井下抽油泵柱塞与泵筒运动规律的研究

用三元振动模型,综合考虑油柱、抽油杆柱和油管柱的振动.建立起数学模型并离散化,然后用微机编程求解微分方程组.对不同工况下的抽油泵运动规律和抽油机示功图进行分析研究,得出了油管应予锚定的结论,并给出了不同抽油机的适用范围.为进一步研究抽油泵的井下工作机理和故障原因打下了基础.     

液压抽油机动态特性分析

应用机械振动理论,对液压抽油机的动态特性进行了分析。结果表明,液压抽油机在准匀速悬点运动条件下,抽油泵的运动由两部分组成一是随悬点一起的刚体运动,二是由于悬点支撑位移激发的振动响应,其振动频率为系统的固有频率。适当调整系统参数,抽油泵将出现超冲程现象,这对于提高采油效率将是有益的。在准匀速悬点位移作用下,将引起抽油杆柱的振动,导致杆柱中的动应力。杆柱中的最大振动位移随深度增加量值逐渐增大,最大动应力随深度增加而逐渐减小。最大动应力随深度不是线性变化的,而是为二次函数关系。     

新国标游梁式抽油机—抽油泵装置的图表选择法

介绍了新国标游梁式抽油机－抽油泵装置的图表选择法的理论依据和实际用法，并对新国标中存在的问题进行了初步讨论，得出的结论对于目前油田上大量使用的抽油机的设计，制造，使用和管理等方面质量的提高，以及今后抽油机系列标准的修订有一定的参考价值。     

新国标游梁式抽油机－抽油泵装置的图表选择法

介绍了新国标（ＧＢ１１６４９－８９）游梁式抽油机－抽油泵装置的图表选择法的理论依据和实际用法。并对新国标中存在的问题进行了初步讨论；得出的结论对于目前油田上大量使用的抽油机的设计、制造、使用和管理等方面质量的提高，以及今后抽油机系列标准的修订有一定的参考价值。     

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)。     

采用玻璃钢—钢混合杆柱的抽油系统设计

讨论了玻璃钢—钢混合轩抽油系统的杆柱设计、影响杆柱设计的因素以及在抽油泵与抽油机选择时应考虑的问题.     

多通道高效抽油泵的设计

抽油机是油田生产的三大机采举升方式之一，在油田的高产稳产中发挥着重要作用，抽油泵作为抽油机井的重要组成部分也要根据油田的发展做进一步的改进和完善。目前应用的普通抽油泵阀芯均为球形结构，启动压力大，开启时间长，冲程损失较大，而且为单一流道，过流面积较小，导致下冲程阻力大，杆柱弯曲，而发生偏磨。针对这一问题，试验应用了多通道高效抽油泵，本文通过对该泵结构和原理的研究以及对该泵试验效果的分析确定其对聚合物区块和永驱区块的适应性。     

抽油泵材质优选的试验研究

在模拟抽油泵实验工作条件的基础上，研究了耐磨铸铁合金含量，碳化物类型、磨擦副硬度差对抽油泵耐磨性的影响，并据此优选了耐磨铸铁抽油泵活塞和衬套材质。     

注重功率平衡提高抽油井系统效率

有杆泵采油占我国油井的80%,由于与抽油机联合工作的井下抽油泵载荷交替变化造成地面系统工作不平稳,加剧了动力系统的无功消耗,导致抽油系统的低效率运行,造成了巨大的能源浪费。通过抽油机电机的输入功率等电参数、油井示功图、油井生产参数的测试、录取和系统效率计算工作,对测试数据进行系统的节点分析,确定了造成抽油机系统效率低的因素,提高抽油机系统效率的目的。     

游梁抽油机用电动机的功率计算

分析了游梁抽油机用电机额定功率计算公式存在的问题，认为应采用曲柄轴扭矩的均方根值与平均值之比来定义周期载荷系数．文章指出，周期载荷系数对所需电机额定功率有较大影响，对实际消耗的有功功率影响较小，在评价节能效果时应用有功功率的节省量，不能采用额定功率的节省量．文章给出了游梁抽油机在某一工况下电机额定功率的计算公式以及满载工况下配备电机额定功率的方法．光杆功率与电机额定功率的合理比值随抽油泵泵径而变化，约在０．１５～０．５之间．     

井下抽油泵吸入口附近腐蚀模拟试验装置研制

 油田井下抽油泵吸入口附近套管腐蚀穿孔现象比较普遍,严重影响油田的稳产。为研究其腐蚀机制,自行设计和制造了一种井下抽油泵吸入口附近动态腐蚀模拟试验装置。该装置采用单柱塞泵和与现场一致的油套管柱结构,真实模拟了抽油泵间歇性的生产方式以及泵吸入口附近流体的流动状态,实现了不同温度、CO₂分压、流速等条件下腐蚀速率的测定及腐蚀行为的研究,可为套管选材提供参考。试验结果表明,抽油泵吸入口附近腐蚀介质的流速流态是造成该处套漏的主控因素,并以CO₂局部腐蚀为主,与现场套损状况一致。     

液力反馈型空心杆采油工艺抽油机悬点载荷分析

介绍了一种新型空心杆采油工艺技术，这种技术采用了具有液力反馈原理的空心杆抽油泵。该泵的特点是能有效地减小空心杆的下行阻力，并能增加抽油杆的下行动力。对常规型和液力反馈型两种空心杆采油工艺进行了分析对比。给出了两种工艺中抽油机的最大，最小悬点载荷计算公式。计算出上、下冲程中抽油机的最大、最小悬点载荷，计算示例进一步说明了液力反馈型空心杆采油工艺的优越性。     

钻柱动态数学模型的建立及求解

钻井用钻柱在使用过程中受力比较复杂，钻柱不仅存在纵向振动、横向振动，还存在扭转振动，并且3个振动相互耦合，用一般受力分析方法很难确定，采用能量法求出单元的动能和势能，利用拉格朗日方程建立起钻柱系统动力学有限元模型，求出了系统质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵及系统载荷矩阵，利用微分方程的数值计算方法对钻柱过程进行计算机仿真。通过研究得出了一套研究钻柱系统动力学模型及求解方法，。对新形钻柱的设计和钻井力学的研究具有指导意义。     

液压振动泵的理论分析与设计参数的确定

目前,延长油矿使用的采油机械基奉上是游梁式抽油机,在油田特定的生产条件下,此种设备的泵效和利用率均较低,一次性投资大,管理维修十分困难,远不能适应油田快速发展的需要,为此,经过近10年来的不断探索研究,液压振动泵这一适应油田发展需要的新型采油设备得到了不断地改进和完善,并完成了设计.液压振动泵是一种利用油管内不可压缩的液体柱传递地面设备的动力,使井下泵体内的柱塞和支承弹簧维持不断地振动,从而把井中的原油或水提升到地面的无杆抽油装置.由于该装置固有的特点,因而其体积小,重量轻,优于同级有杆抽油机系统,很适合油田的需要.本文根据振动原理,详细介绍了该装置的组成和理论分析,所得公式为该装置设计参数的确定提供了理论依据.     

钢筋混凝土柱破损检验与评估的理论及试验研究

本文研究混凝土压弯曲构年的振动特性与静力特性的对应关系和混凝土结构破损评估的振动测试方法，在试验研究的基础上，提出了两端带弹簧的试验柱简化计算模型，并构造了简化模型边界支承刚度的识别方法；以实测频率为依据，提出了试验柱刚度识别的单参数法，并同时以静力数据和动力数据为依据，对试验柱的损伤进行了评估，得到了较为满意的结果。     

基于形状上下文匹配方法的有杆抽油系统故障诊断

针对复杂的井下工况,全面而有效地提取泵功图的细节信息在有杆抽油系统的故障诊断中至关重要。提出基于形状上下文匹配方法来诊断抽油泵的故障。通过抽油杆柱的波动方程将抽油机悬点示功图转化为泵功图;采集泵功图的轮廓点,并利用形状上下文对轮廓点进行描述。计算待诊断泵功图和故障泵功图之间任意两点的匹配代价值,获得代价矩阵。采用回溯法在代价矩阵中搜索最优匹配点集,获得泵功图的匹配代价值,进而诊断出抽油泵的故障类型。结果表明:新方法的诊断结果与实际情况相同,验证了本文中方法的有效性;基于形状上下文匹配方法的匹配代价值的最小对比度明显增大,可以提高故障诊断结果的可靠性。     

有杆采油系统实验教学平台

针对有杆采油系统教学存在的课堂教学抽象,现场实习人身安全无保障,实习费用高、时间长等缺点,研制了有杆采油系统实验教学平台。该平台主要由抽油机、抽抽泵、供气系统、供液系统、示功仪和实验台等6部分组成。可演示抽油机和抽油泵的实际工作原理,通过示功图判断井下事故,进行洗井作业训练,分析各抽油机的特点及节能效果,寻求抽油机采油节能增效的方法等。利用该实验教学平台,使现场实习室内化,是实验教学的好助手。经教学验证,效果显著。     

节能高效抽油泵技术探讨

常规有杆抽油泵在油田生产中存在抽油杆偏磨现象严重,泵承受载荷较大,造成抽油机系统能耗较高,为此,探讨一种节能高效抽油泵技术,充分利用液压反馈原理,可以大大减缓抽油杆偏磨现象,减少摩擦所消耗的能量,同时能够降低下冲程阻力和上冲程载荷,从而实现节能高效抽油的目的,具有较好的应用前景。     

抽油泵泵隙的真空试验台设计

笔者设计研究了检测抽油泵的真空试验装置．本文介绍了真空试验原理，即用真空法测定抽油泵的漏气量，然后通过相应的公式计算出泵隙即可避免目前试验装置出现的测试效率和精度低、污染环境等问题，文中给出了试验台的总体设计、真空系统设计等．     

变频器在油田抽油机节能应用问题探讨

变频控制技术在抽油机上应用,能使抽油机-抽油杆-抽油泵达到动态协调,使有杆抽油系统和油井供液系统达到动态协调。随着现代电力电子技术的发展,在抽油机上大量推广变频调速节能改造已经成为可能。