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。     

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。     

葡萄花油田合理沉没度界限研究

为保证抽油泵正常工作，达到抽井机井供采协调、高产稳产、节能降耗的目的，从最大产量、最高经济效益、最小泵效三个方面讨论了葡萄花油田合理沉没度，得出该油田单井的合理流压为２．５￣３．３ＭＰａ，合理沉没度为３００￣３５０ｍ。确定油井工作制度时应该考虑经济效益。合理的沉没度在保证抽油泵正常工作的同时，还可以获得最大产量和最高经济效益。     

头台油田低渗层抽油机井合理沉没度及流压界限研究

头台油田大部分抽油机井由于抽汲参数配置偏大而处于低沉没度状态下运行,造成泵效不好;目前的研究都是针对中高渗透油田而言,对低渗透油田研究得不够。为低渗透油田配置合理设备和优化调整油井工作参数需进一步深入研究低渗透油田油井合理的流压及沉没度界限。本研究建立了泵效-沉没度关系数学模型,确定了合理流压和沉没度范围。结果表明以目前两区块含水率分别为47%和60%,泵效为20%时的合理流压分别为2.20MPa和1.90Mpa,沉没度分别为109.09m和72.23m。本结论对于指导低渗透油田的生产调整具有重要意义。     

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)。     

煤层气井气体对有杆泵排采的影响

依据气液两相流理论,建立煤层气井气水两相井液进泵运动规律的数学模型,给出适应于煤层气井泵充满度的算法,通过求解井液进泵的数值模型及仿真分析,得到煤层气井不同工况下抽油泵内液面和泵充满度的瞬时动态变化规律,以及泵充满度与冲次、泵入口气液比、泵入口压力等参数间的相互关系。利用余隙容积系数与泵内压强的关系和气体压缩膨胀的多变特性,分析出低沉没度下泵发生气锁的条件并给出预防措施。结果表明:降低冲次、减小余隙容积和泵入口气液比以及增大沉没压力可以有效提高泵的充满度,而且泵入口气液比对泵效的影响尤为显著;考虑抽油泵余隙内自由气体的作用后,随着余隙容积系数的增加,泵的充满度逐渐降低。     

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。     

合理沉没度诊断系统软件的研制与应用

介绍了软件的结构特点及功能,建立了满足生产需求泵效-沉没度关系的数学模型、供采平衡数学模型、系统效率数学模型,并模拟出其相关曲线。结果表明,该系统确定单井沉没度范围符合实际要求,取得了较好的效果。     

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。     

深抽井新型助抽设备增效机理及优化设计方法

由于存在冲程损失大、泵漏失严重等现象,深抽井有杆抽油系统泵效过低的问题较为突出。实践证明,井下分级助抽器能够有效提升深抽井泵效,但其具体增效机理即主控因素尚不明确,并缺乏有效的优化设计方法。针对上述问题,从分级助抽器增效机理入手,探究各机理的主控因素,构建相应的数学模型,并建立分级助抽器优化设计方法,确定合理参数。分析表明,分级助抽器能够有效降低冲程损失、控制泵漏失量,而分级助抽器间距、直径、气液比、冲程冲次等因素均会影响其增效效果, 建议助抽器间距为40~60m,与油管间隙为1~2mm。上述研究为深抽井的提产增效提供了依据。     

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(原油人井流动特性曲线)、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。     

井口回压对抽油井泵效影响规律研究

研究了井口回压对抽油井泵效的影响。计算泵效时考虑了抽油杆-油管的弹性伸缩、抽油泵漏失、抽油泵充满程度等因素,利用编制的抽油井泵效与井口回压关系计算程序,对葡北的11口油井进行了计算。结果表明：葡北地区泵效与井口回压基本成线性关系,井口回压每增加1Mpa,泵效降低1％～2％。     

抽油速度控制模型构建与应用方法研究

抽油成本控制对油田开采具有重要意义,尤其对处于低渗透或超低渗透状态的油井更是如此。为此,本文针对油田生产中的成本控制问题,通过分析影响油田油井效益的产油收益、用电成本等相关因素,获得单井效益关系。结合周期平均泵效与平均沉没度关系,构建周期平均沉没度与最佳转速匹配模型。在此基础上,进行应用方法研究与误差分析。结果表明,在周期平均沉没度误差不超过1%的前提下,获得的最佳转速相对误差小于0.73%。     

抽油机井的抽汲参数调整的优化方法

为了实现油田生产向精细化目标管理的转变,适应油田开发精细化管理的需要,通过对抽汲参数调整前后地面、井下系统效率和泵效的理论对比分析,依据抽油泵理论排量与有效举升高度的关系,优化调整抽汲参数;并在实践中对理论抽汲参数进行修正,使之调整后的抽汲参数与供液能力合理匹配。对于指导抽油机井的参数调整和节能效果分析具有一定的指导意义。     

在井斜60°以上井段实现有杆泵抽油

常规球阀类有杆抽油泵在井斜角大于42°时,球阀的工作稳定性将会消失.随着定向井、水平井的广泛应用,在井斜60°以上井段实现有杆泵抽油成为当前急待解决的问题.文中介绍了一种用于大斜度井抽油泵的结构及工作原理、论述了泵阀及弹簧的设计原则、推导了扶正器合理配置间距的计算公式.对乐安油田稠油热采60口水平井的现场使用跟踪分析表明,由于泵挂加深,沉没度加大,应用后平均日产液由19.6 t上升至48.2 t,日产油由6.4 t提高到15.0 t,产出液温度由46 ℃上升到53 ℃,泵效由20.2%提高到54.6%.     

在井斜60°以上井段实现有杆泵抽油

常规球阀类有杆抽油泵在井斜角大于 4 2°时 ,球阀的工作稳定性将会消失。随着定向井、水平井的广泛应用 ,在井斜 6 0°以上井段实现有杆泵抽油成为当前急待解决的问题。文中介绍了一种用于大斜度井抽油泵的结构及工作原理、论述了泵阀及弹簧的设计原则、推导了扶正器合理配置间距的计算公式。对乐安油田稠油热采 6 0口水平井的现场使用跟踪分析表明 ,由于泵挂加深 ,沉没度加大 ,应用后平均日产液由 19.6t上升至 4 8.2t,日产油由 6 .4t提高到 15 .0t,产出液温度由 4 6℃上升到 5 3℃ ,泵效由 2 0 .2 %提高到 5 4 .6 %。     

抽油机井泵效影响因素之主成分分析法

提高抽油机井泵效是油井管理的一项重要工作,由于影响抽油机井泵效的因素很多,不同因素之间相互影响,因此通过某一个或少数几个因素对泵效的影响进行评价时存在一定的局限性。为了科学地确定各个因素的主次关系,避免主观随意性带来的偏差,采用主成分分析法,对影响抽油机井泵效的众多因素进行分析。选取16个原始指标,应用SPSS分析软件进行计算,从中提取了7个主成分,综合分析表明:地层能量、油藏条件、原油性质、生产参数、井身轨迹、管杆泵匹配及抽油机平衡度是主要因素。     

关于连抽带喷的理论分析

本文深入讨论了利用惯性使抽油机连抽带喷的有关要素及其计算方法,并从理论上推导了连抽带喷的喷量表达式,从而得出了连抽带喷井的泵效计算式。为设计抽汲参数创造了条件,为油井连抽带喷,提高系统效率提供了理论依据。     

液力反馈泵井悬点静载荷的测试与分析

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,针对于液力反馈泵井的上漏失曲线的栽荷值由抽油杆柱自重、液柱栽荷、井口油压产生的载荷和沉没压力的作用力等组成,由液力反馈泵的工作原理得下漏失曲线的载荷值与上漏失曲线值是相近似的。在这些载荷中,只有井口油压引起的载荷与沉没压力产生的作用力可以通过计算准确获取。本文建立了测试上、下漏失曲线时抽油杆的受力平衡方程,并通过对方程进行分析。得到抽油杆自重、泵出口压力、液柱载荷的计算公式,并分析了用传统方法计算抽油杆柱自重和泵出口压力时,计算误差较大的原因。该方法测试数据简单,所得到的参数对液力反馈泵井工况诊断和油井工艺方案设计具有重要作用。