有杆抽油系统诊断方法研究与应用

以有杆抽油系统动力学行为分析为基础,将基础理论研究和应用技术有机地结合起来,建立了考虑悬挂系统弹性的直井和定向井有杆抽油系统诊断模型,研究了基于B/S（Brower/Server）模式的有杆抽油系统故障诊断方法,利用Internet技术和Web技术开发了相应的软件系统, 通过浏览器即可实现对有杆抽油系统快速、准确的故障诊断,并给出了诊断算例,诊断结果验证了该系统的有效性。基于B/S模式的有杆抽油系统故障诊断对避免井下作业的盲目性,提高系统效率,降低采油成本,实现油田企业信息化和提高油井的科学管理水平具有重要意义。     

有杆泵系统优化设计技术的应用研究

结合中原油田有杆泵采油生产的实际,对电模拟法、常规API RP 11L方法及Rodstar方法等优化设计技术进行了分析。结果表明,Rodstar方法是一种能与实际生产情况完全拟合的系统设计和模拟技术。该方法可根据油井当前的运行参数、生产状况、井底流压变化幅度和流入动态曲线判定油井是否有提高潜力,能定量地分析拟合系统的设备工况,模拟液面撞击以及井被抽空时的状态,并能用于对整个有杆泵系统作定量的经济分析评价。模拟结果与实际生产吻合较好,是迄今为止对有杆抽油系统进行设计、模拟及分析的较为完善的技术。     

低渗透油藏有杆泵采油系统优化设计及研究

低渗透油藏有杆泵采油系统优化设计以产能预测与有杆抽油系统生产参数优化设计理论为基础,结合现场经验对优化设计部分参数进行设定和调节,从而建立完善的有杆泵系统优化设计模型。它具有预测油井产能、优化有杆泵采油设备生产参数、优化设计经济性评价和作业方案输出等功能。从现场应用效果来看,在单井产液量基本不变的前提下,优化后平均单井日节电14.48度,节电率达到了50.96%,平均单井机采系统效率提高了3%,节能效果显著。     

有杆泵系统优化设计技术的应用研究

结合中原油田有杆泵采油生产的实际 ,对电模拟法、常规APIRP 11L方法及Rodstar方法等优化设计技术进行了分析。结果表明 ,Rodstar方法是一种能与实际生产情况完全拟合的系统设计和模拟技术。该方法可根据油井当前的运行参数、生产状况、井底流压变化幅度和流入动态曲线判定油井是否有提液潜力 ,能定量地分析拟合系统的设备工况 ,模拟液面撞击以及井被抽空时的状态 ,并能用于对整个有杆泵系统作定量的经济分析评价。模拟结果与实际生产吻合较好 ,是迄今为止对有杆抽油系统进行设计、模拟及分析的较为完善的技术。     

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。     

钢丝绳抽油系统的行为预测

对钢丝绳连续抽油杆采油系统的行为预测技术进行了研究 ,指出在钢丝绳进行过预拉及锻打工艺处理后 ,该系统的行为预测可按有杆抽油系统的预测方法进行 .给出了该采油系统的行为预测模型 .通过实例分析 ,指出下部加重杆的配置原则是 :在确保下行程正常的前提下 ,尽可能采用大直径加重杆 ,以减少钢杆数量 ,提高作业效率 ;而且在这种情况下泵的超行程易于形成 ,在产量、节能及减小系统载荷等方面均处于较优工作状况 ;避免使用小杆径加重杆 ,从而减少钢杆根数     

钢丝绳抽油系统的行为预测

对钢丝强连续抽油杆采油系统的行为预测技术进行了研究，指出在钢丝强进行过预拉及锻打工艺处理后，该系统的行为预测可按有杆抽油系统的预测方法进行，给出了该采油系统的行为预测模型。通过实例分析，指出下部加重杆的配置原则是：在确保下行程正常的前提下，尽可能采用大直径加重杆，以减少钢杆数量，提高作业效率，而且在这种情况下泵的超行程易于形成，在产量，节能及减小系统载荷等方面均处于较优工作状况；避免使用小杆径加重杆，从而减少钢杆根数。     

NHW-1型涂层油管耐磨性能评价

杆、管偏磨问题已成为制约抽油机井采油工艺技术发展的最大瓶颈,目前的治理措施存在诸多的不适应性。室内研究及现场试验证明NHW-1型涂层油管对偏磨抽油机井的杆、管有很好的保护作用,该涂层油管与普通油管对比,可延长管杆使用周期2.6倍以上,是目前国内外较为先进的抽油机井杆、管偏磨治理技术。     

特种有杆抽油方式的设计与综合评价

研究了特有种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，该模能够很好符合现场，为高凝，高粘油田采油方式选择提供了科学手段。     

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。     

泵示功图单井自动量油技术研究

以井下泵示功图为基础,结合油井工况自动诊断技术,通过封闭曲线的曲率确定有杆抽油系统深井泵的游动阀、固定阀的开启点和关闭点,从而提出了有杆抽油系统单井自动量油的理论及其数学模型.经油田现场实测资料验证,以该理论为核心的泵示功图单井自动量油技术计算的产油量与实际产油量的平均相对误差为8.93%,最大相对误差为20.26%,最小相对误差为0.07%,相对误差在15%以内的井占85.71%.因此,利用该方法中封闭曲线的曲率来确定泵示功图的4个凡尔开闭点的方案是可行的,用于有杆抽油系统的单井自动量油具有实际的工程应用价值,该技术已应用于游梁式有杆抽油泵采油井自动监测系统中.     

辽河油田抽油机节能降耗技术研究与分析

目前辽河油田机械采油系统能耗约占全部能耗的1/3左右,搞好机械采油系统的节能工作对整个油田的节能降耗工作具有十分重要意义。文中通过对抽油机井能耗现状分析,找出了影响抽油机系统效率的主要因素,对抽油机能耗治理提出了可行的措施和建议,以指导高能耗抽油机井的治理,从而达到降低机械采油成本、提高经济效益的目的。     

注重功率平衡提高抽油井系统效率

有杆泵采油占我国油井的80%,由于与抽油机联合工作的井下抽油泵载荷交替变化造成地面系统工作不平稳,加剧了动力系统的无功消耗,导致抽油系统的低效率运行,造成了巨大的能源浪费。通过抽油机电机的输入功率等电参数、油井示功图、油井生产参数的测试、录取和系统效率计算工作,对测试数据进行系统的节点分析,确定了造成抽油机系统效率低的因素,提高抽油机系统效率的目的。     

有杆抽油系统故障递阶诊断的故障识别研究

有杆抽油系统工况极其恶劣,发生故障的概率较高。针对有杆抽油系统的特点及其故障诊断目前存在的问
题,提出基于示功图的有杆抽油系统故障递阶诊断法,该方法分为故障分辨和故障识别两个阶段,在基于示功图的有
杆抽油系统故障递阶诊断法的第二阶段故障识别阶段,从故障机理入手,在故障分辨的基础上,将正常样本的统
计信息与搜索树相结合,建立起有杆抽油系统故障识别的搜索树,对故障样本进行故障类型的详细识别。通过实例和
多种典型故障示功图,包括严重故障,验证了该方法能有效识别出有杆抽油系统的单个故障和组合故障。     

高凝、高粘油抽油机井诊断技术

针对有杆抽油诊断技术在高凝、高粘油抽油机井中遇到的阻尼系数计算不准的难题，提出了抽油杆接箍对阻尼系数影响的计算方法，并针对应用高凝、高粘抽油机井的电热杆和空心杆热流体循环工艺提出了相应的诊断方法。     

有杆抽油系统故障递阶诊断的故障分辨研究

有杆抽油系统工况极其恶劣,发生故障的概率较高。针对有杆抽油系统的特点及其故障诊断目前存在的问
题,提出基于示功图的有杆抽油系统故障递阶诊断法,该方法分为故障分辨和故障识别两个阶段,即首先在故障分辨
阶段根据正常（或平稳状态）样本的统计规律把示功图分为故障类和非故障类;然后采用基于示功图的有杆抽油系统
故障识别的搜索树方法,对故障样本进行故障类型的识别。它提高了故障诊断系统的故障诊断性能,且不需要建立和
求解有杆抽油系统力学模型,也不存在训练集问题,并能反映出有杆抽油系统自身的基本特征。故障分辨过程包括：
在训练阶段,t 检验剔除异常数据后,通过X2拟合优度检验确定样本的随机分布形式及其参数,进而计算出正常区域
和故障区域;在分辨阶段,根据测试样本是否有特征量落入故障区域来判断其分类。实例表明故障分辨过程能从大量
的数据中筛选出故障样本,分辨的正确率比较高;训练样本的统计规律能反映油井实时的生产状况。     

基于有限元方法的抽油杆管磨损量预测

针对在斜直井、定向井、水平井等井中采取有杆泵采油作业时,由于抽油杆屈曲以及井眼弯曲导致抽油杆严重偏磨的问题,建立了抽油杆动态行为有限元分析方法。利用能量法原理,将抽油杆发生偏磨时产生的摩擦功与金属磨损消耗的能量联系起来,确定了有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测模型,利用有限元分析得到的接触力可以定量分析杆管柱的磨损量。结果表明,有限元方法模拟效果较好,可用于预测井下杆管偏磨情况,对油田采取合理的防偏磨措施具有重要的指导意义。     

一种新型抽油装置的设计

针对抽油技术的现状和存在的问题 ,设计了一种不同于有杆抽油方法的井下自动跟踪式抽油装置。这种装置的地下部分为自同步换向式抽油装置。论述了井下自同步换向式抽油装置 (信号反馈式抽油装置 )的换向原理和地面电控装置的工作原理及地面平衡缸与井下动力液缸的位置匹配和调节技术措施。设计表明 ,这种新型抽油装置具有结构简单、加工容易、成本低、工作可靠等特点 ,适宜于深井抽油 ,液压站可远离井口控制 ,便于集中管理。     

一种新型抽油装置的设计

针对抽油技术的现状和存在的问题，设计了一种不同于有杆抽油方法的井下自动跟踪式抽油装置。这种装置的地下部分为自同步换向式抽油装置。论述了井下自同步换向式抽油装置(信号反馈式抽油装置)的换向原理和地面电控装置的工作原理及地面平衡缸与井下动力液缸的位置匹配和调节技术措施。设计表明，这种新型抽油装置具有结构简单、加工容易、成本低、工作可靠等特点，适宜于深井抽油，液压站可远离井口控制，便于集中管理。     

采油厂日单井抽油时段安排数学模型的研究

抽油是原油生产过程中的一项重要作业,此作业开展得情况直接影响采油厂的经济效益。为了使采油生产计划进行合理分配和抽油时段进行合理安排,对油井生产动态进行分析并建立采油厂日单井抽油时段安排数学模型,以达到在节约能源和提高原油生产效率的前提下,完成采油厂生产计划任务。