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。     

优化设计在单螺杆泵结构设计中的应用

本文以单螺杆泵为例,在其设计要求基础上,以实际流量最大为目标,建立单螺杆泵的结构优化设计数学模型。利用MATLAB优化工具箱,对目标函数求解最优值。结果证明,与传统解法相比设计参数得到了明显的优化。     

应用工况测试系统进行了井下单螺杆泵的诊断分析

井下单螺杆泵工况诊断系统包括数据采集和数据分析优化两大部分，该系统的研制成功实现了井下单螺杆泵井生产状况的实时监测，能够帮助工程技术人员及时了解螺杆泵井的转速，扭矩和载荷等参数，并通过优化设计部分进行与理论值对比，从而指导螺杆泵井的维护工作，通过现场应用，取得井下单螺杆泵生产的第一手资料，尤其是直观地展示了螺杆泵启动阶段的运转特性，目前已在4口井上应用，结果证明了该系统的实用价值。     

应用工况测试系统进行井下单螺杆泵的诊断分析

井下单螺杆泵工况诊断系统包括数据采集和数据分析优化两大部分 ,该系统的研制成功实现了井下单螺杆泵井生产状况的实时监测 ,能够帮助工程技术人员及时了解螺杆泵井的转速、扭矩和载荷等参数 ,并通过优化设计部分进行与理论值对比 ,从而指导螺杆泵井的维护工作 .通过现场应用 ,取得了井下单螺杆泵生产的第一手资料 ,尤其是直观地展示了螺杆泵启动阶段的运转特性 .目前已在 4口井上应用 ,结果证明了该系统的实用价值 .     

潜油电泵井生产系统优化设计方法

以潜油电泵井生产系统协调工作为基础,以油层生产能力为依据,以系统效率最大化为目标,应用节点系统分析方法,建立了潜油电泵井生产系统优化设计的数学模型.并给出了通过该数学模型实现潜油电泵井生产系统优化设计的方法.应用上述方法对BZ25-1B16S、BZ25 -1 C20等10口潜油电泵井进行优化设计.设计值与实际值的对比结果表明,给出的优化设计方法能够对潜油电泵井的产液量和电泵有效总扬程做出预测,使潜油电泵高效运行.     

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.     

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。     

提升有杆泵采油系统效率的方法研究

随着油藏开发的不断进行，油井产能受到地质特征、油藏管理、采油工程、生产维护等多方面影响，从较长的时期看是一个动态的变量，合理地选取采油工艺的直接决定着油田开发效益。本文结合油田生产工作实际，着重分析了影响机械采油有杆泵系统效率的主要因素，提出了提高系统效率的方法。     

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%.     

电潜泵井井筒温度分布模型的建立及应用

准确地预测电潜泵井井筒温度分布对电潜泵井优化设计和正常生产具有重要意义 ,也是进行油井生产动态分析必不可少的内容。在对常规井筒温度场进行了计算的基础上 ,根据能量守恒定律及传热学原理 ,考虑由井筒向地层传热及电机、电缆散热 ,推导出了电潜泵井生产流体沿井筒的温度分布计算模型 ,并对某一井深为 180 0m的电潜泵生产井进行了模拟计算。计算结果表明 ,油井产量恒定时 ,电机、电缆散热可使产出流体温度升高 ,这是影响电潜泵井井筒温度分布的主要因素之一。     

电潜泵井井筒温度分布模型的建立及应用

准确地预测电潜泵井井筒温度分布对电潜泵井优化设计和正常生产具有重要意义，也是进行油井生产动态分析必不可少的内容。在对常规井筒温度场进行了计算的基础上，根据能量守恒定律及传热学原理，考虑由井筒向地层传热及电机、电缆散热，推导出了电潜泵井生产流体沿井筒的温度分布计算模型，并对某一井深为1800m的电潜泵生产井进行了模拟计算。计算结果表明，油井产量恒定时，电机、电缆散热可使产出流体温度升高，这是影响电潜泵井井筒温度分布的主要因素之一。     

潜油电泵试验台的总体设计

设计了一种大功率、双频率、高精度潜油电泵试验系统，分析了其测试原理，介绍了该系统电源的一次回路设计方法。应用结果表明，以低压真空断路器和空气断路器为中心，设计的低压供电部分，可满足试验系统频繁分和与保护的要求。采用多级测量电流互感器、电压互感器组成的测量系统，测量精度可满足电量B级的需要，使高压柜的设计大为简化。用普通变频器和专用正弦波滤波器、电抗器组成的60Hz电源，在一定的范围内，可作为潜油电机的试验电源使用。分组设置的液力流程，可满足多种试验泵性能试验的需要。该系统经过3年多的运行表明，试验精度可达B级试验台的要求。     

潜油电泵试验台的总体设计

设计了一种大功率、双频率、高精度潜油电泵试验系统,分析了其测试原理,介绍了该系统电源的一次回路设计方法。应用结果表明,以低压真空断路器和空气断路器为中心,设计的低压供电部分,可满足试验系统频繁分和与保护的要求。采用多级测量电流互感器、电压互感器组成的测量系统,测量精度可满足电量B级的需要,使高压柜的设计大为简化。用普通变频器和专用正弦波滤波器、电抗器组成的60 Hz电源,在一定的范围内,可作为潜油电机的试验电源使用。分组设置的液力流程,可满足多种试验泵性能试验的需要。该系统经过3年多的运行表明,试验精度可达B级试验台的要求。     

基于LabVIEW的潜油电泵数据采集系统

应用LabVIEW虚拟仪器现场可编程门阵列(FPGA)对潜油电泵的电压、电流参量进行实时数据采集,通过上位机对采样数据进行分析处理,得到潜油电泵的视在功率、有功功率、无功功率和功率因数,并与电能质量检测仪检测数据进行对照。系统硬件采用NI sbRIO-9606和NI9683夹层板配合使用,突破了传统的依靠DAQ助手的硬件采集,基于现场可编程门阵列(FPGA)的数据采集系统,由软件构成采集功能芯片,可控性强,准确性高,应用性好。实验表明,该系统在误差允许范围内能够对数据进行准确采集。     

大排量螺杆泵技术在海上稠油油田的应用

目前海上油田主要以电潜泵为主要的机采手段,但是在稠油油田,电潜泵存在着泵效低的问题,并且对于超稠油电潜泵无法使用。但是目前电潜螺杆泵在海上的应用,主要受限制于排量低的制约,仅能在产量较低的井中应用;并且在海上实际使用的电潜螺杆泵中,实际使用寿命均较短,不能满足海上油田大排量、长寿命的要求。探讨了对电潜螺杆泵泵型、联轴器、减速器等主要部件进行改进,开发出了排量达到200 m~3/d,实际使用寿命超过一年的电潜螺杆泵,并在海上油田成功应用,取得了较好的效果。     

潜油电泵智能控制柜的设计

在进入高含水期的油田开发中,潜油电泵得到广泛应用。控制柜可以控制潜油电泵的启动,停机及运行中的其它动作,有效掌控潜油电机的运行状况,是潜油电泵的重要组成部分。本文设计了一种新型潜油电泵智能控制柜,分析了该设备的技术特点,给出了结构组成及电气原理,进行了室内外的现场实验。结果表明,该装置可以有效地设定预定参数,运行可靠。     

潜油电泵系统效率分析

通过测试试验,分析了影响机组系统效率的各种因素。说明系统效率高低取决于潜油电泵设备各部件损耗和运行参数的设置以及管理水平和油井状况。提升潜油电泵产品结构性能、优化油井和参数设计、加强日常管理等措施,可以提高潜油电泵井的系统效率。     

井下油水分离系统电泵机组匹配研究

井下油水分离技术是一项具有良好的经济效益和环保效果的技术.介绍井下油水分离系统的构成和工作流程.针对目前处于试验阶段的井下油水分离系统电泵机组难于同时实现举升和注入的匹配问题,按注水层吸水性能的不同,分别采用对应的匹配方法,并给出用溢流或底流节流嘴来实现匹配的具体步骤,通过地面监测数据进行井下调整.结果表明,井下油水分离系统电泵机组的匹配问题具有较好的技术支持,可促进井下油水分离技术的推广应用.