多功能抽油机节能控制器的研发

多功能抽油机节能控制装置是集抽油机电机节能、间歇性采油、抽油机变矩平衡节能于一体的抽油机综合节能装置.该装置不仅节能效果好、增加油井的产量,同时能实时地获得泵的"示功图",及时地了解井下工况,便于故障诊断和油井管理.该多功能抽油机节能控制装置是目前油田最有效、最先进的抽油机节能装置,是其它以往抽油机节能装置的替代品.     

抽油机的节能措施研究

有杆泵式机械采油使用范围广,投放数量多,且游梁式抽油机存在能耗大,效率低的问题,随着油田的进一步地开发和电价的不断上调,采油成本在不断提高,如何降低抽油机的能耗,已引起国内外众多石油机械工作者的高度重视,开展对抽油机节能技术的研究,对于我国石油工业的发展具有重要的现实意义和深远影响。针对抽油机的结构特点及节能评价指标,采取不同的节能措施。     

一种能提高机采系统效率和效益的——可替代抽油机无杆电潜液力驱动柱塞式深井抽油泵

承担单位:东营市金亿来石油机械有限公司发明专利申请号:201110063564.6知识产权状况及获奖情况:无杆电潜液力驱动柱塞式深井抽油泵项目简介:原设备缺陷影响油田开发技术发展和开采效益提高,目前,油田开发提液技术领域,主要应用的机采设备是需配备地面抽油机的各种杆式泵、管式泵,需配备油杆和地面电机减速器的螺杆泵,无杆潜油电泵等。     

可替代抽油机无杆电潜液力驱动柱塞式深井抽油泵

项目简介：原设备缺陷影响油田开发技术发展和开采效益提高，目前，油田开发提液技术领域，主要应用的机采设备是需配备地面抽油机的各种杆式泵、管式泵，需配备油杆和地面电机减速器的螺杆泵，无杆潜油电泵等。这些设备一直主导着油田的开发生产，但这些设备的自身缺陷，影响油开发技术的发展和开采效益的进一步提高。     

有杆泵-地面驱动螺杆泵组合举升工艺设计

随着塔里木等深层油气田的开发,能够满足深井大排量深抽的工艺技术逐渐成为现实需要,考虑到机采井的泵挂深度不断加深,单一的举升方式随着举升高度的增加往往表现出一定的局限性和低效性,因此,针对性地提出有杆泵-地面驱动螺杆泵组合举升工艺,将螺杆泵和有杆泵安装在同一生产管柱上进行“接力”采油。为论证有杆泵-地面驱动螺杆泵组合举升工艺的可行性,在分析有杆泵-地面驱动螺杆泵组合工艺的工作原理、流量匹配及杆柱受力状况的基础上,建立了有杆泵-地面驱动螺杆泵组合举升工艺在油井深抽条件下的悬点载荷计算模型,与单独的有杆泵抽油相比,在保证产量相同的情况下,该组合系统能通过降低抽油机悬点载荷达到增加泵挂深度及排量范围、降低抽油能耗的目的。     

加装减载器的抽油系统杆柱设计及节能分析

减载器可通过液压反馈力降低抽油机驴头悬点载荷和抽油杆应力,实现节能采油和小泵深抽。根据静等强度设计准则,对抽油杆杆柱设计线性方程进行改进,使抽油杆杆柱组合的设计计算更加合理,进一步降低悬点载荷,提高抽油杆及地面设备的使用寿命,节约生产成本。     

机采井减载装置研究

随着油田开发的深入,各种节能措施不断应用,节能空间越来越小,开辟新的节能途径成为急需解决的问题。本文从机采井载荷出发,介绍了一种新型采油配套工具--抽油机减载器,并对其结构特点、工作原理、主要技术参数、使用要求等进行了详细介绍,通过调研减载装置的应用情况证明,该装置可有效降低机采井载荷,降低抽油机能耗、加深泵挂、提高泵效、增加产量。抽油机减载装置使用范围广,对降低我厂机采能耗、提高系统效率具有十分重要的意义。     

CJ12-6-40型丛式井双井节能抽油机的推广应用

针对目前各大油田丛式井组开发形势以及节能降耗的需要,胜利采油研究院研制了丛式井双井节能抽油机。该抽油机主要应用于胜利油田丛式井组和加密井组的原油开采中,具有节能显著、成本低、效率高等优点,成为一种极具发展潜力的采油设备。     

长冲程节能抽油机的分析与应用

以加快浅层超稠油开采效率为前提,把浅层超稠油开采过程作为一个系统来分析研究,重点论述浅层超稠油开采中抽油机的设计解决方案。实现小型机的长冲程、低冲次,实现大泵大排量深抽,提高排液速度,充分地高效利用在注汽时建立的注汽热焓,保证地面集输油的温度,延长稠油生产周期。通过解决目前在稠油开采工艺中,抽油机设计和使用中存在的不足之处,延长机杆泵抽油设备的系统使用寿命,使之具有适应稠油开采工艺特点,同时也适用于稀油井和稠油水平井上,对油田产能建设的理论研究和实践运用,提高经济和社会效益具有重要意义和深远的影响。     

特种有杆抽油方式的设计与综合评价

研究了特种有杆抽油方式优化设计与综合评价的理论模型，给出了地面驱动单螺杆泵的选择方法及电热杆和空心杆热流体循环抽油参数的确定原则．并编制了相应的软件。应用结果表明，该模型能够很好地符合现场，为高凝、高枯油田采油方式选择提供了科学手段。     

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     

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.     

一种新型滚筒式抽油机试验特性研究

为了保证抽油机的长冲程、低冲次的运动特性,提高换向系统寿命和可靠性,降低运转噪音,研制了一种新型滚筒式抽油机。针对该抽油机进行模拟加载试验,试验在理想化有杆泵采油的条件下实时采集悬点载荷与位移信号,并将采集的试验数据进行曲线拟合处理得到泵示功图,通过分析抽油机泵示功图,分别给定抽油杆配重负载和电机频率,研究了不同条件下抽油机运动规律的光滑性和无冲击性,使得抽油机泵示功图曲线趋于平缓,以此来获取抽油机最佳匹配的平衡配重和冲次,达到抽油运转稳定和节约能耗的目的。通过试验验证了该方法的准确性以及抽油机传动换向系统和平衡系统的可靠性,为抽油机模拟加载特性研究的型式试验提供了新思路,具有一定的参考价值。     

一种计算深井泵柱塞冲程的新方法

冲程损失是影响泵效的一个重要因素 ,计算泵效时 ,常规的方法只考虑由静载荷和最大惯性载荷引起的冲程损失 ,而没有考虑振动载荷对冲程损失的影响。在对悬点运动规律分析的基础上 ,提出了一种计算抽油杆柱振动位移及考虑抽油杆柱上加速度分布后惯性载荷引起的附加柱塞冲程的方法。实例计算结果表明 ,计算所得的附加柱塞冲程是不可忽略的 ,在对有杆泵井参数优化设计及有杆泵井的诊断分析时 ,可以采用该方法。这种新的计算方法有助于提高抽油机井工况诊断的准确率及参数优化设计的精确度     

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。     

水平井抽油泵的研制及应用

介绍了三种结构的稠油水平井抽油泵:带液力平衡补偿液缸的水平井抽油泵、带导向功能固定阀的水平井抽油泵、带环形阀的大斜度抽油泵;在阐述抽油泵的工作原理和结构特点的基础上,研究了水平井抽油泵环隙漏失理论计算方法。通过现场试验分析,表明所研制的水平井抽油泵工作平稳、可靠、抽汲效果好,泵效达41%~43%以上。     

故障工况下有杆泵采油系统运行特性及示功图研究

根据井液进出泵筒速度及泵筒内井液压力变化规律分别建立正常工况、气体影响、漏失影响和供液不足等工况下的泵阀运行特性模型,并与杆管液动力学模型进行耦合,形成故障工况下有杆泵采油系统的仿真模型及对故障工况下的有杆泵采油系统运动特性的仿真分析。结果表明:仿真结果与现场实测地面示功图具有良好的一致性且预测产液量平均误差低于6%,验证了故障仿真模型的准确性;碳纤维混合杆柱相对于钢杆采油系统示功图载荷绝对值较小,加载和卸载线较长,谐波个数较少且平滑;气体影响、游动阀漏失会减小加载完成时抽油杆柱的谐振,供液不足、气体影响和固定阀漏失会加剧卸载完成时抽油杆柱的谐振;基于该故障仿真模型可获得碳纤维抽油杆等新型抽油杆故障工况下的示功图图库。     

变转速泵控系统建压过程中流量死区特性分析

为揭示泵控系统中液压泵在控制过程中出现流量死区的机理,针对泵控系统在启动和换向过程中必需重新建压的特点,考虑压差流与剪切流导致的液压泵内泄漏以及油液可压缩性,建立包含流量死区的液压泵数学模型.通过分析得到:液压泵流量死区的宽度随液压泵的出口容腔、负载压力、油温和启动加速度的增大而增大,随液压泵排量的增大而减小.为此,以...     

地面驱动螺杆泵采油系统抽油杆柱运动模型

根据垂直井地面驱动螺杆泵采油系统的工作特点,利用抽油杆柱的动力学分析结果,建立了抽油杆柱运动模型,并给出了其有限差分解。利用该模型,可以根据在地面测试的光杆扭矩变化规律计算出井筒中任意部位及螺杆泵处抽油杆扭矩的变化情况,也可根据螺杆泵处抽油杆扭矩变化来预测光杆扭矩的变化。为进一步研究地面驱动螺杆泵抽油杆柱的运动特性和采油系统的工作状况提供了理论基础。计算实例表明,该数学模型及其有限差分解法是有效的和稳定的。     

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.