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。     

有杆泵抽油系统最优化设计的研究

运用离散最优化的理论和方法优选了有杆泵抽油井的抽汲参数,包括:冲程、冲次、泵径和下泵深度。在优化设计中,将下泵深度作为一个变量,使计算更加精确。分别建立了以检泵初期产量、综合技术指标和经济收益为目标函数的三种数学模型,并且编制了有杆泵抽油井优选抽汲参数的软件。此软件有助于充分挖掘油井潜力和对油井进行科学化管理。文中对优选实例进行了分析和讨论。     

过低沉没度对机采井工况的影响

在油田开发过程中,低渗透、薄差油层的开发开采难度大。当前,油田已处于中、高含水阶段,产量递减,成本上升,经济效益变差,如何保持油田的高产、稳产,保证可持续发展是摆在我们面前的一大难题。目前,通过同步测试资料发现,我队正常生产沉没度过低的抽油机井数量很多,这部分井在生产过程中具有供液能力差、产液量低、泵效低、运转负荷大、检泵周期短等许多不利因素。为了有效控制油田的生产成本,降低机采井运转负荷,延长检泵周期,提高经济效益。我们对抽油机井处于低沉没度工作状态下而造成的不利因素进行了分析,结合生产实际,采取相应措施,保证油井在合理沉没度区域正常生产。     

浅谈沉没度对油井生产的影响

本文紧密结合井下作业施工现场实际,分析了油井沉没度对油井正常生产的影响,得出沉没度过低将会直接导致油井结蜡、结垢、管柱刺漏、活塞磨黑、球座刺漏等结论,同时阐述了长期执行科学有效的合理沉没度制度的必要性。     

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。     

机抽系统优化设计软件研制与应用

长期以来,由于不少油田机抽采油系统主要靠经验设计,导致机抽井普遍存在机抽参数设计和硬件配置不合理、供排不协调、系统效率低和经济效益不高等问题。在此详细介绍了能较好解决这些问题的“机抽系统优化设计软件”的主要研究思路、功能、特点、运行环境。现场应用证明:“机抽系统优化设计软件”可较大幅度的提高机抽井的系统效率和产液量,显著提高机抽井的经济效益和机抽井的管理水平。     

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。     

基于Matlab的有杆抽油泵泵阀运动仿真研究

对有杆抽油泵泵阀运动规律的研究和确定抽油泵泵阀筒内液体压力的分布是提高抽油机井系统效率研究的关键性课题.作者在Matlab软件平台上,利用Simulink分析器对抽油泵泵阀的运动规律进行计算机仿真研究,结果表明,抽油泵泵阀筒内液体压力的分布具有明显的"非线性",抽油泵泵阀运动亦有非线性规律,而且具有"抖动跳跃"现象.这为提高抽油机井的系统效率研究提供了有益借鉴.     

基于多分类支持向量机的有杆抽油泵故障诊断研究

针对传统方法对有杆抽油泵系统进行故障诊断存在的缺陷,提出了基于支持向量机的抽油泵故障诊断方法.为解决高维、非线性分类问题,通过引入核运算技巧,分析非线性软间隔分类学习机具体算法,并得到使分类间隔最大的最优分类超平面方程.提出了特殊情况下的样本数据标准化处理具体算法,采用基于网格搜索的交叉验证法来选择模型参数,避免了参数选择的盲目性和随意性.采用一对多SVM分类器对抽油泵工况进行了多分类仿真试验,并与BP网络、RBF网络、最小距离法等加以比较,试验结果表明一对多SVM分类法理论严谨,方法可行,自适应好,可在线运行,在解决有杆抽油泵故障诊断问题中表现出了良好的性能,有助于提高采油效率,实现远程采油控制智能化,建设数字油田.     

煤层气井气体对有杆泵排采的影响

依据气液两相流理论,建立煤层气井气水两相井液进泵运动规律的数学模型,给出适应于煤层气井泵充满度的算法,通过求解井液进泵的数值模型及仿真分析,得到煤层气井不同工况下抽油泵内液面和泵充满度的瞬时动态变化规律,以及泵充满度与冲次、泵入口气液比、泵入口压力等参数间的相互关系。利用余隙容积系数与泵内压强的关系和气体压缩膨胀的多变特性,分析出低沉没度下泵发生气锁的条件并给出预防措施。结果表明:降低冲次、减小余隙容积和泵入口气液比以及增大沉没压力可以有效提高泵的充满度,而且泵入口气液比对泵效的影响尤为显著;考虑抽油泵余隙内自由气体的作用后,随着余隙容积系数的增加,泵的充满度逐渐降低。     

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 %。     

定向井有杆抽油泵系统诊断模型的建立

考虑井眼轨迹的井斜角、方位角、油液等对杆柱抽汲运动的影响,从定向井的多级混合杆抽油杆柱上选取微元体,对该微元体做动力学分析.建立反映抽油杆柱动态变化的波动方程,作为有杆抽油泵系统故障诊断的初始动力学模型.对整个杆柱采用变步长取样和多级杆柱的分界面处特殊处理,利用有限差分法求解偏微分方程,得到杆柱上分界面处和均质段任意位置处的位移表达式.确定初始条件和边界条件,经差分和迭代计算获得抽油泵柱塞位移表达式和载荷表达式,完成最终的建模.以油田提供的4口油井的相关数据为例,代入诊断模型得到了泵功图并对其进行故障诊断.结果表明:定向井有杆抽油泵系统诊断模型的建模方法是正确可行的,数学模型应用可靠,能够支持基于知识和基于数据分析的故障诊断方法.     

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。     

定向井抽油杆柱空间形态的计算方法

以曲率半径法描述井眼轨迹的空间形态,从空间杆单元入手,建立细长杆的有限元模型,并考虑井眼轨迹多支点的几何约束,以迭代法循环求解每一结点抽油杆柱的空间载荷及变形,再结合细长杆的屈曲模型,分析比较不同位置安放扶正器后抽油杆柱空间构形的变化。结果表明,通过计算实际井眼轨迹中抽油杆柱的三维受力及变形屈曲状态,能够判断扶正器安放的合理性,掌握杆柱的工作状况,预测杆/管偏磨位置。     

基于正交设计方法的混输泵叶轮优化设计

以自主研发并取得外特性试验数据的第三代混输泵叶轮为基础,应用L_9(3~4)正交表,以混输泵增压和效率为考查指标,对混输泵叶轮进行4因素3水平的正交设计,获得9组参数组合.采用雷诺平均数值模拟方法,对正交设计中每种组合进行性能预测,分析得到一组最佳的参数组合作为优化后的叶轮参数,然后设计出与优化后叶轮配套的导叶,即得到一套优化后的增压单元设计参数.分别建立优化前后混输泵增压单元的计算流场,并对二者进行数值模拟计算.结果表明:优化后增压单元内流场特性相比优化前得到明显改善,增压提高约14.97%,效率增加约8.07%.     

无油管有杆泵井举升工艺设计技术

介绍了无油管采油系统的结构原理,运用节点系统分析方法,建立了一套适合无油管采油抽油机井举升工艺参数优化设计方法,现场应用表明设计方法正确、计算结果可靠,能够满足无油管采油抽油机井举升工艺参数设计要求,指导该采油方式的更好应用.     

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。