庆城页岩油水平井电潜螺杆泵举升工艺改进及矿场应用

庆城油田是近年来国内探明的首个10亿吨级整装页岩油田,实现规模效益开发对保障国家能源安全具有重要的战略意义。页岩油大平台多井丛三维水平井布井模式造成井眼轨迹复杂,常规有杆举升工艺管杆偏磨矛盾突出,检泵周期不足200 d,且难以满足大规模体积压裂开发初期快速排液的需求,基于“井筒高效举升、全生命周期排采、数智化转型”需要引入了电潜螺杆泵举升工艺。针对应用过程中存在的频繁卡阻、憋堵、机组断裂落井的问题,开展定子橡胶材质改进、定转子配合间隙优化、机组强度升级,完善砂、蜡、气、垢防治工艺配套,极大提升了电潜螺杆泵在页岩油复杂井况的工艺适应性,通过归纳总结各类故障的电参曲线特征,建立了5类电潜螺杆泵常见故障诊断模板,解决了电潜螺杆泵故障诊断困难的问题。经过工艺改进及配套升级,电潜螺杆泵维护性作业频次由2.62次/(口·年)下降至0.60次/(口·年),采油时率由97.5%上升至99.2%,检泵周期由140 d延长至480 d,实现了电潜螺杆泵的成熟应用。

海上油气田机泵机械密封泄漏信号检测方法设计

为避免出现大型海上油气田开采事故,保证机泵机械密封装置正常运行,提出针对海上油气田机泵机械密封的泄漏信号检测方法。利用小波包分解细化海上油气田机泵机械密封振动信号高频部分,运用希尔伯特变换重构信号,归一化处理信号矢量提取机械装置异常信号,使用匹配追踪法去除信号噪声。计算油体流动规律,通过音波评估信号波动范围,以温度与压力为前提,将高斯函数作为分类核函数,采用支持向量机构建泄漏信号检测判断函数,完成机械密封泄漏信号检测。实验结果表明:所提方法信号降噪能力较强,在保证机械密封泄漏检测准确性的同时,检测耗时最短,有效提高了海上油气田开采效率,可带来可观的经济收益。

抽油机安装维修中的常见问题及对策分析

抽油机是石油开采中的核心装置,是油田生产的重要组成部分,直接关系到石油开采工作的安全稳定实施,其安装与维修将直接影响到石油开采的作业效率与质量,一旦出现问题,造成的后果尤为严重。本文通过分析抽油机安装及维修过程中的常见问题及对策分析,解决了在实际工作过程中的安装及维修问题,切实保障设备运行稳定性,有效降低设备安装维修中的故障概率,增强设备实际应用效果,为石油开采质量提供有力的保障。

井下液力自动清蜡装置设计及试验研究

针对无杆泵采油系统,设计一种机械式液力自动清蜡装置,该清蜡装置在流体压差作用下实现液力自动清蜡。其主要由刮蜡主体和换向主体构成,刮蜡主体将整个清蜡过程分成3次分层分级清蜡,换向主体使清蜡装置在油管内上下往复运动。对清蜡装置换向胶筒的工作性能及锁紧机构和复位机构进行数值模拟及实验研究。结果验证了该新型液力清蜡装置应用于现场实际的可行性。

杆式抽油泵间隙漏失行为分析及优化研究

抽油泵是有杆抽油系统中的重要装置,由于泵筒两端存在压力差,泵筒和柱塞之间为往复运动的间隙配合,其在工作时就会有漏失产生。由于所选用理论基础不同,现有抽油泵漏失理论并不完善,无法保证漏失计算的准确性。针对这一问题,本文结合间隙漏失特性和抽油泵的漏失试验结果,研究了间隙漏失理论。并建立抽油泵间隙流体的三维模型,运用FLUENT软件对柱塞在不同的运动速度时间隙内部流场进行仿真分析,得出了速度分布情况;然后由漏失理论分析了影响漏失量的各个因素。在这一背景下,提出了一种新的抽油机驱动方案,并通过仿真和试验相结合的方法对漏失量进行分析。结果表明:上冲程时剪切漏失方向与压差漏失方向均沿泵筒向下。间隙漏失量随泵筒两端压差、泵筒直径、泵间隙宽度、偏心率和柱塞速度的增加而增加,随液体黏度和柱塞长度的增加而减少。所提出的驱动方法可以减少间隙漏失量。研究结果为油田抽油机驱动方式的选择和实际生产中的节能增效提供了参考。

潜油螺杆泵采油系统设计与应用技术分析

潜油螺杆泵采油技术在某些方面具有其他人工举升技术不可比拟的优点,特别适合于我国渤海湾一带粘油区、海上平台的采油作业,但这项技术在我国实际开发应用的时间还比较短,人们对这项技术的了解还不够深入,很多单项技术还有待于更多的人去关注和研究.介绍了潜油螺杆泵采油系统的结构,总结了该项采油技术与其他常用采油技术相比较的特点,系统地阐述了国内外的发展状况,分析了以往投入生产试运行时系统失效的原因并提出了相应的解决办法,最后探讨了系统设计技术的发展趋势.

热采高温井多级滑片采油泵举升技术

针对热采高温井传统举升方式泵效低、系统耐温性能差等问题,设计了多级滑片采油泵,研发了配套举升系统,并进行了泵特性研究、现场试验和经济性分析。通过流体流向设计及多级泵串联设计,缩小了泵径向尺寸,降低了转速,提高了举升压差。建立了泵特性模型,并进行了室内实验,结果表明:多级滑片采油泵机械特性、水力特性稳定,空载和重载特性良好,系统效率和容积效率高。借鉴螺杆泵举升系统,使用驱动头驱动滑片采油泵,设计了包含油管、抽油杆、传动筒和锚定器的举升工艺管柱,研究了举升工艺。在5口井进行了现场试验,并与其他常用举升装置进行了能耗、耐温性能、投资等方面的对比,结果表明:多级滑片采油泵效率高、耐高温、投资小、适用性强。

潜油螺杆泵采油系统设计与应用技术分析

潜油螺杆泵采油技术在某些方面具有其他人工举升技术不可比拟的优点,特别适合于我国渤海湾一带粘油区、海上平台的采油作业,但这项技术在我国实际开发应用的时间还比较短,人们对这项技术的了解还不够深入,很多单项技术还有待于更多的人去关注和研究.介绍了潜油螺杆泵采油系统的结构,总结了该项采油技术与其他常用采油技术相比较的特点,系统地阐述了国内外的发展状况,分析了以往投入生产试运行时系统失效的原因并提出了相应的解决办法,最后探讨了系统设计技术的发展趋势.

高粘度磁性液体在抽油泵滑动密封中的应用研究

将磁性液体和密封技术应用于油田专用管式抽油泵 (柱塞泵 )的间隙密封。结果表明 ,磁性液体密封抽油泵比普通泵泵效提高 2 5 %以上 ,并延长了检泵周期。

长庆油田低产井智能间抽技术发展与应用

“十三五”期间,长庆油田累计实施6.4万井次油井间抽作业,抽油泵效、系统效率等关键机采指标保持了低渗透油田较好水平。为了适应数字化转型、智能化发展趋势,克服油井传统人工间抽方式的局限性,在已有完备的物联网配套基础上,探索形成适用于长庆油田的智能间抽技术模式,以较低成本对间抽井进行集中管理和控制。研发油井间抽软件平台,实现油井生产制度确定、优化调整、启停控制、指标监控4个方面的智能化。间抽技术智能化促使间抽制度的制定依据更加合理,技术效果更加明显,同时降低了间抽作业对人工的依赖,降低了人力成本。

采油螺杆泵三维有限元模型分析

采油螺杆泵立体模型的有限元分析涵盖几何、材料和接触三重非线性问题,且由于受到螺杆泵型面的复杂性和载荷的多样性影响,使得有限元模型的建立和有限元的计算难度较大,其方法尚不成熟.以GLB120-27型采油螺杆泵为例,利用SolidWorks软件建立螺杆泵三维实体模型;进行单轴拉伸实验,确定定子橡胶材料的Mooney-Rivilin模型常数;利用布尔运算分离密封带和定子内腔,并在它们之间建立接触对,实现定子内腔流体压力模拟;通过设置相关参数模拟定、转子之间的过盈配合,建立螺杆泵三维有限元分析模型,并利用螺杆泵水力特性试验数据验证该模型的正确性.

摩擦磨损试验台及其自动控制

该摩擦磨损试验台是针对有杆采油系统进行摩擦磨损试验研究而研制的设备。它的研制成功 ,将对提高我国的采油水平有所帮助。本文简要介绍了该设备的组成 。

潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油实验平台

低速大扭矩潜油永磁同步电机直接驱动螺杆泵采油作为一项新技术逐渐被油田应用。为了评价该套系统的性能及可靠性,为实际应用提供依据,同时应用于教学,设计了一套潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油实验平台,主要包括潜油永磁同步电机直驱螺杆泵机组、油管路循环系统、控制系统和参数采集系统。完成了实验平台的设计、加工、安装及测试。该实验平台可有效开展不同工况下潜油永磁同步电机性能测试及采油系统性能测试,重点验证潜油永磁同步电机设计的有效性;采用该实验平台开展电机直驱螺杆泵采油实验教学,使学生深入了解新型采油设备及过程,理论与实验教学有机结合,对培养学生科学实验及创新能力起到了积极作用。

用于油田抽油泵滑动密封的磁性液体研究

采用直流电弧等离子体法制备了铁、镍、钴及其合金的磁性超微粒子 (UFP) ,平均粒度小于 10 0nm。利用金属或合金超微粒子 ,选择适当的表面活性剂和载液 ,制备了高粘度磁性液体密封材料 (MF) ,常温 (2 5℃ )粘度为 (2 .6～ 3.8)× 10 5mPa·s,高温 (70℃ )粘度为 (1.5～ 2 .2 )× 10 5mPa·s ,室温下饱和磁化强度为FeMF 40 3～ 6 41G/g ,NiMF15 1～ 188G/ g ,Fe-NiFM 44 2～ 6 91G/g。使用高粘度磁性液体密封材料和具有补偿磁流体功能的密封器件 ,实现了对抽油泵的防泄漏密封 ,提高泵效 2 0 %左右 。

原油黏度对潜油永磁直驱电泵效率的影响

为评价潜油永磁同步电动机直接驱动螺杆泵采油系统开采稠油的效率及适应性,设计搭建了一套潜油永磁同步电动机直接驱动螺杆泵采油实验平台,开展了不同原油黏度下的实验研究,对测试数据进行了采集分析。结果表明,在4种黏度工况下,电动机效率均在80%左右,处于较高水平;随着原油黏度的降低,系统效率逐渐增大,说明该系统应用于稠油开采具有良好的适应性。

长冲程整体渗硼筒抽油泵的开发研究

长冲程整体渗硼筒抽油泵的开发研究王大庸，张仲磷，张学成，姚乃涛，苑敬业（大连理工大学材料工程系１１６０２４）（辽河油田兴隆台采油厂１２４０１１）关键词：渗硼；耐磨性／长冲程整体渗硼筒抽油泵分类号：ＴＥ９３３．３当前，国内通常使用的“镀铬和碳氮共渗泵筒...

稠油井电泵井下监测技术应用与分析

针对电泵机组井口参数滞后于井下的运行参数,运行异常发生后时常错过最佳优化调整时机,导致异常停机的问题,引进电泵井下多参数传感器,监测井下机组运行的温度、压力、振动、泄漏电流等多个参数,详细阐述了稠油电泵井下传感器在塔河油田的应用情况,研究了各参数的相关性,总结了井下传感器的应用方法,对后期数据的诊断分析及调整优化具有一定的指导意义.

抽油机曲柄铸铁件浇注系统当冒口的工艺设计

14型抽油机曲柄,材质HT200,轮廓尺寸3 162 mm×690 mm×250 mm,主要壁厚160 mm．两侧均布铸齿,铸件重1 982 kg,要求组织致密,不允许有缩孔、缩松、气孔、冷隔等缺陷。干砂型,冲天炉熔炼。为了防止铸造缺陷,用大孔出流理论设计顶注式浇注系统．用收缩模数法校核浇注系统当胃口的补缩能力。在曲柄的一端开设4只30／22 mm×52 mm梯形内浇道,56／68 mm×73 mm梯形横浇道位于上箱,在横浇道中间设置(?)60 mm直浇道,在铸件顶面设置12 mm×60 mm扁出气孔6只。在连接孔处安放半圆形冷铁。批量生产60余件,铸件没有冷隔、浇不足、气孔、缩孔和缩松缺陷．工艺出品率97．7％,表明工艺实用、可靠。

Φ63mm抽油泵设计与应用

随着油田进入中高含水开发后期,井况恶化日益严重,四寸套井逐年增加。受四口寸套管内径制约,常规配套工艺技术受到限制。为满足四口寸套油井提液需要,研制了四口寸套专用Ф63mm抽油泵。该泵采用无节箍长泵筒、短柱塞设计,在保证泵径的情况下,通过无接节箍设计缩小泵筒两端的连接处的最大外径,活塞与脱接器连接后与泵筒整体组装。现场应用后取得良好效果。

一种新型液压动力无杆采油系统

采用常规有杆抽油设备进行斜井开采时会引起杆管偏磨等诸多问题,基于这一技术难题根据液压原理研发了一种新型的水动力无杆采油系统,避免了杆管偏磨,尤其适用于斜井。从地面液压驱动系统、动力传输系统、井下液力抽油系统介绍了系统的结构组成,并分析了其工作流程。现场试验已平稳无故障运行超过18个月,表明本系统可以满足油田生产需求。