在井斜60°以上井段实现有杆泵抽油

常规球阀类有杆抽油泵在井斜角大于42°时,球阀的工作稳定性将会消失.随着定向井、水平井的广泛应用,在井斜60°以上井段实现有杆泵抽油成为当前急待解决的问题.文中介绍了一种用于大斜度井抽油泵的结构及工作原理、论述了泵阀及弹簧的设计原则、推导了扶正器合理配置间距的计算公式.对乐安油田稠油热采60口水平井的现场使用跟踪分析表明,由于泵挂加深,沉没度加大,应用后平均日产液由19.6 t上升至48.2 t,日产油由6.4 t提高到15.0 t,产出液温度由46 ℃上升到53 ℃,泵效由20.2%提高到54.6%.     

在井斜60°以上井段实现有杆泵抽油

常规球阀类有杆抽油泵在井斜角大于 4 2°时 ,球阀的工作稳定性将会消失。随着定向井、水平井的广泛应用 ,在井斜 6 0°以上井段实现有杆泵抽油成为当前急待解决的问题。文中介绍了一种用于大斜度井抽油泵的结构及工作原理、论述了泵阀及弹簧的设计原则、推导了扶正器合理配置间距的计算公式。对乐安油田稠油热采 6 0口水平井的现场使用跟踪分析表明 ,由于泵挂加深 ,沉没度加大 ,应用后平均日产液由 19.6t上升至 4 8.2t,日产油由 6 .4t提高到 15 .0t,产出液温度由 4 6℃上升到 5 3℃ ,泵效由 2 0 .2 %提高到 5 4 .6 %。     

有杆抽油泵固定阀阀球运动规律模拟分析*

在常规有杆抽油泵流体进泵过程中,固定阀阀球的运动规律是影响固定阀开启程度、过阀流量以及流体进泵时间的主要因素之一。详细描述分析固定阀阀球的运动规律,对有杆抽油泵进泵流量和开启程度的准确计算具有十分重要的意义。针对以往的固定阀阀球运动规律模型在对阀球受力分析以及求解过程中存在的不足,综合考虑泵阀开启和关闭阶段对阀球运动的影响,对阀球的受力和运动特性进行了全面分析,建立了完善的固定阀阀球运动规律模型。利用该模型可以模拟分析不同因素对阀球运动规律的影响,并对泵阀开启和关闭阶段出现的滞后现象进行了详细的计算分析。     

不同倾斜角度下抽油泵泵效室内试验

通过对常规泵在不同倾斜角度下的工作特性及阀球运动规律的研究,设计出改进型斜井抽油泵。并将两种泵的工作特性曲线进行对比,得到了两种抽油泵泵效开始降低的临界倾角,同时分析了倾斜角度和冲次对泵效的影响以及改进型斜井抽油泵泵效高于常规泵的原因。研究结果表明改进型斜井泵的内部结构的改进和材质的优选是泵效提高的主要因素。本研究成果为现场斜井泵优选和合理工作制度的制定提供依据。     

阀厅结构悬吊设备地震作用的简化计算方法

针对带悬吊阀换流站阀厅结构悬吊设备设计方法上存在的欠缺,本文对悬吊设备的设计方法进行了分析研究。根据地震作用下带悬吊阀阀厅结构的非线性动力时程分析结果以及悬吊设备的特性,建立了地震作用下悬吊设备的计算模型,提出简化计算方法,并将该简化计算方法与其他计算方法分析所得结果进行对比分析,验证了该计算方法可行合理,可为带悬吊阀阀厅结构体系的抗震设计提供相应的计算依据。     

新型小直径抽油泵带槽间隙密封性能研究

新型小直径抽油泵是一种针对低产井的产品,解决常规抽油泵低产时效率低、偏摩和泄漏大的问题。新型泵在泵柱塞表面设置矩形槽,与泵筒配合形成迷宫密封,这样可以调大柱塞与泵筒的配合间隙,减少了间隙泄漏及摩阻。为揭示此种迷宫密封结构的"增阻减漏"的机理,应用CFD技术对间隙密封结构进行了流体动力学特性仿真研究。计算表明,带槽间隙密封结构对泄漏流的流动起到阻碍作用,矩形槽具有耗散能量减小流压的作用。随着矩形槽个数增加,平均泄漏率呈递减规律,但当矩形槽个数达到一定值时,间隙泄漏率的减少并不明显。矩形槽开设在抽油泵进口附近时,密封效果更明显。笔者完善了抽油泵泄漏密封理论,为小直径抽油泵合理优化设计提供了科学指导方法。     

稠油水平井杆柱优化设计

本论文以新疆油田分公司采油一厂稠油水平井为研究对象,针对在生产过程中频频出现杆断脱及偏磨现象,进行了一系列的理论分析,在理论分析的基础上,采用半圆对接式光杆、防脱抽油杆、防脱加重抽油杆、防偏磨扶正装置、低摩阻防气式注采抽油泵等防偏磨防断脱设备、工具,有针对性的对稠油水平井的下泵完井杆柱进行优化,使稠油水平井的开采得以正常进行,解决了长期困扰稠油水平井开采的断脱、偏磨问题,延长了检泵周期,对采油一厂稠油水平井的开采具有很高的现场应用价值。 关键词：稠油水平井 杆柱优化 偏磨 断脱     

地面驱动螺杆泵辅助装置的研制与应用

针对地面驱动螺杆抽油泵在使用过程中出现的不能对生产管柱试压、抽油杆易脱、驱动头安装复杂、防冲距难于调整以及工况诊断困难等问题。研制了多功能试压阀、旋转防脱器、组合式安全提升短节，螺杆泵工况综合测试诊断仪等四种螺杆抽油泵辅助装置。通过现场试验取得成功，对提高螺杆泵使用效果，扩大螺杆泵应用范围起到了推动作用。     

车辆油气悬挂的阻尼阀设计

根据油气弹簧的结构特点,基于1/4车辆悬挂线性模型,给出了求取悬挂最优线性阻尼的方法,并应用等效线性化方法,确定阻尼阀的结构参数.给出了一种带安全阀的阻尼阀结构方案,利用该方案设计出的阻尼阀体积小、开阀流量大并能承受较大的背压.设计的减振阀已完成台架试验,试验报告通过定型评审.提供的设计方法和结构方案可以作为油气悬挂,特别是重型车辆油气悬挂阻尼阀设计的参考.     

反九点井网不同井型对海上油田聚合物驱油效果影响实验研究

在内置微电极三维平面均质岩心模型上进行物理模拟实验,对比研究了反九点井网条件下直井和水平井对开采效果和剩余油分布的影响。在均质条件反九点井网(一注三采)中,边井之一采用水平井开发,水平井所控制的泄油面积大,区域内的剩余油较直井开发动用程度高,水平井单井最终采收率比相同位置直井单井最终采收率高了2.53%;但是整体上改善开发效果不明显。为了进一步研究不同井型对开发效果及剩余油分布的影响,利用数值模拟技术研究了非均质条件下不同水平井布井方式对驱油效果以及剩余油分布的影响。研究结果表明,非均质条件下采用水平井与直井组合开发,效果要好于单纯采用直井开发的模式。不同的水平井布井位置提高采出程度的幅度及动用剩余油的范围又有所差异。当水平井位于低渗带时,能够大范围动用直井开发时不能动用的低渗带剩余油,降低剩余油饱和度,提高采出程度相对较高。当水平井位于中渗带时,能够一定程度上提高采出程度,虽然提高了中渗带剩余油的动用程度,但大部分低渗带的剩余油仍然没有动用。当水平井同时位于中、低渗带时,提高采出程度的幅度小于低渗带为水平井的方案,而大于中渗带为水平井的方案。     

稀油井区螺杆泵采油工艺技术研究

通过对螺杆泵结构及原理的研究,结合油井生产条件,选择适合螺杆泵采油工艺的油井,利用专业优化软件进行螺杆泵采油工艺设计。根据油井流入动态分析和实际生产情况,确定油井的实际供排关系,以选择螺杆泵的排量范围和型号,进行抽油杆、驱动装置和井下举升系统的配套优化设计,经过现场实测螺杆泵采油工艺与抽油机采油工艺的能耗数据对比,油井供排关系和举升系统都能正常运行。阐述了螺杆泵采油技术节能降耗效果,为深井中质油开发提供了一种可行途径,对油田开发生产有着重要的现实意义。     

水驱抽油机井杆管偏磨诊断方法的探讨

通过对水驱抽油机井抽油杆柱受力状态的分析,应用抽油杆柱屈曲挠曲微分方程建立杆管偏磨条件,确定杆管偏磨临界压力;应用波动方程把实测悬点示功图转化泵的示功图的方法确定抽油杆轴向分布力和轴向压力。并建立了水驱抽油机井杆管偏磨诊断方法,从而判定杆管是否偏磨和偏磨原因。利用该方法诊断107口井,杆管偏磨诊断符合率达到84.3%,对比分析采取偏磨治理措施生产一个检泵周期的井62口,平均检泵周期延长了239天。     

煤层气井有杆泵优化设计方法研究

目前煤层气井多采用有杆泵的方式生产,但目前还没有针对煤层气井的有杆泵优化设计方法。从流入动态、下泵深度、载荷计算、冲程冲次的选择等几个方面比较了煤层气井与常规油气井有杆泵优化设计的差别,并给出了煤层气井定产量优化设计方法。最后以河东煤田柳林区块两口井为例进行了优化设计,结果表明优化后的抽油机的生产情况明显好于优化前。     

基于功图的油井动液面计算模型及应用

针对油井动液面实时监测困难和基于地面功图推算误差大的问题,以油井地面示功图为条件,运用一维带阻尼波动方程求解泵功图;并研究了泵功图曲线各点的曲率计算模型、固定阀和游动阀开闭点确定方法以及泵功图上下冲程载荷差的计算方法。结合井筒及环空流体压力分布计算相关式,建立了基于泵功图计算动液面深度的数学模型。经51口油井的计算分析,计算动液面深度与实测动液面深度的最大相对误差为14.84%,最小相对误差为0.48%,平均相对误差为3.61%;相对误差在10%以内的有48口,占计算总井次的94.1%。研究结果表明所建立的计算模型具有较高的精度,能够实现了油井动液面的实时、准确计量,提高了油井生产分析的及时性,有利于油田数字化和信息化建设。     

水平井、直井联合开发压力场及流线分布研究

针对目前大庆长垣外围低产低效水平井比例较高，亟待开展水平井井组剩余油分布特征规律研究等问题，开展了水平井、直井联合开发注采井网流线和压力分布特征研究。应用源汇理论及压力叠加原理，建立直井、水平井、压裂水平井以及直井与水平井联合开发压力场模型，采用Euler方法对模型进行了求解，模拟了二注、三注和四注3种井网形式的压力场和流线分布。研究表明，不同完井方式水平井组压力场和流线分布特征主要规律一致；水井位于正对水平井的边井位置处，水井与水平井之间易形成线性推进；水井位于非正对水平井的角井位置处，不易形成线性推进，形成大面积的低压力区域；压裂水平井特别之处在于，水井非正对水平井时外侧裂缝压力梯度场大于内侧裂缝。通过与实际井组数值模拟研究的剩余油结果对比，进一步验证了研究结论的准确性，最终达到指导水平井组剩余油分布特征研究及开发调整的目的。     

基于悬点示功图的油井产量动态测量技术研究

针对油井有杆抽油系统无法实现产量连续监测的问题，提出了基于悬点示功图油井产量动态测量方法：首先，基于悬点示功图建立泵示功图模型，然后根据泵示功图计算泵有效冲程，最后动态计算油井实时产量．应用该方法对两口油井的产液量进行了计算，相对误差分别为5．93％和6．87％，研究结果表明，该方法计算较为准确，可以为油井产量动态监测提供参考．     

液压振动泵的理论分析与设计参数的确定

目前,延长油矿使用的采油机械基奉上是游梁式抽油机,在油田特定的生产条件下,此种设备的泵效和利用率均较低,一次性投资大,管理维修十分困难,远不能适应油田快速发展的需要,为此,经过近10年来的不断探索研究,液压振动泵这一适应油田发展需要的新型采油设备得到了不断地改进和完善,并完成了设计.液压振动泵是一种利用油管内不可压缩的液体柱传递地面设备的动力,使井下泵体内的柱塞和支承弹簧维持不断地振动,从而把井中的原油或水提升到地面的无杆抽油装置.由于该装置固有的特点,因而其体积小,重量轻,优于同级有杆抽油机系统,很适合油田的需要.本文根据振动原理,详细介绍了该装置的组成和理论分析,所得公式为该装置设计参数的确定提供了理论依据.     

水平井二维稳定渗流场分析及应用

通过保角变换把水平井二维渗流场转换为直井二维渗流场,分析水平井二维稳定渗流场,推导出水平井二维稳定渗流场中的渗流速度参数方程,进而根据水平井产能公式和水平井二维稳定渗流场中的渗流速度参数方程优化水平井水平段长度和水平段方向。通过绘制水平井和垂直注水井不同方位组合的一注一采井网流线分布图,优化水平井和垂直注水井的最佳相对位置。结果表明,常规薄层油藏的水平井生产井段长度不宜大于100 m。应用水平井开发具有气顶或边水的油藏时,水平段应与油藏的构造线相平行,使水平井二维渗流场中的主流线方向避开气窜方向和边水锥进方向;在水平井和垂直注水井一注一采井网中,通过对比流场分布图明确垂直注水井的最佳位置在水平井的中垂线上。     

存在扶正器条件下三元复合溶液环空流动实验与模型研究

基于自主研制的全尺寸井筒复杂流动实验模拟装置,考虑存在扶正器条件下的水平井三元复合驱非牛顿流体井筒流动的复杂特性,开展了抽油杆扶正器对三元复合溶液水平环空流动特性影响的实验研究。结果表明,当管路存在扶正器时,流动压降显著增大,且其随流量仍呈近似指数规律增加。运用非牛顿流体力学理论,结合水力当量长度的概念和实测压降数据,建立了存在扶正器条件下的三元复合溶液非牛顿流体水平同心环空流动的压降预测模型。采用VB.NET对模型进行了编程求解,其平均绝对百分误差在10%以内,性能良好且简单实用。研究成果为后续的存在扶正器条件下的三元复合溶液和原油两相环空流动压降模型的建立及扶正器的优化设计奠定了重要基础。