连续相液压抽油机在采油工艺中的应用

针对常规游梁式抽油机在油井开采中出现的适应性不足问题,研究提出设计并研制了一种新型连续相液压抽油机。通过在准噶尔盆地不同区块中的应用,显示该连续相液压抽油机对油井开发具有明显优势。能够有效解决传统游梁式抽油机油井开采高能耗、调参困难等问题,可以有效控制开采过程的原油含水率,同时还能满足高泵效,性能安全可靠,具有良好的推广应用价值。

火电厂汽轮机组汽动润滑油泵的设计与应用

目前火电厂汽轮机组投入使用的主轴驱动油泵和电动主油泵系统都不能在紧急情况下实现供油。为了让机组在全厂失电的情况中安全停机,本文通过利用来自锅炉过热器、再热器、旁路等管道中的余热蒸汽,驱动小汽轮机为润滑油系统供能,研究了锅炉停炉余汽汽源的动态特性,计算了汽动油泵的运行时长,最终设计的汽动油泵可以在突发情况迅速启动,保证系统紧急停机过程中各部分油压、油温稳定。

原油长输管道系统重点耗能单元用能评价与节能应用研究

针对某长输原油管道系统能量损失大、运行成本高的问题,构建了原油管道系统多层次能效评价体系,对该原油管道系统重点耗能单元进行识别,发现泵机组是节能监测与技术改造的重点单元。然后对其泵机组进行能耗监测,初步判断泵机组的用能情况,在此基础上提出多指标熵权-灰色关联综合评价方法,可同时实现泵机组系统整体用能评价与局部薄弱环节识别。结果表明:评价指标的权重大小排序依次为泵机组效率、功率因数、电机效率、吨·百米耗电量;通过计算关联度得到泵机组用能情况的排序。根据评价结果调整开泵方案,结果表明,调整后电耗和用电费用均有不同程度的降低,实现了该原油管道系统节能降耗的目标。

新型长冲程举升工艺在低效高耗井应用方案

油田举升方式主要采用游梁式抽油机,部分井存在系统效率低、能耗高、泵效低的问题,尤其在低产低效井和高能耗井更加突出。为探索高效举升新途径,按照“长冲程、低冲次”优化设计理念,某油田应用了超长冲程抽油机和塔架式抽油机等新型长冲程举升工艺,同时研究并应用了碳纤维连续抽油杆和柔性金属泵等配套举升技术,通过调研论证,个性化设计了低产低效井和高能耗井举升工艺应用方案,平均节电率可达30%以上,40口井年节电71.2×10^(4) kWh,年创综合经济效益108.5万元,具备推广应用价值。

抽油机减速箱自润滑双级油封总成的研制与应用

减速箱作为机械采油过程中的重要生产设备,长期在野外运行,由于箱体内压力高、回油槽堵塞、油封刃口与轴套发生干磨导致密封失效等原因易造成减速箱各部位发生漏油,成为生产过程中设备管理的一大顽疾,困扰油井的正常生产。针对以上问题,研制了减速箱双级油封总成,增加减速箱轴承密封级数,实现自润滑功能,解决了减速箱在轴承端盖部位漏油问题。现场124台抽油机减速箱成功应用后,达到了时率增产、降低油耗、杜绝污染等目的,累计创效154.54万元,延长减速箱输入轴和输出轴密封周期2~3倍,取得了降本增效和环保效益的双赢。

连续相液压抽油机在稠油采油工艺中的应用

稠油油藏具有储层非均质性严重、原油黏度变化大、开采难度高的特点。针对稠油油藏开发存在高成本低回报、原油流动性差、能源消耗大、含水率高的问题,研究设计了连续相液压抽油机。通过在稠油区块中的应用,显示该连续相液压抽油机对稠油开发具有明显优势。能够有效解决传统游梁式抽油机稠油开采高能耗、调参困难等问题,有效控制稠油开采过程的原油含水率,具有良好的推广应用价值。

改进原型网络法诊断抽油机故障

示功图是判断有杆抽油机工作状况的重要方法。常见故障工况因数据量多使其诊断准确率可达到99%,不常见的故障数据稀少,导致诊断准确率仅有90%~92%。为了提高数据量较少时抽油机故障诊断准确率,提出了基于压缩激励模块(Squeezeand-Excitation)改进原型网络的抽油机故障诊断方法。首先引入残差连接以及注意力模块对示功图特征进行提取,然后将不同类别的示功图像映射到特征空间,经过度量距离后输入Softmax分类器,实现小样本条件下抽油机故障诊断。研究结果表明,改进的原型网络模型在不同小样本数据集上分类准确率均提高。尤其在样本数据图小于50张时,比AlexNet及ResNet34模型对正常、供液不足、泵上碰、气影响、游动阀漏失、砂阻等6种故障类型诊断准确率提高3%~20%。

煤层气L型水平井抽油机举升工艺应用研究

煤层气L型水平井主要采用水力管式泵、电潜螺杆泵等无杆举升工艺进行排采,但排采过程中水力管式泵地面设备故障、中心管漏失、卡泵等问题频发,电潜螺杆窜气烧泵问题严重且由于受大狗腿度的影响部分井无法下泵至合理排采井段。针对以上问题,本文进行了煤层气L型水平井抽油机举升工艺的研究应用,通过L型水平井水平井泵的针对性研发、抽油机举升系统设计选型、内衬油管防偏磨工艺及插接式简易气锚防窜气工艺的设计,确保了2口试验井的成功应用,为煤层气L型水平连续稳定排采提供了一种高效的举升工艺方式选择。

新型塔架式抽油机节能技术研究

随着油田的持续开采,杏北油田基于“长冲程、大泵径、低冲次”及杆柱优化组合等优化理念进行参数和工具优化,“十三五”期间机采井系统效率提升较多,但是后期系统效率提升较难,挖潜空间缩小,延长检泵周期的手段和方法逐渐减少。通过应用新型塔架式抽油机(以下统称为塔架机),从机采井举升设备上,提供了机采设备提质增效的基础,为发挥新型节能抽油机的整体运行效果,开展塔架机高效举升技术研究,研究形成了塔架机高效举升配套技术,实现了塔架机运行指标先进、节能效果显著、作业运维成本低的目标,形成可复制、能推广的机采系统技术管理提效新模式,共应用塔架机125台,年可实现节电274×104 kWh,创造经济效益192万元。

“一拖多”共直流母线调控技术与应用

针对丛式井组的常规游梁式抽油机井之间井距较近的特点,开展了“一拖多”共直流母线调控技术与应用,以丛式井组为中心与周围井距较近的抽油机井组成一个井组,应用一变多井耦合式单井智能调速装置,将抽油机井传统的“一变一井”配电模式改变为“一变多井”配电模式,通过智能控制单元控制终端单井错峰运行,确保母线电压相对稳定,具有直流母线电压输送平稳、变压器容量减少、馈能合理利用、单井工况变频调速的技术优势,累计应用28个井组166口井,平均有功节能率达到了13.24%,年节电能力达到11.26×10^(4)kWh,实现了以井组为单元的节能效果提高。

抽油机系统技术经济优选评价方法研究

为选择出综合效果最好的节能举升工艺技术,助力抽油机举升降本增效,开展了不同类型抽油机节能举升方式技术适应性分析,并将能耗等技术指标折算为经济指标,以油井开发过程和设备生命周期为出发点,建立抽油机系统经济评价指标和方法,从而进行经济合理性分析。经调研塔架式抽油机、抽油机与常规游梁式抽油机相比节能效果明显,应用井数多,技术成熟可靠,维护保养方便。在经济合理性上,游梁式财务内部收益率均高于8%的行业基准收益率,经济上均可行。通过综合评价,为合理选择抽油机举升技术提供科学决策。

M701F机组交流润滑油泵变频改造分析与应用

介绍了某M701F机组润滑油系统,分析了交流润滑油泵变频改造的必要性、可行性,对交流润滑油泵变频改造进行详细设计,将一台交流润滑油泵改为变频运行,在投运之后既保证了机组安全运行又达到了节能效果,可作为同类型项目参考。

基于沉没度实现油田抽油机井系统效率提升的优化实践

为了进一步提升油田抽油机井系统效率,通过研究影响抽油机井沉没度的主要因素、分析油田抽油机井测试数据,拟合出沉没度与泵效、沉没度与系统效率的关系曲线,从而得出油田抽油机井合理的沉没度范围。现场运用并对比三种调整方法,改变工作制度、实施间开措施最为便捷、经济效益最高。

基于ADE7755及加速度传感器的便携式抽油机平衡度测试仪的设计

抽油机平衡度精准测量对于保障油田平稳高效运行具有重要意义,目前几种油田常规平衡度测量方法存在操作复杂、误差较大、设备不便携带等缺点。为此,论文研制了一种便携式平衡度测试仪,系统体积小、接线简单、方便携带,系统分为主机和从机两个模块,主机模块采用高性能微处理器作控制核心,使用单相电能计量策略实现抽油机三相驱动电机上下冲程消耗功率计量,从机模块通过加速度传感器检测抽油机光杆上下止点位置,主机与从机之间通过无线模块进行信号传输,避免有线传输影响油田生产运行安全,从而实现抽油机平衡度精准便捷测量。

游梁式抽油机实验教学装置的研制

游梁式抽油机是油田采油最常用的石油机械。根据游梁式抽油机工作原理,设计游梁式抽油机实验教学平台,为了更贴合实际状况需要对其运动特性进行仿真,同时可以测试其示功图和泵效。测试系统主要由ADAM4117采集模块、传感器、接口转换器和计算机组成,ADAM将传感器采集到的数据传输到计算机中,同时使用Matlab GUI建立人机交互界面,完成实验数据的处理、显示、保存,并绘制示功图曲线。通过对数据的显示和曲线的绘制,直观地体现出抽油机的工作状况,充分发挥游梁式抽油机实验台的教学意义,并简化了实验的操作,提高了实验台的可操作性。

一种识别抽油机井示功图的新方法

在现有示功图模式识别方法的基础上 ,运用矩特征法提取了示功图的 8个特征量 ,借助人工神经网络作为分类器 ,实现了采油工程中抽油机井示功图的自动识别。通过油田实例的检验 ,取得了较好的效果。

基于DriveLogix的新型长冲程抽油机教学实验模型

基于某新型无游梁长冲程抽油机结构,以罗克韦尔自动化公司的系统级变频器产品Power-Flex700S作为主控与驱动设备,结合教学实验的需要,完成了基于DriveLogix的新型长冲程抽油机教学实验模型的构建。介绍了模型的系统结构、电气控制线路设计,以及PLC主程序的编制,并叙述了该模型在教学上的应用及相应的实验设计。该教学实验模型一方面可用于参观演示及教学实验;另一方面,为学生创造了与工业现场更为贴近的实验条件,增强了学生对石油工业的感性认识。此外,该模型的开发也可为现场采油用抽油机的调试提供仿真系统模型。

抽油泵合理沉没度的确定

我国各油田对于抽油泵的沉没度都有各自的推荐值，其中有些是不合理的，以致造成一定的浪费。分别以系统效率和经济效益为目标函数探讨了两种沉没度的优化方案，计算表明，采用优化方法确定的沉没度可较明显地提高系统效率和经济效益。

大庆油田机械采油方式单耗变化规律

机械采油系统对油田综合开发效益影响很大。为了摸清大庆油田主要机械采油方式的能源消耗状况,挖掘节能潜力,深入研究了2008年以来的3种主要机械采油方式在不同产液量范围内的单耗变化规律,并对不同产液量、不同区块机械采油方式优选及机械采油节能降耗技术发展方向提出建议。机械采油方式单耗变化规律研究对于机械采油系统节能降耗、提高管理水平具有指导意义。

基于创新创业项目的大学生创新能力培养研究

结合黑龙江省大学生创新创业训练项目设计大赛,推进大学生创新创业能力的提升,开展石油类机械设备的创新设计与制造。针对我国现有抽油机高耗能低效率的问题,开发了一种新型节能无游梁抽油机,该抽油机具有体积小、操作方便、成本低等优点,最大限度地降低了抽油机的能耗。通过该次创新创业设计的活动,可以很好地培养学生的设计理念和动手能力,提高学生科研思维能力和创新能力。