数控往复式潜油泵举升工艺技术研究

针对常规抽油机存在的一次性投资大、能耗高和系统效率低等实际问题，研制了数控往复式潜油泵及地面数控装置。通过动力电缆给井下直线电机供电后产生交变磁场，动子在交变磁场作用下带动抽油泵柱塞做上下往复运动，达到举升油的目的。通过信号电缆将井下传感器的压力、温度信号上传至地面数控装置的参数调整模块，经过压力脉冲-液位数字信号转换，达到自行调整泵柱塞运行次数的目的，使油井始终工作在合理的沉没度范围内，确保供排合理。配套DX-1型电磁防蜡器防蜡工艺试验，取得了较好的现场防蜡效果。该技术的成功研究与应用，为油田探索出一条全新的举升方式，特别是在油田高含水开发期，有着十分重要的意义和广阔的应用前景。     

数控往复式潜油泵举升工艺技术研究

针对常规抽油机举升存在的一次性投资大、能耗高和系统效率低等实际问题，大庆外围油田开展了数控往复式潜油泵举升工艺技术研究。该举升工艺主要由地面数控装置、井下往复式潜油泵、专用电缆、液位监测仪、防蜡防砂装置等组成。该技术的成功研究与应用，为油田探索出一条全新的举升方式，特别是在低产油田高含水开发期．有着十分重要的意义和广阔的应用前景。     

磁力驱动潜油泵举升技术

磁力驱动潜油泵举升工艺技术以磁力驱动潜油泵柱塞和运行参数自控系统为核心,辅配DX-1型电磁防蜡器配套工艺,达到了举升抽油的目的.同常规抽油机举升方式相比,磁力驱动潜油泵举升工艺取消了抽油机、抽油杆和地面拖动装置等常规抽油设备,系统效率提高9.3个百分点,综合节电率为41.1%,具有显著的节能效果.     

潜油往复式抽油机研究及其故障诊断

潜油往复式抽油机是针对"三低"油藏、大斜度井研制的无杆采油设备,在国内已有小规模试验应用,节能效果显著.开展潜油往复式抽油机结构、原理和运动规律研究,建立举升过程理论模型,提出潜油直线电机优化设计方案、基于功率曲线监测的故障诊断方法、新型低成本固体化学防蜡方法及工艺、玻璃钢敷缆复合连续油管技术等一系列措施.应用效果表明...     

春光油田稀油防砂举升工艺技术研究与应用

春光油田稀油区块属高孔、高渗、高含蜡储层,具有地层易出砂的特点,且稀油井举升工艺管柱主要以油管+常规抽油泵+泄油器+筛管+丝堵的常规工艺管柱为主,在举升过程中存在因出砂造成泵阀磨损漏失、管杆柱卡滞及井筒砂堵等问题。针对这些问题,开展防砂举升工艺研究,利用数学模型,并与长柱塞防砂抽油泵配套,优化设计防砂举升工艺参数,准确计算出携砂举升临界冲次。现场试验证实,该技术达到了预期的设计目的,延长了稀油出砂井检泵周期。     

直接驱动直线电磁抽油机系统的研究及试验

能耗在采油成本中占有相当大的比重。此外,游梁式抽油机系统还存在传动链长、柔性差、在长冲程时体积和重量巨大、系统效率低等问题。针对这些问题,提出了以直接驱动为目的的直线电磁抽油机的设计方案。根据有杆抽油机系统的载荷特性,以多相无刷直流直线电机为驱动元件,设计了直线电磁抽油机系统的总体结构,并研制了小比例模型样机系统,进行了现场试验,结合有杆抽油系统的抽油杆柱的力学和数学模型,进行了直线电机驱动的直线电磁抽油机系统的仿真研究。理论分析和试验结果表明了新系统的可行性和有效性。     

基于复合指标的往复泵柱塞-缸套磨损故障诊断

分析了往复泵柱塞-缸套磨损振动诊断机理,研究了振动时域、频域特征。在传统的时域指标中,峰峰值、方差、峭度指标、裕度指标对磨损故障比较敏感,可作为诊断特征参数;新提出的高波幅值脉冲、特征频带幅值和特征频带幅值比率等3个指标进一步丰富了柱塞磨损的故障特征。用这些特征参数建立了故障诊断模型,实例表明,该模型能够正确地诊断出往复泵柱塞-缸套的磨损故障。     

恒流量往复泵柱塞运动规律试验研究

通过建立恒流量往复泵的试验台，测定柱塞运动规律，从而真实地反映泵的实际工作性能．通过与理论分析相比较，找出了影响恒流量往复泵特性的因素，以便更好地设计、生产和使用恒流量往复泵。     

液压驱动往复泵活塞运动特性分析

介绍了研制的双缸双作用液压驱动往复泵的组成及工作原理 ,并对液压驱动往复泵的活塞运动特性进行了理论分析和试验研究。试验测得的活塞运动特性曲线较好地反映了活塞运动的变化规律 ,试验结果与理论分析基本一致。试验表明 ,排出总管内的流量和压力变化平稳 ,波动较小 ,充分显示出液压驱动往复泵优越的水力特性。此外 ,还指出在设计液压缸时应尽量提高系统的固有频率和刚度 ,避免液压缸在输入阶跃流量时 ,活塞出现振荡。     

125CQB5—150型磁传动潜水泵的研制

针对现有充油式潜水泵存在的问题,研制了125CQB5—150型磁传动潜水泵。该潜水泵的电动机轴上装有主动磁力联轴器,泵轴上装有被动磁力联轴器。电动机绕组引线上套有橡胶锥体电缆头和压帽。电动机轴旋转时,主动磁力联轴器同时旋转,通过磁力联轴器产生的推拉式磁力传递动力,将动密封转化为静密封,彻底解决了机械传动的轴封泄漏问题。这种潜水泵具有体积小、使用安全、寿命长、效率高、节能等优点,现场应用情况良好。     

液压驱动往复泵中的液压冲击现象分析

介绍了双缸双作用液压驱动往复泵。在试验的基础上，对进油路和回油路上的液压冲击现象进行了分析与计算。得出了液压驱动往复泵在工作过程中进油路和回油路产生液压冲击的主要原因及其对往复泵排出性能和整体性能的影响，对今后液压驱动往复泵的进一步研究和设计具有一定的参考价值。     

基于支持向量机的潜油柱塞泵沉没度预测

潜油柱塞泵抽油系统可以及时、合理地调节直线电机的运行状态,使抽油机的抽汲能力与井下沉没度的变化相匹配,以达到可靠、稳产和节能的目的。针对潜油柱塞泵抽油系统沉没度时间序列非平稳、非线性的特点,提出基于支持向量机(SVM)的沉没度预测方法。对实测现场沉没度序列预处理和归一化,构成沉没度时间序列,并进行输入样本空间重构。用沉没度时间序列样本对SVM预测模型进行训练,选择测试样本对训练得到的预测模型进行测试,并将该方法与自回归滑动平均模型（ARMA）预测结果进行比较。最后,引入直线电机冲数信息作为预测模型的输入,形成改进的沉没度预测方法。对三种预测方法在相同的训练和测试条件下进行误差分析,证明改进的SVM方法具有更高的预测精度。研究结果可作为潜油柱塞泵在线监控系统控制直线电机运行状态的依据。     

柱塞泵管线的阻尼减振应用

为了解决某石化企业柱塞泵入口管线的振动问题,研究了阻尼减振技术。在测量振动管道的布置参数后,用ANSYS建立管道模型并进行模态分析,结合现场管道的振动情况,找出管道振动的原因,并提出解决方案;进一步运用SAP2000进行阻尼减振模拟仿真,提出了优化方案。在柱塞泵不停机、管道结构不改变的情况下,按指定方案安装阻尼器后,柱塞泵入口管线的最大振幅由1 175μm降到了132μm,降幅高达89%。改造后的管线所有测点振动幅值降幅都超过了70%,且处于安全范围之内,实现了整个机组长期稳定运行。     

压裂用大功率五缸柱塞泵的研制

随着油田压裂工艺的发展,大功率的柱塞泵越来越成为压裂作业的发展趋势,为此,研制了SJ2500五缸柱塞泵。这种泵具有压力高、排量大、性能可靠、结构紧凑、操作灵活等特点,采用一种柱塞的性能参数(压力、排量)可覆盖目前所有固井、压裂用三缸柱塞泵在各种柱塞时的性能参数,是油田酸化压裂作业的理想设备。该泵于2006年7月在美国德克萨斯州井场工作,其噪声等级低于现场其它泵,经过354h的现场施工,整个泵运行状态良好,美国用户对泵的整个操作很满意。     

自补偿式软柱塞泵的研制与应用

油田进入中后期开采阶段后,出砂油井已经占相当大的比例,在采油过程中,经常造成泵的砂卡及早期磨损,影响油田生产的正常进行.针对这种情况,设计研制了一种新型井下抽油泵--自补偿式软柱塞泵.该泵的柱塞与泵筒结构采用软硬配合方式,在出砂井中能够真正做到不砂卡,并且有较长的使用寿命,与普通抽油泵相比,具有较高的泵效及较低的成本.     

压裂车柱塞泵曲轴箱窜入酸液原因及改进措施

700型压裂车的3PCF300型三缸单作用卧式柱塞泵存在酸液窜入曲轴箱的现象。为此，对柱塞泵柱塞和密封圈的结构进行了改造，即将密封圈的唇口V形张角由90。增至120，背部尖角形改为半圆形，安装时将由填充聚四氯乙烯和26型氟橡胶制成的密封圈交互排列；将原三位一体的柱塞改为整体柱塞，柱塞表面渗硼调质后再抛光。近2年的使用实践证明，经改造密封圈和柱塞的柱塞泵，未发生柱塞与泵头碰撞和酸液窜入曲轴箱的现象，且柱塞寿命由原来的3－4个月提高到10－12个月，密封圈寿命由500小时提高到1100小时。