倾斜井眼中抽油杆扶正器的分布位置优化研究

随着油田的不断开发,斜直井、定向井、水平井等斜井不断增多。杆管偏磨成为该类机采井运行过程中的一个较为严重的问题,在抽油杆上设计并安装合理的扶正器能够有效缓解此问题,保障抽油机井正常运行。为了使扶正器安装位置及间距更加准确合理,通过建立相应的杆柱力学模型,对斜井抽油杆进行受力分析,推导出了扶正器安装间距的理论值。现场对4口抽油机井实施该措施后,抽油杆的偏磨得到更最有效的防治,扶正器的安装数量得以减少,施工成本显著降低,系统效率提高7.13%,有功功率下降2.19 kW,吨液耗电量降低0.52 kWh,年节电3.79×10^(4) kWh,节约电费2.4万元,实现了节能降耗。

定向井抽油杆柱横向振动仿真模型及扶正器布点优化

将定向井抽油杆柱在井筒内横向振动的力学模型简化为具有初弯曲的纵横弯曲梁在井筒约束条件下的横向振动模型。在模型中考虑了交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,并提出了弯曲井筒是轴向运动抽油杆柱横向振动的一项主要激励。综合考虑弯曲井筒对轴向往复运动抽油杆柱横向振动的激励以及交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,应用弹性碰撞理论描述井筒对抽油杆柱横向振动的约束,并基于弹性体振动理论建立了具有初弯曲的抽油杆柱在井筒约束条件下横向振动仿真的数学模型。基于定向井抽油杆柱横向振动仿真模型,建立了扶正器布点优化的数学模型。采用龙格库塔法实现了定向井抽油杆柱横向振动的仿真计算;通过循环迭代方法实现了扶正器的布点优化。研究结果表明:(1)仿真结果与油田实际情况相符,验证了模型的适用性;(2)杆管偏磨的危险点为井眼的造斜段与杆柱受压段。井眼造斜段杆管接触力较大,杆柱受压段杆管碰撞剧烈;(3)优化扶正器配置后,杆体、接箍不与油管接触,扶正器的最大杆管接触力均在许用接触应力以内,保证了抽油杆柱的工作寿命。

OPRS软件在煤层气井的应用

通过分析煤层气井偏磨产生的原因,统计采取的相应措施和效果,指出目前偏磨治理的瓶颈,分析OPRS软件在煤层气井的适用性,应用软件优化扶正器安装位置及数量,研究表明该软件模拟计算扶正器添加位置与实际偏磨井段的符合率高,现场应用后可以缓解偏磨造成的影响,延长检泵周期,具有指导意义。