连续抽油杆抽油装置的研究现状及发展方向

分析了常规钢抽油杆在机械采油中存在的主要问题和柔性连续抽油杆的主要特点,阐述了在我国发展柔性连续抽油杆的必要性,同时综合论述了国内外连续抽油杆抽油装置、柔性抽油杆抽油装置用抽油泵、半刚性金属杆、钢绳、复合材料带和钢带等连续抽油杆的发展概况。根据我国油田的实际情况,对我国发展柔性连续抽油杆抽油装置及配套件提出了几点建议。     

抽油杆连续调质温控系统研究

针对现有抽油杆连续调质工艺存在的温控精度差、劳动强度大等问题,以单片机为核心,采用PID控制方法设计了抽油杆连续调质温度自动控制系统,实践表明该系统不仅能将温控精度控制在±10℃范围内,而且可有效减轻工人劳动强度。     

钢质连续抽油杆生产线自动控制技术

在钢质连续抽油杆生产线的生产工艺路线中，使用变频器，实现了生产速度的无级调速。根据闭环控制原理设计了生产线的自动控制系统，实现了生产线的自动控制。运用自动控制技术使连续抽油杆的长度测量误差低于0．1％，相对速度误差小于0．2％，达到了设计要求。该系统的投资不足加拿大COROD公司连续抽油杆生产线控制系统的10％，其生产线的控制精度能满足生产的需要。该系统安全运行了一年，累计生产钢质连续抽油杆超过300km，获得了较好的经济效益。实际应用验证了整个控制系统工作的有效性和可靠性。     

钢质连续抽油杆生产线自动控制技术

在钢质连续抽油杆生产线的生产工艺路线中 ,使用变频器 ,实现了生产速度的无级调速。根据闭环控制原理设计了生产线的自动控制系统 ,实现了生产线的自动控制。运用自动控制技术使连续抽油杆的长度测量误差低于 0 .1 % ,相对速度误差小于 0 .2 % ,达到了设计要求。该系统的投资不足加拿大COROD公司连续抽油杆生产线控制系统的 1 0 % ,其生产线的控制精度能满足生产的需要。该系统安全运行了一年 ,累计生产钢质连续抽油杆超过30 0km ,获得了较好的经济效益。实际应用验证了整个控制系统工作的有效性和可靠性。     

抽油杆柱在粘性流体中阻力的实验研究

流体在抽油杆与油管环形空间的流动是有杆抽油系统的一个动态子系统，本文对抽油杆柱的粘滞阻力进行了理论分析，并利用自行设计建立的有杆抽油系统模拟实验装置，对四种不同条件下的抽油杆柱阻力进行实验研究，得到了计算抽油杆柱阻力系数的相关式。     

铝合金抽油杆柱深抽的初步研究

机抽井深抽是恢复油井产量行之有效的措施,为解决钢质杆深抽时驴头负荷、曲柄扭矩和杆柱应力过大的问题,我国西部某油田提出了使用铝合金抽油杆的设想。本主根据抽油杆柱设计理论导出了深抽杆柱各级下入深度的公式;对不同工艺参数配合下的计算结果进行了对比分析,对铝合金抽油杆柱用于深抽的可行性进行了初步研究。     

抽油杆可靠性的试验研究

对抽油杆的可靠性试验研究表明，抽油杆的可靠性指标应用以其安全使用寿命为准则，通过寿命试验对抽油杆可靠度进行了评价。重点讨论了抽油杆的寿命试验和加速寿命试验，提出抽油杆的寿命分散和系数。并针对抽油杆的特点，介绍了抽油杆可靠性筛选试验和可靠性验证试验的主要步骤，并给出了应用实例。     

深井采油设备的技术进展

综述了目前国内外深井采油使用游梁式抽油机－玻璃钢抽油杆系统的技术进展，尤其是玻璃钢抽油杆的制造和使用情况，指出玻璃钢抽油杆是用游梁式抽油系统进行深井采油的关键部件，并建议我国应对深井采油中使用的混合杆柱进行系统的运动学、动力学研究及杆柱的可靠性设计研究，大力推广油管锚定技术。     

抽油杆柱下部失稳分析与加重杆设计方法

在有杆泵抽油过程中,抽油杆柱下行过程中受到阻力。在其下部自重不能抵消阻力,处于受压状态。当压力增大到一定程度时,抽油杆发生弯曲变形,这种弯曲变形在油管内径的约束下,呈螺旋状。杆柱失稳弯曲至少有三方面的危害：①增大冲程损失,降低泵效;②增加超应力破坏的机会;③增大杆管间的磨损,容易造成抽油杆断脱和油管漏失。     

旋转级次抽油杆柱动力学模型及其差分方程

建立了直井中用于驱动井下螺杆泵的旋转级次抽油杆柱扭轩扭转动力学分析模型,推导出了该模型的一种有限差分方程,并给出了方程的收敛条件,模型中利用了级次抽油杆柱联结处扭矩及转角连续条件和转角的泰勒级数开展式,使该差分方程适合于级次抽油杆柱组合的情况。这种模型及其差分方程配以一定的定解条件后,不仅可用于地面驱动螺杆泵抽油系统的杆柱组合优化设计、行为预测,也可用于该系统的工况诊断以及杆柱强度校核。     

抽油杆滚压修复技术

本文首先介绍了滚压加工的一般原理,指出滚压加工是是利用表面硬度高、表面粗糙度较小的滚动体滚压工件的被加工表面的一种金属加工工艺。针对有杆采油系统中抽油杆普遍腐蚀比较严重的实际情况,结合滚压加工的工艺特点,在修复抽油杆工艺中引入滚压加工工艺,利用一台可变频的中频电源,加热并提高抽油杆的塑性后,用三组滚压轮,以2t～5t的压力依次滚压抽油杆表面,使金属组织发生较大的塑性流动,光整抽油杆表面。抽油杆滚压工艺分为等直径滚压和变直径滚压。被腐蚀的抽油杆经过滚压后,杆体表面变得完整连续光滑,消除了应力集中的危害,提高了抽油杆抗疲劳断裂的能力,另外也提高了抽油杆修复率,节约了采油成本,提高了经济效益。     

超高强度抽油杆的可靠性增长试验

本文对超高强度抽油杆的可靠性增长试验进行了研究.通过可靠性增长试验.发现并改进20CrMo钢超高强度抽油杆的薄弱环节.加速了该产品的开发进程.并使其疲劳性能指标达到了美国同类产品的水平.研究表明.国产超高强度抽油杆在工艺改进前后,其疲劳寿命均服从对数正态分布,两者标准差相同,但对数寿命均值有明显的差别;其可靠性增长的规律可以用Duane模型描述.     

抽油杆断脱原因分析

对河南油田分公司第一采油厂抽油杆断脱次数不断升高的原因进行了全面分析,并提出了减少抽油杆断脱的技术措施和管理办法,在减少维护性作业及提高油井免修期方面将起到一定的作用。     

稠油井抽油杆柱粘滞摩擦载荷计算分析

随着有杆抽油机在稠油井的应用越来越广泛,抽油杆的粘滞摩擦载荷问题日益显著。目前通常采用等效阻尼系数来计算杆柱的粘滞摩擦载荷,但无法准确反映粘滞摩擦载荷的变化情况,造成抽油机设计不够合理,效率不高等问题。文章以油管内稠油作为研究对象,建立了管内液体的动力学方程,求解出管内液体的速度分布。并以此为基础,结合牛顿内摩擦定律,形成了稠油井抽油杆柱粘滞摩擦载荷的计算方法。以胜利油田某稠油井为例,开展了抽油杆柱粘滞摩擦载荷计算分析,求解出了该井在一个运动周期内抽油杆粘滞摩擦载荷的变化情况。通过敏感性分析得出：在上冲程,增大抽油杆直径和油管直径或减少柱塞直径均会使杆柱的粘滞摩擦载荷变大;在下冲程,增大油管直径或减少抽油杆直径均会使杆柱的粘滞摩擦载荷变小,但柱塞直径的变化对杆柱的粘滞摩擦载荷没影响。研究结果对稠油井抽油机的设计以及抽油杆的选择提供了一定的理论依据。     

深井采油设备的技术进展

综述了目前国内外深井采油使用游梁式抽油机－玻璃钢抽油杆系统的技术进展，尤其是玻璃钢抽油杆的制造和使用情况．指出玻璃钢抽油杆是用游梁式抽油系统进行深井采油的关键部件，并建议我国应对深井采油中使用的混合杆柱进行系统的运动学、动力学研究及杆柱的可靠性设计研究，大力推广油管锚定技术．     

一种新型超高强度防腐抽油杆的研制与推广

介绍了一种超高强度防腐抽油杆的研制背景、研制过程和研制结果,并将它和目前国内外油田使用的H级抽油杆和K级抽油杆在机械性能和抗腐蚀方面进行了对比研究,并将通过油田现场推广应用,结果证明新型抽油杆在机械性能和抗腐蚀方面的总体性能优于其它类别的抽油杆,可见这种新型超高强度防腐抽油杆的市场推广价值很高。     

抽油杆旋转装置可靠旋转速度研究

通过对抽油杆下行过程中抽油杆接箍与油管接触部位进行应力分析,建立抽油杆接箍与油管之间的有限元模型,通过该模型,对抽油杆接箍与油管之间的接触应力及基础作用区域进行应力分析,得出抽油杆仿偏磨装置中抽油杆的最优旋转速度,该旋转速度精确性高,适用于各类抽油杆旋转装置的速度设定,具有一定的推广性。     

旋转级次抽油杆柱动力学模型及其差分方程

建立了直井中用于驱动井下螺杆泵的旋转级次抽油杆柱扭转动力学分析模型 ,推导出了该模型的一种有限差分方程 ,并给出了方程的收敛条件 .模型中利用了级次抽油杆柱联结处扭矩及转角连续条件和转角的泰勒级数展开式 ,使该差分方程适合于级次抽油杆柱组合的情况 .这种模型及其差分方程配以一定的定解条件后 ,不仅可用于地面驱动螺杆泵抽油系统的杆柱组合优化设计、行为预测 ,也可用于该系统的工况诊断以及杆柱强度校核     

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.     

抽油杆扭转振动形成因素浅析

在综合分析抽油杆破坏形式的基础上,肯定了采油过程中抽油杆扭转振动的客观存在,分析了抽油杆产生扭转振动的原因。根据分析的结果初步建立了抽油杆扭转振动的上下端边界条件,为抽油杆的扭转分析和扭转破坏的量化分析奠定了一定的理论基础。