基于动液面的智能采油控制系统

基于动液面的智能采油控制系统是将油井动液面等决定抽油机运行的最重要监控对象作为控制核心,实现抽油机井的闭环控制及准确控制,做到在线调参,提高抽油机井的系统效率,实现节能降耗和增产增收的有机统一。     

大庆油田抽油机节能分析

油田机械采油中,抽油机井占总井数的82．1％,大庆油田就有几万台抽油机,抽油机井的耗电量占油田总耗电量的四分之一。由于抽油机井的系统效率较低,大量的能量（70％以上）在传递过程中损失掉。如果将抽油机井的系统效率提高5％,年节电65×108kW·h。这不仅可节约大量的资金,而且,还可以缓解油田电力紧张状况。因此,加强抽油机井系统效率研究成果,提高其运行效率,将对油田带来巨大的经济效益。     

车载式抽油技术的应用与分析

阐述了车载式抽油技术的设备结构，工作原理，技术参数，施工工艺，实践表明，该项技术不仅适用于老油田低产，低能井和边缘井的挖潜增效，而且适用于探井抽汲求水产，注水井降压增洲新井投产排液解堵，同时也为低参油田的开发方向提供了一条新的途径。     

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。     

基于长短时记忆神经网络的抽油机井故障智能预警

准确预测抽油机井故障对油田生产具有重要意义。针对新疆油田某区块抽油机井故障情况,统计了500口油井的生产数据,明确了结垢、结蜡、杆管腐蚀、杆管疲劳、杆管偏磨5种引发抽油机井故障的主要因素;基于长短时记忆神经网络(long short-term memory networks, LSTM),构建了油井故障智能预警模型;筛选出影响油井故障的14种特征参数进行小波降噪处理,借助自适应矩估计算法对模型进行训练与测试。研究结果表明,模型预测准确率为96.81%,能够为油田提供较为准确的抽油机井故障预警信息。     

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)。     

利用综合粘度因子评价系统效率

抽油机井系统效率反映了油井对能量的利用程度,准确地评价抽油机井系统效率是有效衡量有杆抽油系统性能的关键。根据油井耗能的重新分析,提取了原油粘度、含水率、气油比3个显著的影响因素。利用数据拟合和0~1数值规范化处理方法根据其内在关系把三者整合成综合粘度因子,并通过定义新变量——无因次气油比与效率实现率,构建了抽油机井的系统效率评价模型。得到了系统效率评价图,作为确定抽油机井系统效率理论上、下限的基本方法。提出的模型在某油田进行了初步应用,得到的系统效率与实测效率基本吻合,为下一步是否采取优化措施以及各井的优化顺序提供了理论基础。     

抽油机井地面设备组合优化与节能技术

抽油机井的各种节能型机电设备的优化配置可以显著提高抽油机井的系统效率。按照可独立进行节能改造的原则,将抽油机井地面系统划分为电控箱、电动机、抽油机三个单元,建立了抽油机井数据库。提出了地面设备合理配置的混合离散变量优化模型,研究了求解策略,并编制了抽油机井地面设备优化组合软件。现场应用结果表明,利用抽油机井地面设备组合优化与节能技术开发的优化软件,可以实现抽油机井地面耗电设备的合理配置,提高系统效率,具有显著节能效果。     

高凝、高粘油抽油机井诊断技术

针对有杆抽油诊断技术在高凝、高粘油抽油机井中遇到的阻尼系数计算不准的难题，提出了抽油杆接箍对阻尼系数影响的计算方法，并针对应用高凝、高粘抽油机井的电热杆和空心杆热流体循环工艺提出了相应的诊断方法。     

抽油机断脱问题分析

近几年来,机采井采油过程中,抽油机井断脱现象时有发生。断脱现象的增多造成油井作业次数增加,给采油带来了困难,使原油生产成本上升。抽油杆断脱问题已经成为制约油田正常生产的重要因素之一。本文针对引起抽油机井断脱的原因机理进行了简要的分析,并提出了一些相应的防护措施。     

辽河油田抽油机节能降耗技术研究与分析

目前辽河油田机械采油系统能耗约占全部能耗的1/3左右,搞好机械采油系统的节能工作对整个油田的节能降耗工作具有十分重要意义。文中通过对抽油机井能耗现状分析,找出了影响抽油机系统效率的主要因素,对抽油机能耗治理提出了可行的措施和建议,以指导高能耗抽油机井的治理,从而达到降低机械采油成本、提高经济效益的目的。     

抽油机井参数优化的粒计算方法

针对油气生产中的抽油机井参数优化问题，开展了一种基于抽油机井生产调控、维护措施数据的抽油机井生产参数优化的粒计算方法研究，研究中采用了粒计算、代价敏感粗糙集及推荐系统等机器学习方法。首先，利用决策树建立基于时间、空间及业务层次等抽油机井数据的多粒度融合模型；然后，利用代价敏感粗糙集定义与抽油机井业务相适应的代价敏感评价模型；最后，在代价约束条件下，设计基于域感知因子分解机的抽油机井生产核心参数及维护措施推荐模型。在实际的油气生产数据上进行不同粒度的对比实验，可以发现由粗粒度到细粒度调整抽油机井的生产参数，其生产核心参数优化的推荐准确度先是逐渐增加，后逐渐下降。说明在参数优化中，需要进行合适的粒度选择。     

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。     

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。     

车载式抽油技术的应用与分析

阐述了车载式抽油技术的设备结构、工作原理、技术参数，施工工艺．实践表明，该项技术不仅适用于老油田低产、低能井和边缘井的挖潜增效，而且适用于探井抽汲求产、注水井降压增注和新井投产排液解堵，同时也为低渗油田的开发方向提供了一条新的途径     

基于不变矩的示功图故障诊断方法研究

以抽油机井示功图为例,提出了基于不变矩的示功图故障诊断方法。首先对示功图进行二值化和细化处理。接着计算示功图不变矩。最后将不变矩作为特征向量来诊断抽油机井的故障类型。结果表明,该方法可以有效地分析出抽油机井的常见故障。     

聚合物驱垂直井筒流动和视粘度模型

与常规油井相比，聚合物驱抽油机井因其产出液粘度明显增大导致抽油杆受力状况变差，杆管偏磨现象严重。通过实验对聚合物产出液的流变特性进行了研究。考虑油井举升过程，利用幂律模式绘制了幂律指数与稠度系数随聚合物浓度、温度变化的关系图版。以非牛顿流体流变学理论和人工举升理论为基础，按照不同的流动规律，给出了从地层到井口聚合物驱垂直井筒流动的运动方程及其边界条件，并对方程进行求解得到了视粘度模型。应用结果表明，该模型能够提高设计结果的误差精度，为聚合物驱抽油机井的优化设计提供理论指导。     

基于八链码形状匹配的抽油机井地面示功图凡尔开闭点识别

示功图凡尔开闭点的精准识别对抽油机井工况诊断、功图计产具有重要意义。针对目前示功图凡尔开闭点识别研究局限性,结合大数据环境下抽油机井生产特点,为进一步提高示功图凡尔开闭点识别精准性和实用性,提出一种基于八方向链码形状匹配的抽油机井地面示功图凡尔开闭点识别方法。首先对理论示功图和凡尔开闭点物理表示意义进行分析,用自定义的八方向链码对预处理后的地面示功图进行轮廓提取,再建立形状匹配库,在设定的迭代次数内进行轮廓光滑和链码压缩直至形状匹配成功,最后根据匹配形状定位规则定位凡尔开闭点。应用该方法对胜利油田某区块1650个地面示功图进行凡尔开闭点识别,并将定位的凡尔开闭点运用于60口抽油机井11种工况的识别,基于该方法的识别效果比已有的基于四方向链码多边形近似凡尔开闭点识别方法提高了近1%。结果表明精确识别凡尔开闭点有利于提高抽油机井的故障诊断率和产液量功图计算精准率,从而验证了该方法的有效性。     

泵示功图量油应用研究

本文把抽油机井抽油泵作为容积量油器,以理论示功图为基础,通过封闭曲线的曲率确定有杆抽油系统深井泵的游动阀、固定阀的开启点和关闭点,从而提出了有杆抽油系统单井示功图量油的理论及其数学模型。通过抽吸参数计算每冲次抽油泵的理论产液量,依据柱塞泵示功图的特征对泵内液体的充满程度、气体影响、漏失等进行校正,进而计算出单井的产液量。利用示功图检验产液量操作方便、快捷且直观,准确可靠。     

NHW-1型涂层油管耐磨性能评价

杆、管偏磨问题已成为制约抽油机井采油工艺技术发展的最大瓶颈,目前的治理措施存在诸多的不适应性。室内研究及现场试验证明NHW-1型涂层油管对偏磨抽油机井的杆、管有很好的保护作用,该涂层油管与普通油管对比,可延长管杆使用周期2.6倍以上,是目前国内外较为先进的抽油机井杆、管偏磨治理技术。