆弹性模量的不同,地面示功图形状上表现为左低右高,逐渐向右上倾斜。从抽油机上、下冲程许用载荷角度讨论了抽油机与这种抽油杆的匹配,指出即使使用碳纤维抽油杆的抽油机减速器曲柄轴最大扭矩没有超过抽油机额定扭矩值,但由于匹配性不合理,也会出现抽油机悬点载荷超载现象,这样不利于抽油机的工作,影响抽油机的寿命,易产生安全问题,需要合理选配抽油机。给出了8种与碳纤维连续抽油杆匹配性好的抽油机型号及其主要几何参数。     

钢质连续抽油杆配套皮带抽油机实现深抽工艺

胜利油田高原公司生产的钢质连续抽油杆，名义直径为φ19．0～φ28．6mm，屈服强度大于690MPa，和该公司生产的长冲程重力平衡皮带抽油机配套使用，最大泵挂深度达3000m，为深抽油井提供了可靠的工艺保证，从而达到增产增效的目的。