长冲程抽油机传动胶带动载荷分析

分析了长冲程抽油机传动胶带中的动载荷，重点讨论了胶带弹性及抽油机工况对动载荷的影响。为正确地优化动力参数，统筹确定机一电系统的力学参量，合理地给定抽油机的有关技术参数，保证抽油机达到预定的技术性能指标提供了理论依据。     

利用漏失曲线计算抽油机井悬点静载荷

抽油机井示功仪测试的上、下漏失曲线反映了抽油杆在静止状态下的受力.本文提出了利用漏失曲线计算悬点静载荷的方法,分析了上、下漏失曲线的载荷组成;建立了测试上、下漏失曲线时抽油杆的受力平衡方程;通过对方程的分析,得到抽油杆自重、泵出口压力、液柱载荷以及抽油杆所受浮力的计算公式.分析了用传统方法计算抽油杆柱自重和泵出口压力时产生较大误差的原因.该方法测试数据简单,计算结果更符合实际.所得到的参数对油井工况诊断和油井工艺方案设计具有重要作用.     

定向井抽油机悬点最大载荷计算问题探讨

定向井的载荷计算是一个相当复杂的问题.目前所采用的方法是取井筒中一小单元进行受力分析,然后逐段叠加.这一过程需要输入井斜数据后利用计算机辅助进行,在现场应用中很不方便,且由于受各种因素的影响,其计算结果仍然是一个近似值.通过对现场多口井实测载荷的分析比较认为,传统的直井载荷计算公式经过一定的经验系数修正后仍然可以应用于定向井载荷的近似计算.     

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。     

游梁式抽油机驴头悬点载荷计算的新公式

现有的游梁式抽油机驴头悬点最大和最小载荷计算公式都没有考虑摩擦力、气体以及井筒和油管中气、液两相流动的影响．经过系统的理论研究及大量实测数据的统计和分析，得出了一套新的计算公式．实例计算表明，所推荐的公式对计算我国油田游梁式抽油机驴头悬点载荷具有较高的准确度．为便于现场应用，编制了一套计算程序，从而简化了驴头悬点载荷的计算工作．     

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     

抽油机悬点最小载荷计算偏差对抽油杆柱受力状况评价的影响

抽油杆承受交变载荷,而交变载荷往往造成材料的疲劳损坏,杆柱的疲劳寿命与变载循环次数和变载幅度直接相关。因此,同一变载循环中最大及最小载荷的计算结果正确与否对杆柱疲劳分析有很大影响。对几种常用的载荷计算方法,包括：考虑液柱惯性力的Kemler Emory方法,未考虑液柱惯性力的Mills方法,API RP 11L中的推荐作法和考虑抽油杆自由纵振产生振动载荷的算法等进行分析限发现,各种方法对最小载荷的计算结果偏差过大,这会对抽油杆柱的力学分析赞成影响。根据载荷计算结果进一步探讨了抽油杆柱疲劳极限问题。     

基于神经网络的电参数反演载荷算法

提出一种基于神经网络的抽油机载荷反演算法,从电机输入电功率和载荷输出非线性逼近的角度建立高维输入输出系统模型,通过对网络误差的负梯度反馈,自动调整权值参数,求解电参数到载荷的映射网络. 通过实测数据软件仿真,算法能实现电参数到载荷之间的非线性拟合,误差小于10-3,相关系数达到0.95以上.      

抽油机悬点最小载荷计算偏差对抽油杆柱受力状况评价的影响

抽油杆承受交变载荷 ,而交变载荷往往造成材料的疲劳损坏 ,杆柱的疲劳寿命与变载循环次数和变载幅度直接相关。因此 ,同一变载循环中最大及最小载荷的计算结果正确与否对杆柱疲劳分析有很大影响。对几种常用的载荷计算方法 ,包括 :考虑液柱惯性力的KemlerEmory方法 ,未考虑液柱惯性力的Mills方法 ,APIRP 1 1L中的推荐作法和考虑抽油杆自由纵振产生振动载荷的算法等进行分析发现 ,各种方法对最小载荷的计算结果偏差过大 ,这会对抽油杆柱的力学分析造成影响。根据载荷计算结果进一步探讨了抽油杆柱疲劳极限问题。     

抽油机驴头悬点投影超差分析

本文从制造和安装等方面详细分析了造成抽油机悬点投影超差的几个原因。通过对悬点投影超差原因的分析,找到在生产制造和安装过程中的薄弱点,规范和指导加工过程,提前预防悬点投影超差。对保证抽油机在试车中悬点投影技术指标达标具有很好的指导作用。     

有杆泵抽油系统气体膨胀能研究

目前抽油机井系统效率仿真方法只考虑地层产出气对泵效的影响,忽略了其在举升过程中释放的能量,导致高气油比井系统效率仿真结果精度偏低。针对这种现象,提出了地层中的气体在举升过程中释放的能量,包括溶解气膨胀能和自由气膨胀能两部分的理论。将有杆抽油系统输入功率划分为有效功率、气体膨胀功率、地面损失功率、地下损失功率4部分。应用能量守恒的理论,建立了自由气膨胀功率计算仿真模型,完善了以能量法为基础的系统输入功率计算模型,提高了系统效率计算仿真精度。仿真实例表明,在计算系统输入功率时,自由气膨胀功率不可忽略,其系统效率计算模型仿真精度更高。     

液力反馈型空心杆采油工艺系统工况预测模型分析

针对液力反馈原理的新型空心杆采油工艺的特点 ,在理论分析的基础上 ,考虑液体运动、空心杆柱受力等因素的影响 ,完成了液力反馈型空心杆采油管柱力学分析 ,建立了空心杆采油的二维数学模型。在不同泵径、泵深、冲程、冲次、密度和含水率条件下 ,对液力反馈空心杆采油工艺系统进行了工况预测 ,分析了这些参数对系统的影响。     

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。     

基于全年动态负荷的楼宇式天然气分布式能源系统优化研究

对楼宇式天然气分布式能源系统配置进行了优化研究,利用耦合动态电负荷平均值算法和基础发电机组容量多维度迭代算法确定了发电机组的最优功率为2297~2477 kW。通过对项目能耗分析表明,优化模型的一次能源节约率提高了14.3%,能源经济成本提高了20.14%~20.85%,能源综合利用率大于70%。     

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。     

游梁式抽油机悬点负载耦合动力学建模

建立了描述游梁式抽油机悬点负载动态特性的耦合动力学模型.采用多自由度的弹簧-质量-阻尼器机械动力学系统描述抽油杆柱振动特性.综合考虑有杆泵抽汲过程中泵腔内气体可压缩性、泵腔压力变化、泵阀局部阻力等因素的影响,建立了泵腔压力、进泵流体流量、泵腔内液体体积与柱塞运动之间相互关系的数学模型,得到一组描述有杆泵动态抽汲过程的新模型,确定了求解抽油杆柱振动模型的井下边界条件.采用时步有限元方法对所建杆-泵耦合动力学模型进行仿真计算.油田现场应用表明,所建模型具有较高精度,可用于抽油井负荷、泵效、扭矩和平衡度等工况参数预测及故障诊断.     

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.