有杆抽油泵沉没度的优化设计方法

机抽井泵的沉没度是影响泵效和系统效率的重要因素。通过分析有杆泵抽油系统的能耗，以机采系统效率最高为目标，确立了机采系统优化设计的目标函数和约束条件，同时分析泵效对机采系统效率的影响以及影响泵效的因素，给出了沉没度和其他抽汲参数的优化设计方法。应用结果表明，以优化设计方法来确定泵的沉没度，可明显降低能耗，提高系统效率和经济效益，为油田生产提供设计依据。     

抽油机井合理下泵深度的优化设计

针对抽油机井下泵深度往往是按经验选取一定的沉没度或利用泵效与沉没度关系确定的问题。通过对下泵深度与泵效和系统效率关系的对比分析,提出了以系统效率最高或产液量最大或经济效益最佳作为目标函数,对抽油机井系统的优化设计和多个设计方案进行了对比,认为目标函数最高的下泵深度才是合理的下泵深度,自喷转抽井、稠油井、间抽井、排水采气井等不同井况,目标函数的选取应有所区别。对油田开采具有较大的应用价值。     

头台油田低渗层抽油机井合理沉没度及流压界限研究

头台油田大部分抽油机井由于抽汲参数配置偏大而处于低沉没度状态下运行,造成泵效不好;目前的研究都是针对中高渗透油田而言,对低渗透油田研究得不够。为低渗透油田配置合理设备和优化调整油井工作参数需进一步深入研究低渗透油田油井合理的流压及沉没度界限。本研究建立了泵效-沉没度关系数学模型,确定了合理流压和沉没度范围。结果表明以目前两区块含水率分别为47%和60%,泵效为20%时的合理流压分别为2.20MPa和1.90Mpa,沉没度分别为109.09m和72.23m。本结论对于指导低渗透油田的生产调整具有重要意义。     

深抽井新型助抽设备增效机理及优化设计方法

由于存在冲程损失大、泵漏失严重等现象,深抽井有杆抽油系统泵效过低的问题较为突出。实践证明,井下分级助抽器能够有效提升深抽井泵效,但其具体增效机理即主控因素尚不明确,并缺乏有效的优化设计方法。针对上述问题,从分级助抽器增效机理入手,探究各机理的主控因素,构建相应的数学模型,并建立分级助抽器优化设计方法,确定合理参数。分析表明,分级助抽器能够有效降低冲程损失、控制泵漏失量,而分级助抽器间距、直径、气液比、冲程冲次等因素均会影响其增效效果, 建议助抽器间距为40~60m,与油管间隙为1~2mm。上述研究为深抽井的提产增效提供了依据。     

抽油机井工况管理模型及应用

分析了抽油机井工况的各种影响因素,结合抽油机井工况管理的实际状况,推导并建立了一种新的沉没度／下泵深度与校核泵效关系的抽油机井工况管理图。确定了抽油机井的下泵深度和沉没度是影响泵效的主要因素,并完善了相应的计算模型。该方法具有直观、简明等特点,其准确度较之原有模型有所提高。经在胜利油田纯梁采油厂和孤东采油厂使用验证,符合率分别为９６．５％和９２．９％,能够更好地满足抽油机井生产管理的需要。     

电潜单螺杆泵油井生产系统优化设计方法

以电潜单螺杆泵油井生产系统为研究对象 ,以油井供液能力 (原油入井流动特性曲线 )、单螺杆泵的特性和整个系统的协调工作为依据 ,利用系统节点分析方法和最优化技术 ,把获得设计产量下的系统效率最高或能耗最低作为优化设计目标 ,介绍了井下电潜螺杆泵子系统基本模型的建立方法 ,并给出了有关的换算关系式、优化设计方法及步骤。利用现场优化设计实例验证了此方法的可行性 ,为油田电潜单螺杆泵油井生产的优化设计提供了理论依据。     

基于模拟退火算法的上下冲程速比优化

以提高有杆抽油系统效率为目标,着重分析上下冲程速比对泵效的影响。应用模拟退火算法,编制优化程序对上下冲程速比进行优化设计,为油田参数设计提供理论依据。     

抽油机井工况管理模型及应用

分析了抽油机井工况的各种影响因素，结合抽油机井工况管理的实际状况，推导并建立了一种新的沉没度／下泵深度与校核泵效关系的抽油机井工况管理图。确定了抽油机井的下泵深度和沉没度是影响泵效的主要因素，并完善了相应的计算模型。该方法具有直观、简明等特点，其准确度较之原有模型有所提高。经在胜利油田纯梁采油厂和孤东采油厂使用验证，符合率分别为９６．５％和９２．９％，能够更好地满足抽油机井生产管理的需要。     

合理沉没度诊断系统软件的研制与应用

介绍了软件的结构特点及功能,建立了满足生产需求泵效-沉没度关系的数学模型、供采平衡数学模型、系统效率数学模型,并模拟出其相关曲线。结果表明,该系统确定单井沉没度范围符合实际要求,取得了较好的效果。     

电潜单螺杆泵油井生产系统优化设计方法

以电潜单螺杆泵油井生产系统为研究对象，以油井供液能力(原油人井流动特性曲线)、单螺杆泵的特性和整个系统的协调工作为依据，利用系统节点分析方法和最优化技术，把获得设计产量下的系统效率最高或能耗最低作为优化设计目标，介绍了井下电潜螺杆泵子系统基本模型的建立方法，并给出了有关的换算关系式、优化设计方法及步骤。利用现场优化设计实例验证了此方法的可行性，为油田电潜单螺杆泵油井生产的优化设计提供了理论依据。     

喷射气举提升性能实验分析

由于传统气举提升效率较低,笔者设计出环形射流泵结构的喷射气举,建立了一套气举提升实验装置,选用精筛选的河沙作为提升对象,实验研究了进气量、浸入率等因素对喷射气举扬水量、扬固量的影响规律,对提升管内的流动形态进行了分析,并对传统气举和喷射气举的扬固能力进行对比;运用能量守恒定律建立了气举效率模型,对喷射气举和传统气举的扬固效率进行对比分析。结果表明:存在最优进气量,使喷射气举的扬固量和扬水量最高,浸入率越大,喷射气举的扬固量和扬水量越高,提升管内流动形态为团状流时能有效提升固液混合物;喷射气举扬固效率高于传统气举,在高进气量和低浸入率条件下尤为明显。     

基于Visual Basic编程的深井有杆泵设计

针对西部油田井深、温度和压力高的特点,展开深井有杆泵采油技术研究。研究过程中用实际井温度压力数据对温度压力模型进行对比,选择合适的深井温度压力计算方法。杆柱设计过程中考虑深井中常用玻璃钢杆柱的情况,针对深井载荷较大的特点,以整体杆柱质量最轻为第一目标,结合Visual Basic编程手段,提出一套深井有杆泵程序设计方法;并对现场深井进行有杆泵优化设计。结果表明:设计方案与实际生产数据相比,能使载荷明显减小,满足深井生产要求,为深井有杆泵设计提供方便。     

单螺杆泵采油系统启动扭矩动力学模型研究

单螺杆泵采油系统启动扭矩模型是螺杆泵井提高系统效率、进行故障诊断的理论基础。对启动过程中单螺杆泵的运动特点和受力情况进行分析，建立了该系统启动扭矩动力学模型。运用经典碰撞理论并考虑杆管非完全弹性碰撞的影响，利用该模型可计算出整个抽油杆柱的运动学和动力学参数。模型在二连油田B18-42井的应用结果表明，启动过程中的扭矩曲线在稳定时的井筒扭矩曲线左右摆动；延长启动时间可降低启动扭矩峰值，有效地解决螺杆泵井瞬时启动抽油杆扭矩过大造成的断杆问题。     

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。     

基于供排协调的抽油机采油井智能控制系统

抽油机采油井的产量取决于油井产能和抽油泵排量两个方面。根据抽油机井采油供排协调原理,分析油层子系统向井底的供油能力和抽油机采油子系统排出能力之间的协调关系,建立了以保持恒定泵沉没压力为限定条件的供排协调冲次自动调节模型。采用油井工作状况实时监测数据,计算得到沉没压力。根据与设定沉没压力比较的差值大小调节电机供电频率,自动控制冲次,实现油井恒定泵沉没压力条件下的供排协调,从而使采油系统自动适应产能变化,使油井处于稳定生产状态。采用研究的技术能够实现稠油热采井、二氧化碳吞吐井等产能变化油井智能自动调参生产。该技术在油田现场进行了试验,对油井应用实例进行了分析。     

不同抽油机井系统效率计算模型研究与节能效果

为降低油井生产能耗和提高系统效率,油田应用了多种新型节能抽油机,但缺乏节能抽油机特性与节能效果及其选型理论的研究。为此,基于常规游梁式抽油机、异相型抽油机、调径变矩抽油机、异型抽油机和皮带式抽油机的工作动态特性,建立了不同抽油机的油井地面效率计算模型,并运用抽油杆柱纵向振动的一维有阻尼波动方程,以悬点运动规律和井下泵的受力状况为边界条件,建立了抽油机井地面功图与泵功图的计算模型;井下举升效率和系统效率计算模型。研究不同抽油机井的系统效率和节电率,分析了不同井液黏度和不同下泵深度对抽油机井系统效率的影响。结果表明,与常规游梁式抽油机相比较,其它四种抽油机都能达到提高系统效率和节电节能的目的,其中皮带式抽油机的系统效率为最高,相对于常规游梁式抽油机井提高9.06%,节电率为22.36%;随着井液黏度的增大,油井生产系统效率均降低,皮带式抽油机井的下降幅度较小,适合于稠油井的应用;抽油机井存在油井生产系统效率最高的合理下泵深度(或合理沉没度)。