碳纤维抽油杆作业车夹持装置剪切行为分析与优化

以碳纤维抽油杆作业车夹持装置上的摩擦块在作业时对抽油杆产生剪切作用为切入点,通过有限元模拟仿真分析被剪切状态下碳纤维抽油杆的应力状态,对导致摩擦块产生剪切作用的因素进行仿真实验,并利用有限元软件响应面优化模块对关键零部件进行结构优化。研究表明:摩擦块进入夹持装置时的切入角与摩擦块的圆角是导致抽油杆被剪切的主要因素;以最小剪切应力为目标建立有限元模型,对摩擦块圆角以及决定切入角大小的导轨倾斜角进行优化,并根据优化结果设计了一种非对称式曲率连续的摩擦块圆角,当摩擦块横、纵方向的圆角尺寸分别为1.0 mm、13.5 mm,且导轨倾斜角为3°~9°时,碳纤维抽油杆进入夹持装置的剪切应力最小。

油田捞油设备述评

介绍了捞油抽子的工作原理,即将油井套管作为泵筒部分,装有滑动密封筒的捞油抽子作为抽油泵柱塞,在钢丝绳的作用下,从报废油井或低产井中一次捞取一段油柱。同时,针对近年来油田开发出来的固定式捞油机、移动式捞油车和轨道式捞油平台,简要分析了这3种捞油设备的主要结构、动力传动和性能特点。

安塞油田直线电机无杆采油工艺试验效果分析

安塞油田为低渗透油田,随着大丛式井组的增多,使用有杆泵采油存在能耗高、杆管偏磨、调参复杂等问题。进行了直线电机无杆采油工艺技术试验和效果分析,为提高系统效率、降低井筒治理和设备维护费用提供了一个很好的技术思路。

防气泵与气锚概述

有杆泵抽油的泵效较低(不到50％)。影响泵效的因素很多,其中气体的影响最大。一般来说,泵吸入口压力都比较低,往往低于饱和压力,因而气液两相总是同时存在,气体不仅占去泵腔内的部分空间,而且干扰阀的正常工作,使泵效降低,甚至出现“气锁”现象。为了减少气体影响,除了采取其他措施(如缩短防冲距,加深泵的沉没度等)以外,使用防气泵和气锚则是主要的方法。

高温电潜泵注采一体化管柱自动Y工具设计

现有的稠油热采工艺普遍存在生产效率低、工艺流程复杂和液控管线数量较多的问题。针对这些问题设计了一种适用于高温电潜泵注采一体化工艺的新型自动Y工具,可以实现稠油热采过程中注入和生产通道的自动切换,简化了工艺流程,并减少了液控管线的数量。介绍了自动Y工具的设计原理、强度校核和有限元分析,并进行了常规功能性试验、流量试验和隔热试验。结果显示,该自动Y工具能够满足350℃高温电潜泵注采一体化的作业要求,隔热效果良好,最大流量为2.86 m^(3)/min(18 bbl/min)。

上置横梁抽油机的性能研究

介绍了上置横梁抽油机的结构及设计特点 ,并以 12型 4 8m上置横梁抽油机和偏置抽油机的性能对比为依据 ,揭示了上置横梁抽油机的性能特点 ,分析了上置横梁抽油机能耗高、减速器峰值扭矩大的原因 。

助抽扶正器的研制和应用

介绍了助抽扶正器的结构、工作原理、使用条件和现场应用情况。通过现场试验证明，助抽扶正器是一种新型井下采油辅助工具，不但能提高泵效，而且又有一定的扶正防偏磨作用，具有结构简单、维修方便、成本低和可重复使用的优点。

全液压稠油热力开采系统

介绍了全液压稠油热力开采系统的采油装置及其液压技术原理,分析了系统的可行性,对系统进行了井下流体热力学研究.通过建立物理和数学模型以及使用计算机进行仿真,得到当原油的井底温度一定时,液压油在系统中具有与其等效的加热效率,进而得到原油的出井温度与液压油的输入温度及原油保温所需的液压油最小输入温度与液压油的流量基本呈线性关系.验证了该系统对稠油的加热和提采方式是可行的,而且效果比较理想.该模型的建立也为进一步研究井下流体传热情况提供了理论基础.

基于扭转几何大变形理论的并联行星传动太阳轮轴设计研究

以潜油单螺杆泵采油系统中的并联行星齿轮减速器为研究对象,结合等圆截面杆的弹性扭转几何大变形位移公式,通过Matlab软件计算,建立了并联行星齿轮减速器中并联太阳轮轴扭转变形的数学模型,应用各段并联太阳轮轴扭转变形协调原理和等功率传递原理,设计了并联行星齿轮减速器。该减速器在传递额定功率的情况下可以大幅度减小径向尺寸。

聚合物驱抽油机井节能增产和防断技术探讨

针对聚合物驱抽油机井普遍存在的油管偏磨、抽油杆断脱的问题 ,提出了可行的解决方案 :在抽油泵上部加装缓冲装置减少或消除惯性载荷 ,改善抽油杆柱受力状态 ;在抽油泵下部加装补偿装置对泵进行灌注 ,提高泵效。两种装置的工作原理是 :在橡胶筒、壳体与上、下端盖组成的密封腔内充有氮气 ,靠气体的可压缩性作为能量转换元件 ;在井下工作时 ,当中心管压力增大时 ,吸入液体 ;而压力降低时 ,排出液体 ,从而使流体流动趋于均匀 ,改善杆柱的承载状况。

CYC20型抽油车的设计与应用

针对边远油井、低产低渗油井开采的现状 ,研制开发出了一种新型移动抽油设备———CYC2 0型抽油车 ,它根据负压采油工艺原理 ,利用特制的油抽子在套管中直接抽汲原油进行采油。现场应用表明 ,这种抽油车结构设计合理 ,尤其是采用了前支承式伸缩井架 ,操纵装置集中于驾驶室内 ,方便了现场安装及操作。同时 ,同于抽油车可移动作业 。

智能软拖动抽油系统合理工作制度探讨

由抽油装置、井下抽汲系统等组成的智能软拖动抽油系统具有结构简单、能耗低、管理方便的特点,能保证油井在合理流压下密闭生产。为进一步降低智能软拖动抽油系统的能耗,以百米吨液耗电为目标,建立了智能软拖动抽油系统能耗公式,利用图解法求出了软柱塞合理下入深度,给出了合理工作制度的确定方法。现场试验证明,此方法准确、可行。

一种新型采油车

新型采油车是在奔驰车底盘上加装机械采油系统构成,其动力由取力器从发动机取出,通过液压传动系统传递给采油抽子,进行采油作业。现场应用结果表明,与其他采油车相比,这种新型采油车具有功率大、采油抽子具有自我保护功能、钢丝绳密封寿命长、可全方位对中油井等特点。

车载抽油装置配套设备的研制

简要概括了称动式采油设备———车载抽油装置出现的背景情况 ,绘制了车载抽油装置的采油原理图及捞油泵、捞油井口的结构示意图 ,并结合图形结构扼要说明了车载抽油装置的基本结构和采油工艺原理。重点阐述了与车载抽油装置相配套的分体式捞油泵及捞油井口的基本结构和工作原理。

一种新型抽油井管柱锚定工具

KYLM型液力锚是一种新型的多功能抽油井管柱锚定工具。该液力锚主要由坐锚机构、锚定机构、解锚及泄油机构组成。既可锚定井下管柱,防止管柱蠕动或弯曲,又可在修井作业时泄掉油管内原油,防止污染井口。该工具结构合理、使用方便。现场应用表明,该工具性能可靠。

随动对中抽油井口光杆密封装置的研究与应用

由于抽油机制造、安装误差及抽油机受力变形、地基下沉等原因使光杆轴线与井口装置抽线间形成固定偏移及随机偏移 ,造成盘根严重偏磨。目前 ,使用较多的固定式常规型井口密封装置不具备调偏功能。文章推出一种随动对中抽油井口密封装置 ,可使光杆轴线与井口密封装置轴线随动对中 ,基本解决了盘根偏磨问题。

井下电潜式往复泵举升系统设计

针对目前使用的有杆抽油系统存在的各种问题,提出一种无杆抽油系统,即,井下电潜式往复泵举升系统。对该举升系统进行了设计,并分析了其工作原理。这种举升系统以直线电机为井下动力源,不使用抽油杆,有效地减小偏磨、能耗等问题,提高了综合效益。

防气泵阀座的三维有限元分析

高气液比抽油机井中 ,防气泵的阀与阀座是关键部件。考虑油管内气液两相流动计算泵端排出压力 ,应用从美国PTC公司引进的大型软件Pro/E ,在SGI工作站上进行了三维有限元数值计算 ,确定防气泵阀座的应力分布 ,阀座大端 (阀与阀座的接触密封区 )为强度薄弱区域。从强度考虑 , 38防气泵在泵挂 2 0 0 0m左右能够正常工作。但泵挂达到 310 0m时难以保证长期正常工高气液比抽油机井中 ,防气泵的阀与阀座是关键部件。考虑油管内气液两相流动计算泵端排出压力 ,应用从美国PTC公司引进的大型软件Pro/E ,在SGI工作站上进行了三维有限元数值计算 ,确定防气泵阀座的应力分布 ,阀座大端 (阀与阀座的接触密封区 )为强度薄弱区域。从强度考虑 , 38防气泵在泵挂 2 0 0 0m左右能够正常工作。但泵挂达到 310 0m时难以保证长期正常工作。

钢丝绳抽油杆抽油超冲程分析

通过对钢丝绳抽油杆和常规钢杆振动模型固有频率的分析,从理论上分析了钢丝绳抽油杆和常规钢杆振动形成谐振(超冲程)的条件;同时讨论了振动阻尼系数对共振的影响关系,从理论上得出了钢丝绳抽油杆在抽油时更易形成超冲程,进而从理论上解释了钢丝绳抽油杆在抽油过程中的泵效较高的事实,进一步解释了当前人们对钢丝绳应用和研究中的一些疑点和难点,为钢丝绳抽油系统的设计和应用提供了重要的理论指导。