组合油管对水平井修井管柱下入能力的影响研究

针对修井管柱在大水垂比、长水平段水平井下入困难的问题,采用修井管柱2种规格油管组合下入作业的方式,开展了不同油管长度比例对修井管柱下入能力影响的研究。基于水平井井眼轨迹的特点,综合考虑修井管柱在各井段的受力情况,建立了修井管柱在水平井垂直段、造斜段和水平段下入过程中的载荷计算模型,应用插值法、迭代法及分段判别计算法实现了模型的求解,并编制了相应的计算软件。基于现场数据进行了修井管柱下入能力的实例研究,结果表明：相较于修井管柱主体为单一线重油管和其他不同长度比例的2-7/8和3-1/2两种线重组合油管,组合油管中线重较大的3-1/2油管下入到井斜角为56.3°左右的井深时修井管柱的下入能力最佳。研究结果可为油田水平井修井管柱的安全下入提供指导。     

分层采油泵迷宫密封槽结构对阻流效果的影响

分层采油泵内柱塞与泵筒间隙密封的间隙几何参数和密封槽结构对阻流效果皆有影响。为探究有限长度泵间隙下密封槽的槽宽和数量对泄漏量的影响,基于Naiver-Stokes方程建立产出液在间隙流动控制方程,基于计算流体动力学对间隙流场进行数值分析。以广泛使用的FCCYB38-28A型分层采油泵为例（其配合间隙有3种,分别为0.045、0.095及0.145 mm）,分析不同泵间隙下密封效果随密封槽的尺寸和数量变化的规律。结果表明：0.045 mm密封间隙下泄漏率随密封槽槽宽波动变化,先减小后增大;0.095、0.145 mm密封间隙下泄漏率随着密封槽槽宽增大而减小;0.145 mm密封间隙下,随密封槽数量增加泄漏率减小,但由于密封槽数量增多产生的透气效应使得泄漏率减小趋势逐渐趋于平缓;在给定密封长度和0.145 mm间隙下密封槽数量取21个、尺寸取1.5 mm×1.5 mm时间隙密封具有较好的阻流效果。     

连续管尺寸及作业深度对速度管柱的影响研究

针对连续管速度管柱作业减少气井生产中的井底积液及提升产量的问题,通过开展连续管尺寸及其作业深度对速度管柱的影响研究,优选出合理的连续管管径、壁厚及其作业深度,通过分析油藏流入动态曲线(IPR曲线)与油管流出动态曲线(J曲线)之间的关系,确定了不同速度管柱设计能否使已停产的气井恢复生产或持续生产。研究结果表明:气井产生积液时,采用小管径的连续管速度管柱作业能提高气体携液能力,但管径不应过小,过小会降低携液能力;根据储层位置及实际工况,可确定速度管柱最优作业深度,以确保气井长期高效生产;优选的速度管柱作业用连续管及作业深度,能明显提高气井日产气量。研究结果可为含水气藏的开发提供技术支撑。     

基于自适应模糊PID的连续管作业机注入头速度控制研究

连续管作业机工作过程中起/下管速度控制主要依赖手动调节注入头泵的排量、马达压力等。为解决操作复杂、自动化程度低等问题,将连续管作业机注入头液压系统简化为闭式泵控马达系统,将传统手动控制方式改进为自动控制方式。分析泵控马达系统的工作原理,在AMESim中构建泵控马达系统的液压仿真模型;利用MATLAB/Simulink设计出AMESim仿真模型的PID及自适应模糊PID控制模型,从而构成整个系统的闭环控制联合仿真平台。采用PID算法及自适应模糊PID控制算法对系统响应进行仿真分析。结果表明：采用自适应模糊PID控制方式后,液压模型的响应速度更快、无超调和滞后现象、稳态误差更小,泵控马达系统具有良好的动态特性。     

连续管作业机载荷实时监测预警系统开发及应用

针对连续管作业机载荷需要实时监控并采集数据进行实时分析预警的问题，文章基于作业机装备从分析载荷传感器工作原理入手，建立了软硬件的实时通讯。运用组态软件，搭建了集实时数据管理、历史数据管理、报警管理为一体的实时监测预警系统，现场自动起下连续管试验取得良好效果。研究结果表明：应用系统能监测不同工况下载荷数据变化情况，解决了实时预警难题，为现场安全作业提供参考，同时可提取并分析数据异常点，为连续管自动控制模型算法研究提供数据支撑。该系统的成功开发及应用为连续管作业机全工艺过程参数监控系统的研发打下了基础。