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。     

油气井生产系统优化设计与诊断决策软件

应用采油采气工程技术和计算机SOA架构和B/S模式,成功研制了基于Web的"油气井生产系统优化设计与诊断决策"软件。该软件可对抽油机井、螺杆泵井、电潜泵井、气举采油井4种主体人工举升方式和小油管、连续气举、泡排3种排水采气方式进行优化设计,并具有辅助决策功能。通过在华北、冀东、大港、吉林4个油田近3 200井次(其中:抽油机井2 249口;螺杆泵井408口;电潜泵井439口;气举采油井52口;气井52口)应用与推广,结果表明:平均提高系统效率3.7%,诊断符合率92%;频繁检泵井平均延长检泵周期80 d;其辅助决策模块能大幅提高采油采气工程技术人员的工作效率和管理水平。     

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。     

基于系统效率最高的抽油机井合理流压研究

确定抽油机井合理流压是采油工程与油藏工程的重要研究内容。本文建立了以系统效率最高为评价指标的抽油机井合理流压仿真方法,具体包括:基于抽油机井井筒油气水多相稳定流动的泵排出口压力与油井产液量的耦合仿真模型;有效功率的仿真计算方法;基于抽油杆柱轴向振动与悬点示功图仿真的电动机输入功率仿真模型;系统效率与流压、油藏参数、抽汲参数之间函数关系的仿真模型;给定流压条件下系统效率极值的仿真模型;系统效率极值随流压的变化规律以及合理流压的确定方法。仿真分析结果表明:流压对抽油机井系统效率有显著影响,优化流压可以显著提高系统效率;含水率、气油比与饱和压力等油藏参数是影响合理流压的主要因素。     

吐哈油田气举采油适应性分析

气举是人为地将高压气体从地面注入到油井中,依靠气体的能量将井中原油举升到地面的人工举升方法,如气举完井工艺优化设计技术、气举完井管柱配套技术、气举阀投捞技术、气举井测试及工况诊断技术、气举系统优化技术.在实践中,针对吐哈两个油田(鄯善油田、丘陵油田)的应用实际,从采油方式、油管尺寸、井口回压、气举阀工作参数、完井管柱、气举阀投捞技术、气举测试等具体问题解决中,对气举采油的适应性进行了分析研究,形成了适合吐哈油田的气举采油配套技术和配套工具系列,从而部分解决吐哈油田气举采油中适应性问题.     

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.     

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。     

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。     

基于Hessian正则化多视角学习的抽油机井工况识别新方法

针对大数据下抽油机井采油生产系统特点以及目前抽油机井工况识别研究中存在的问题,为进一步提高抽油机井工况识别精准率和工程实用性,提出一种基于Hessian正则化多视角学习的抽油机井工况识别新方法。首先通过先验知识和专家经验,选择实测地面示功图、电功率和井口温度信号3个视角并进行特征提取,然后利用log损失函数建立Hessian正则化多视角logistic回归工况识别模型,最后采用交替优化算法求取最优解并进行分类识别。应用该方法对胜利油田某区块11种抽油机井典型工况进行识别,其识别效果分别比传统的基于实测地面示功图、实测电功率及特征连接多源识别方法提高了2.4%、11%和13.8%,而在少量标记训练样本下该方法识别效果更优,从而验证了该方法的有效性。     

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。     

单螺杆泵采油系统杆柱瞬态动力学模型及应用

抽油杆柱运动的数学模型是油井生产系统优化设计、动态特性预测及工况诊断的理论基础.对地面驱动单螺杆泵采油系统进行有限元分析,建立抽油杆瞬态动力学模型,克服以往静力学模型无法动态反映抽油杆柱受力和运动状态的缺点.利用Newmark直接积分方法对动力学模型进行求解,可获得任意位置处抽油杆柱扭矩载荷随时间变化曲线、任意时刻沿井筒侧向位移等.由于模型中运用经典碰撞理论考虑碰撞接触的影响,因此该模型可更加真实地反映抽油杆柱的受力和运动状态,同时为螺杆泵井扶正器设计奠定理论基础.利用该模型编制的软件在二连油田的应用证实了它的准确性和实用性.     

稠油井抽油杆柱粘滞摩擦载荷计算分析

随着有杆抽油机在稠油井的应用越来越广泛,抽油杆的粘滞摩擦载荷问题日益显著。目前通常采用等效阻尼系数来计算杆柱的粘滞摩擦载荷,但无法准确反映粘滞摩擦载荷的变化情况,造成抽油机设计不够合理,效率不高等问题。文章以油管内稠油作为研究对象,建立了管内液体的动力学方程,求解出管内液体的速度分布。并以此为基础,结合牛顿内摩擦定律,形成了稠油井抽油杆柱粘滞摩擦载荷的计算方法。以胜利油田某稠油井为例,开展了抽油杆柱粘滞摩擦载荷计算分析,求解出了该井在一个运动周期内抽油杆粘滞摩擦载荷的变化情况。通过敏感性分析得出：在上冲程,增大抽油杆直径和油管直径或减少柱塞直径均会使杆柱的粘滞摩擦载荷变大;在下冲程,增大油管直径或减少抽油杆直径均会使杆柱的粘滞摩擦载荷变小,但柱塞直径的变化对杆柱的粘滞摩擦载荷没影响。研究结果对稠油井抽油机的设计以及抽油杆的选择提供了一定的理论依据。     

应用液力反馈泵的稠油井加重杆杆径设计

基于液力反馈泵在稠油油藏开采过程中的普遍应用,其受力计算有别于常规柱塞泵,因此对于加重杆的设计提出新的要求。另外,稠油特别是超稠油在开采过程中,井筒液体黏度大,导致杆柱下行困难,容易出现杆阻的现象。目前采用Φ38mm加重杆,并没有有效缓解这一问题,反而导致抽油机悬点载荷过大。以泵端阻力分析为基础,从加重杆尺寸的约束条件及加重杆加重效果最优两个基本点出发,提出了稠油加重杆杆径设计的一种新方法。在节约材料投资、降低能耗、减少杆柱故障方面,有望取得良好的经济效益,有试验推广的价值。     

连续油管带筛管双重管柱岩屑运移模型研究

连续油管带筛管喷射侧钻多分支井钻完井一体化是一种新型的多分支井钻井方法,针对本技术连续油管和筛管所形成的双重管柱,开展岩屑运移试验研究,采用Monte Carlo方法预测岩屑颗粒进入割缝筛管与连续油管之间环空的情况,并计算环空中被岩屑颗粒堵塞的临界参数。结果表明:双重管柱岩屑运移存在悬浮层、跃移层、静止岩屑层以及筛管与连续油管之间的砂堵层。由于具有更小的环空过流面积,双重管柱的岩屑运移能力比常规连续油管钻井高。试验条件下,砂堵层不发生堵塞的临界条件是:当缝宽介于岩屑颗粒之间时,泵排量高于0.98 L/s,或机械钻速小于40.09 km/h,缝宽比岩屑粒径越大,临界机械钻速越小;当缝宽大于岩屑颗粒直径时,泵排量高于0.88 L/s或机械钻速小于5.74 km/h。     

低冲次抽油机设计与现场试验

本文针对目前国内外油田低产井开采数量不断增加的现状,为满足采油生产的需要,研制了低冲次抽油机,实现了低冲次采油。本文给出了低冲次抽油机的结构设计,工作原理,技术参数和低冲次抽油机参数设计计算方法。对现场应用的低冲次抽油机进行了试验和测试。与常规抽油机相比节电效果明显。     

海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用

摘要：海上稠油油田的开发越来越受到人们的重视,多元热流体吞吐是一项集热采、烟道气驱等采油机理于一体的新型、高效稠油开采技术,该技术在渤海油田进行了现场试验并取得了成功。以渤海 M 油田多元热流体吞吐实验井为例,介绍了海上稠油油田多元热流体吞吐工艺的特点;研究了热流体吞吐井各传热环节及井筒温度场分布模型,建立了井筒综合传热系数的计算方法,并以海上实际热流体吞吐井为例进行了计算。在此基础上,模拟了隔热油管导热系数、下入深度、多元热流体组成等工艺参数对热采效果的影响,并得到了一些有益的结论,为海上稠油油田规模化热力采油工艺方案优化设计起到指导性作用。     

抽油机井杆管偏磨机理与治理技术

油田抽油机井油管与杆之间的磨损现象日益严重。井斜,管柱结构、杆管组合及工作制度不合理是杆管偏磨的主要原因,另外还与杆管材质、产出流体性质有关。应用材料力学理论探讨了偏磨机理,介绍了滨南采油厂综合治理偏磨的工艺技术及应用效果,对于提高老油田开发效益和采收率具有借鉴意义。     

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。