油水井井筒数字化、智能化构建分析

油田开发过程中,油藏层间、平面矛盾加剧,注采动态调整频率加快、剩余油挖潜难度加大等问题亟待解决,提升测调效率和建立动态数据库是为有效手段,即为油藏数字化、智能化的雏形。其中,油水井井筒数字化、智能化作为智慧油田发展的关键一环,一方面为油藏工程提供实时、准确的油层动静态数据,为地面工程提供流体的实时状态,满足数字化开发需求;另一方面能够根据数据库自动、智能改变油层状况,实现动态调整,满足开发动态调整需求。围绕高精度传感器、有线/无线通信、信号处理等现代科学技术,对大庆油田智能油水井井下工具功能、原理及核心技术进行归纳剖析,形成油水井数字化井筒技术的现状论述,结合油水井井筒结构设计、生产参数获取等生产需求,提出一种油水井井筒数智化构建设想和发展雏形,为未来行业形成完整、全面的井筒构建理论提供指导。     

螺杆泵的检测方法及检测标准制定

螺杆泵检测是避免不合格螺杆泵下井、螺杆泵早期失效和提高螺杆泵使用寿命与采油效益的重要技术手段。重点介绍了模拟不同工况的螺杆泵工作特性检测系统及检测定子通径为10－60mm的定子衬套偏心度检测仪的组成及其检测方法和原理。针对大庆油田的实际情况，在进行大量室内和现场试验的基础上，制定了GLB120－27、GLB40－42和GLB500－14型螺杆泵的检测标准。检测技术及其标准实施以来见到了明显效果。     

大庆油田三元复合驱螺杆泵综合防垢技术

为了解决大庆油田三元复合驱过程中螺杆泵普遍结垢严重的问题,开展了螺杆泵防垢举升工艺研究。全面分析了三元复合驱过程中螺杆泵结垢的原因与机理,以及结垢导致的螺杆泵井常见故障形式,认为结垢引起的螺杆泵定/转子配合精度变差、摩擦特性不规则、磨损加剧等问题是螺杆泵井故障率急剧升高的主要原因。基于此,提出了包括螺杆泵定/转子过盈量优化、设备材料表面改性和化学清/防垢相结合的螺杆泵井综合防垢举升工艺技术对策。截至2010年底,螺杆泵井综合防垢举升工艺技术已先后在油田216口井中累计应用425井次,措施后螺杆泵运行寿命大大延长,由措施前的平均不足100 d延长至298 d,其中最长运行寿命达到1 370 d,取得了良好的应用效果。图11表5参13     

DQCY—3型螺杆泵井工况测试仪的研制与应用

针对原有螺杆泵井工况测试仪存在的测试过程复杂、传感器体积大、低温性能差、稳定性差、安全性差、密封性差等技术问题 ,进行了全面改进和全新设计。新研制的DQCY— 3型测试仪采用无线信号传输方式 ,简化传感器的结构 ,缩小传感器体积 ;对传感器进行低高温老化处理和材料性能处理 ;传感器采取全密闭封装 ,大大提高了传感器的低温性能、稳定性和密封性 ;主机和发射盒采用充电电池作为电源 ,保证了测试的安全性。该仪器在大庆油田 10 0多口井、 2 0 0多井次的现场应用表明 ,仪器性能稳定 ,操作简便 ,受到油田用户的普遍好评。     

人工举升工艺新进展

介绍了 4种人工举升工艺中的14项近期成果。其中 ,游梁式抽油机 7项 ,柱塞举升 3项 ,气举 2项和螺杆泵 2项。游梁式抽油机仍然是应用最普遍的人工举升方式 ,它由一套电机驱动的地面系统举升油管中的抽油杆 ,以实现井下泵的循环往复工作 ;螺杆泵系统是靠地面的驱动头转动抽油杆 ,从而驱动井下的转子在弹性定子中工作 ;在柱塞举升中 ,自由移动的柱塞下落通过油管或套管中的流体 ,然后在高压机构或注入气作用下携带流体段塞返回到地面 ;气举系统从油套环空注入高压气体 ,通过气举阀进入油管 ,降低油管内液体密度并将其举升至地面。     

螺杆泵驱动装置磨损状态监测系统

螺杆泵驱动装置受力复杂,振源众多,轴承和齿轮的磨损类故障较为频繁,而常规的单项指标测试只能进行定性分析,诊断精确度不高。为此,开发了磨损状态监测系统。该系统由传感器、诊断仪主机和便携式计算机组成。通过建立设备信息库、故障模式库实现了故障特征自动提取;通过建立磨损状态分级模型,实现了部件的故障诊断及整机磨损状态的评判。实际应用中,诊断出了电机轴承磨损和驱动装置大、小齿轮磨损的故障,表明系统具有较高的应用价值。     

潜油电泵在水平井中应用的可行性分析

目前水平井常用的采油方式是有杆泵采油和电泵采油,特殊区块能量较高也采用自喷采油并辅以油管加热清蜡技术。有杆泵或电泵通常下在直井段,国外的水平井人工举升工艺以电潜泵为主,有杆泵、水力泵、气举等都有应用,下泵位置主要在直井段和弯曲段,在水平段的应用较少。针对电潜泵在水平井中应用所需涉及的问题进行了分析,希望能对电潜泵在水平井中大面积的应用推广起到指导作用。     

聚驱大排量螺杆泵研制与应用

在大庆油田聚合物驱油技术工业化应用过程中,针对抽油机和电泵在举升含聚液体时暴露出的杆管偏磨、烧电机及螺杆泵排量范围小等问题,开发应用了适合于聚驱举升、实际排量在180m^3／d以上的地面驱动多线大排量螺杆录。通过对单线与多线2种设计方案进行对比,认为多线螺杆录在改善定子橡胶散热、提高泵的工作性能方面具有一定的技术优势,并得到了现场试验的对比验证。现场推广应用结果表明．多线大排量螺杆泵能够较好地满足大庆油田聚合物驱高产液井的举升需要,而且具有明显的降投资和节能效果。截至2005年7月底,大庆油田在用聚驱大排量螺杆泵井146口,平均免修期339d,取得了良好的现场应用效果。     

聚驱抽油机井杆柱扶正器合理布置新方法

对杆柱实施扶正已成为聚驱抽油机井杆管防偏磨的一种重要措施。根据杆柱受轴向压力和抽汲含聚黏弹流体产生对杆柱的法向力作用引起杆柱弯曲偏磨的机理,建立了计算聚驱抽油机井杆柱轴向压力和黏弹液体产生的法向力的经验公式,提出了以分析计算由轴向压力和黏弹液体产生的法向力作用于杆柱产生的杆柱弯曲变形为基础的聚驱抽油机井杆柱扶正器布置方法。该方法已研制成软件,可以对聚驱抽油机井杆柱扶正进行设计。     

游梁式抽油机变速运行系统动态特性分析

抽油机变速运行技术虽在国内得到一定推广,但目前对其理论研究相对较少。建立抽油机变速运行动力学模型和振动模型,通过对模型的求解,研究变速前后抽油机动态特性变化。计算结果表明:采用变速运行抽油系统的惯性扭矩Td峰值降低了56.56%,平衡率上升了56.68%;当冲次小于10 min~(-1)时柱塞振动变化不大,当冲次大于10 min~(-1)时柱塞振动幅度明显增大;此外,抽油机系统输入功率曲线波动幅度大幅降低,运行功率峰值降低了70%。研究证实抽油机变速运行能够极大改善系统动力性能。