定向井有杆泵抽油动态预测

本文综合分析了定向井中有杆泵抽油的抽油杆柱、液柱和油管柱的受力情况,得到一组描述其运动规律的偏微分方程组,用有限差分法进行了求解.该模型可对定向井有杆泵抽油进行动态分析和优化诊断.     

定向井有杆抽油系统抽汲参数的优化设计和仿真模型

综合分析了复杂结构定向井井眼轨迹、杆管间摩擦力、抽油机悬点运动规律、抽油泵气体影响或供液不足的井下实际边界条件对抽油杆柱轴向振动的影响,建立了定向井抽油杆柱轴向振动仿真模型,利用该模型实现了悬点与泵示功图的自动快速仿真。根据仿真示功图,建立了定向井有杆抽油系统效率的仿真模型。系统分析了定向井井眼轨道对杆管摩擦力、摩擦功率及系统效率的影响。综合考虑油井产能协调、油井配产、抽油机承载能力、抽油杆柱强度与电动机功率利用率等约束条件,以系统效率最高为目标函数,提出了定向井抽汲参数优化设计的计算机仿真方法,开发了定向井有杆抽油系统抽汲参数优化设计的计算机软件。现场试验结果表明,该软件系统具有较高的仿真精度。     

定向井有杆抽油系统动态参数数值预测

基于定向井抽油杆柱微元体受力分析,综合考虑井眼轨迹、抽油杆柱结构,计入杆液管粘性摩擦和定向井井斜造成的杆管库仑摩擦,建立定向井有杆抽油系统工况预测数学模型,并采用隐式差分与显示差分结合的方法求解预测模型。实例计算表明,这种数学模型能够准确预测定向井有杆抽油系统动态参数。     

定向井有杆抽油系统动态参数预测模型求解新方法

基于定向井抽油杆柱微元体受力分析,综合考虑井眼轨迹、抽油杆柱结构和井下摩擦力,建立了定向井有杆抽油系统工况预测数学模型,给出了预测模型的上下边界条件、初始条件、连续性条件与数学模型隐式差分格式。实例计算表明,这种基于隐式差分解的数学模型能够准确预测定向井有杆抽油系统动态参数。     

定向井抽油杆扶正器及其间距的设计

介绍了抽油杆扶正器的结构及其设计要点,给出了定向井有杆泵抽油时的扶正器间距计算公式。实践证明,公式的计算结果较为合理,而且抽油杆柱装上扶正器后,既扶正防磨,又有很好的刮蜡、防蜡效果。     

国外有杆泵采油技术的新进展

近年来,国外的石油设备制造商为了推动有杆泵抽油的技术进步,提高机械采油的经济效益,开发成功并推广应用了低排量产气井有杆泵,可清除机杂的有杆泵,抽油杆润滑剂,抽油机变速驱动装置,新型抽油杆导向器,有杆泵井故障诊断装置,油井防砂和防气滤器,低产井有杆泵,新型有杆泵柱塞,新型有杆泵控制器,新型抽油杆接箍,防砂有杆泵,抽油机用线形电机,连续抽油泵,重质油砂层采油用抽油泵,采用天然能源的抽油系统,小排量抽油系统,新型泵抽空控制器,改进的低成本抽油系统和用天然气供能的抽油装置等。     

定向井有杆泵抽油时的摩擦负荷计算

从定向井的特点出发,探讨了一种定向井有杆泵抽油时抽油杆柱的摩擦负荷计算方法。此法较示功图法简便,计算资料易取得,而且计算结果接近实际值,但具有一定的应用局限性,有待进一步完善。     

下泵深度及抽油杆柱组合优化设计方法

确定下泵深度与抽油杆柱组合是抽油机井生产参数设计的重要内容。文中运用二阶段单纯形法和0．618法建立了有杆抽油井下泵深度及抽油杆柱组合优化设计模型,并编制了相应的计算软件进行实例计算。结果表明该方法精确、有效、适用于工程计算。     

河南油田稠油斜直井抽油技术研究与应用

针对稠油斜直井原油粘度和井斜角较大, 生产时率低等技术难题, 河南油田第二采油厂开展了稠油斜直井抽油技术的研究与应用。这种稠油斜直井抽油系统工艺优化设计包括斜直井抽油机的应用、液力反馈式斜井稠油泵的应用、抽油杆柱优化组合设计、抽油杆柱扶正器设计和油管柱优化设计。60口稠油斜直井抽油系统的现场应用表明, 这种抽油技术具有施工工艺简单、有效率高、有效期长、泵效高和成本低等特点, 解决了稠油大斜度定向井采用有杆泵方式抽油的技术难题。     

新系列游梁式抽油机—抽油泵装置用大泵抽油时抽油杆柱下部加重杆的选择图解

大泵抽油是在有杆泵抽油井中加大抽液量的有效方法。为了减少大泵抽油时抽油杆柱下部的断裂次数,广泛采用下部加重杆。目前国内外还缺乏具有充分理论根据和应用简便的下部加重杆的计算方法。本文根据抽油杆柱的疲劳强度计算理论,引进了抽油杆柱下部的允许纵向弯曲载荷的新概念,推导了下部加重杆的理论计算公式,并以此公式为基础绘制了一组大泵抽油时抽油杆柱下部加重杆的选择图解,便于现场的实际使用,同时有利于提高大泵抽油的技术经济指标。     

定向井有杆泵抽油三维诊断模型

根据对油杆、液柱、油管的受力分析,建立了杆柱、液柱、管村饭个运动系统的定向井三维诊断数学模型利用隐式差分法求得了数值解利用微机对萨中油田部分定向井进行了诊断,预测泵功图的泵况分析结果与作业检泵结果相符.     

定向井有杆泵抽油系统的有限元分析

定向井和水平井的井下装置发生故障的可能性比直井要大得多。如采用对直井的故障诊断技术对定向井进行诊断,势必带来较大的误差,甚至无法诊断。已有的一些对定向井有杆抽油系统力学分析中或只考虑杆管液三个系统的垂向一维振动,或只考虑抽油杆一个系统的三维振动。本文根据定向井井身为空间三维曲线的特点,考虑抽油杆、油管和环空液柱三个系统在生产过程中的三维空间振动藕合,对三个系统进行一定的简化,分别建立力学模型,全面分析,采用有限元法和有限差分法相结合的方法统一迭代求解,由井口实侧光杆示功图计算出较为准确的抽油泵的井下功图,为对其进行故障诊断提供了准确的依据。分析诊断结果与检泵结果符合良好。     

复杂煤层气井修井原因分析及检杆工艺试验

井筒复杂、深度超过1 100 m 的煤层气定向井在生产过程中修井频繁,而常规检泵修井工艺难以满足实际生产需要。针对这一问题,对C 区块50 口煤层气井的修井原因进行了对比分析,结果表明油管漏失、泵故障、抽油杆断脱是导致频繁修井的主要原因,而机械磨损和腐蚀严重是修井的主要影响因素。在此基础上针对性地提出了检杆修井这种新的作业方式,即通过修井井史分析,预测井下设备运行状态,在躺井前不动油管柱,只提出抽油杆柱进行优化。检杆作业由井下设备服役状态预测、配套工艺、施工运行构成一套工艺措施,具有工艺简单、施工时间短、投入产出比高的特点。现场应用效果表明检杆工艺是一种适合复杂煤层气井的经济有效的修井技术。     

定向井抽油杆柱有限元优化设计方法

提出采用有限元法对定向井抽油杆柱进行优化设计的方法作出基本假定,建立了力学模型,通过空间直梁单元刚度矩阵以及外载和等效节点力计算,提出了定向井抽油杆柱有限元优化设计步骤,为定向井选择抽油杆柱提供了理论依据.     

冀东油田中斜度定向井防偏磨技术优化研究

冀东油田中斜度定向井管杆偏磨是油管刺漏和抽油杆断脱的主要影响因素,缩短了油井的检泵周期,增加了油井维护工作量,加大了生产成本。利用数理统计学方法,分析了影响中斜度井杆管偏磨的井斜角、冲次、沉没度及含水率等主要影响因素,确定了各因素导致杆管偏磨的技术界限。使用加重杆改善杆柱受力结构,对井斜大于35°的油井采用耐磨衬里油管、优化生产参数来降低杆管偏磨程度等方式,进一步完善了中斜度井管杆防偏磨工艺技术。推广应用该项技术以来,平均单井检泵周期延长250 d,生产维护费用节约5×104元/井次,为油井长期平稳生产提供了技术支撑。     

定向井抽油杆柱系统的准静态分析

在定向井有杆抽油系统中,为避免抽油杆柱直接和油管壁接触,必须按照一定的方法安装扶正器.安装扶正器后,杆住的受力与变形分析都不同于直井.本文就准静态条件下,运用纵横弯曲连续梁理论对定向井抽油杆柱系统的受力与变形进行分析,为定向并抽油杆柱的设计提供依据.     

定向井中抽油杆柱的摩擦力计算和扶正器分布设计

在定向井、水平井中使用有杆泵机械采油方法时，需要在抽油杆柱上安装扶正器。文中通过合理简化，推导了扶正器安放间距的计算公式，提出了一套在定向井中进行抽油杆扶正器分布设计和摩擦力计算的数值计算方法，并编制了相应计算机程序。该方法简便、实用，能满足工程要求。     

水平井有杆泵诊断模型

本文给出了考虑杆柱、液柱、管柱组成的有杆泵系统的泵况诊断数学模型。该模型由描述系统振动的双曲型偏微分方程组及相应的边界条件和周期性条件组成。对于所给的双曲型方程组,经特征变换变成了便于作数值计算的形式。由于考虑了带有曲线井轴的情况,该模型适用于水平井的情况,并以直井、斜井、定向井为特殊情况。编制了应用软件,对四口井地面示功图计算了泵功图,并对泵故障进行了诊断,诊断结果与检泵作业结果一致。     

螺杆泵采油井扶正器位置设计动力学研究

对地面驱动单螺杆泵杆柱进行受力研究,利用有限单元法建立了螺杆泵杆柱运动动力学模型。该模型模拟了螺杆泵生产时杆柱的实际运动状况,考虑了抽油杆柱横向运动的影响,通过描述杆柱运动时6个方向的位移,得到杆柱在任意时刻、任意位置的轴向力、侧向力、扭矩以及杆管间的接触程度。通过对杆柱接触严重程度的判断,得到杆柱需要扶正的具体位置。该模型不仅适用于直井,也适用于斜井。在华北二连油田投入使用后,使螺杆泵井检泵周期平均延长了4个月。