基于无线传感网络的柱塞气举排水采气控制系统设计

为解决柱塞气举排水采气控制系统中需要人工到井口进行制度调参、现场布线复杂、管理强度大等问题,以柱塞到达传感器信号、油压和套压为监测目标,以气井工作模式为控制目标,设计了基于无线传感网络的柱塞气举排水采气控制系统。该控制系统以CC2530处理器为核心设计井口中央节点、监测节点、控制节点、协调器,采用ZigBee协议实现自动组网、数据监测和控制信号传输。监测节点通过实时监测柱塞到达传感器信号,记录柱塞到达井口时间,实时监测井口油压和套压;利用智能井口中央节点判断柱塞到达井口时间和油套压变化情况,控制节点实现电动阀的精确控制。试验表明,该系统可满足多柱塞气举井实时控制的需求,并可对整个区块柱塞气举井进行实时监测,有效提高了气井生产的管理水平。

盐浴复合热处理对模拟柱塞偶件性能和尺寸的影响

柱塞和柱塞套是一对精密偶件,材料为含Cr、Mo、V的合金钢,其径向间隙为0.002～0.003 mm,要求具有高的精度和好的耐磨性。研究表明,经过盐浴渗氮一氧化复合处理后,模拟柱塞偶件表面脆性低,硬度高,尺寸变化小,因此这种工艺适用于要求耐磨耐蚀的柱塞偶件等精密零件。

套管气辅助举升工艺动态分析模型

在高气液比井中为了减少气体对泵效的不利影响,同时又能充分利用气体能量,采用套管气辅助举升技术是一个比较经济有效的选择。在井下合适深度下入气举阀,将环空气体返注回油管,利用气举原理可获得更高的系统效率。然而套管气源和压力无法人为控制,注气压力和注气量均随时间变化。为了验证设计参数的合理性,结合采油系统中各段的流动特点和采油设备的工作特性,考虑井下分离器和气举阀造成的套管气体量以及压力的变化,建立了套管气辅助举升过程的动态模型。通过比较有无井下分离器及气举阀时的油井生产参数变化,得到使用套管气辅助举升系统后,油井泵效提高、套压得以控制、上冲程载荷降低等结果,表明套管气可以用来辅助人工举升。研究还通过改变气举阀下入深度、直径以及开启压力,研究各参数对采油过程的影响,为套管气辅助举升工艺的设计提供了依据。

普通抽油泵防卡防漏改造

针对普通抽油机井易卡泵和非磨损漏失的问题,分析出其柱塞上下部存在锥形体间隙、固定凡尔罩存在较宽扶正弧面等结构缺陷。通过技术改造消除或降低了事故隐患,并通过现场试验,取得了明显效果。

基于多参数测量柱塞的井底流压连续监测及应用

为了连续监测井底流压,为井区压力监测、气井生产及排水采气策略的制定提供理论和实际指导数据,以井区柱塞井为研究对象,依托井下多参数测量柱塞内置的压力、温度和加速度传感器,经过内置算法得到柱塞运行过程中沿井筒的温度和压力分布,并对获取的井底流温和流压数据进行分析。结果表明,得到的柱塞运行过程中沿井筒的温度和压力分布,有助于分析气井积液和井下压力等生产状况。获取的流温流压数据准确可靠,Y4-3井使用井下多参数测量柱塞实施气举排水采气工艺后,套压下降速度缓慢,平均降速为0.0019MPa/d,年下降0.6935MPa;井底流压下降速率为0.0004MPa/d,低于井口套压的压降速率。井口套压的下降速率和井底流压下降速率并不一致,前者是后者的4.75倍,井口套压的变化并不能直接反映井底流压的变化,原因在于环空的积液量情况未知且较难预测。