抽油杆柱下部失稳分析与加重杆设计方法

在有杆泵抽油过程中,抽油杆柱下行过程中受到阻力。在其下部自重不能抵消阻力,处于受压状态。当压力增大到一定程度时,抽油杆发生弯曲变形,这种弯曲变形在油管内径的约束下,呈螺旋状。杆柱失稳弯曲至少有三方面的危害：①增大冲程损失,降低泵效;②增加超应力破坏的机会;③增大杆管间的磨损,容易造成抽油杆断脱和油管漏失。     

空心抽油杆内密闭热水循环降黏技术

为了提高机采稠油井产出液的温度,降低井筒热量损失,提出采用空心杆内加隔热管的密闭热流体循环降黏工艺,该工艺充分利用循环热水携带的热最以及油套环空的隔热性能,使产出液在井筒中维持较高的温度,起到"保温"效果.基于这一井筒降黏原理,建立该降黏_工艺井筒中各流体流动和换热的数学模型,并进行求解,同时分析产液量、隔热管隔热性能、原油黏度、循环热水量等因素对降黏效果的影响.结果表明,循环降黏工艺能有效维持产出液温度,井筒降黏效果好,且运行成本低,循环热水用量少,节能降耗优势明显.     

定向井有杆抽油泵系统诊断模型的建立

考虑井眼轨迹的井斜角、方位角、油液等对杆柱抽汲运动的影响,从定向井的多级混合杆抽油杆柱上选取微元体,对该微元体做动力学分析.建立反映抽油杆柱动态变化的波动方程,作为有杆抽油泵系统故障诊断的初始动力学模型.对整个杆柱采用变步长取样和多级杆柱的分界面处特殊处理,利用有限差分法求解偏微分方程,得到杆柱上分界面处和均质段任意位置处的位移表达式.确定初始条件和边界条件,经差分和迭代计算获得抽油泵柱塞位移表达式和载荷表达式,完成最终的建模.以油田提供的4口油井的相关数据为例,代入诊断模型得到了泵功图并对其进行故障诊断.结果表明:定向井有杆抽油泵系统诊断模型的建模方法是正确可行的,数学模型应用可靠,能够支持基于知识和基于数据分析的故障诊断方法.     

非磁性材料抽油杆裂纹的涡流在线检测方法

将涡流探伤法应用于非磁性材料抽油杆的裂纹检测．根据麦克斯韦电磁场理论,用有限元法计算了非磁性抽油杆涡流探伤中裂纹对涡流场和检测探头阻抗的影响,提出以探头阻抗的相位分量作为测量裂纹的原始伤变量,在此基础上研制了一套用于在线检测非磁性抽油杆上裂纹的涡流传感器及其检测电路．实验表明,该系统灵敏度高、速度快、抗干扰性好、工作稳定可靠．     

多探头涡流检测系统的设计与实现

介绍了一种共享式多探头涡流检测系统。利用涡流探伤仪的一个励磁信号源同时长距离驱动多个检测探头,与励磁信号源对应的信号处理通道对多路检测信号进行巡回处理,可大大提高系统效率,减少系统结构的复杂性。该系统的检测灵敏度、信噪比和探头间隔离度均满足实际检测需要,可作为标准涡流检测系统的通道扩展接口使用。实际应用于抽油杆的无损探伤,效果较好。     

用玻璃钢抽油杆改善大泵强采抽油系统的工况

以混合杆柱波动方程的求解为手段,分析玻璃钢抽油杆用于大泵强采抽油系统的载荷情况,讨论这类杆柱对油井产量、悬点载荷、杆柱载荷、减速箱扭矩、光杆马力以及水马力的影响,提出用混合杆柱组合可以较好的解决大泵强采中悬点载荷和曲柄扭矩超载的问题．同时,专门对混合杆柱的超行程进行了讨论,指出该杆柱组合选择得当则能发挥玻璃钢抽油杆产生超行程的长处,克服杆柱变形引起的冲程损失,确保油井产液量．还给出了一种与波动方程差分格式具有同级精度的泵处边界条件差分格式．     

抽油杆滚压修复技术

本文首先介绍了滚压加工的一般原理,指出滚压加工是是利用表面硬度高、表面粗糙度较小的滚动体滚压工件的被加工表面的一种金属加工工艺。针对有杆采油系统中抽油杆普遍腐蚀比较严重的实际情况,结合滚压加工的工艺特点,在修复抽油杆工艺中引入滚压加工工艺,利用一台可变频的中频电源,加热并提高抽油杆的塑性后,用三组滚压轮,以2t～5t的压力依次滚压抽油杆表面,使金属组织发生较大的塑性流动,光整抽油杆表面。抽油杆滚压工艺分为等直径滚压和变直径滚压。被腐蚀的抽油杆经过滚压后,杆体表面变得完整连续光滑,消除了应力集中的危害,提高了抽油杆抗疲劳断裂的能力,另外也提高了抽油杆修复率,节约了采油成本,提高了经济效益。     

基于Solidworks的抽油杆疲劳损伤界限值计算

通过对含缺陷抽油杆的疲劳损伤力学研究,采用Solidworks软件的Simulation功能计算含缺陷抽油杆的最大等效应力,结合疲劳强度理可以确定含缺陷抽油杆的疲劳源界限值。相比于传统实验方法,本文的计算方法提高了疲劳损伤界限值研究的效率,这在实际应用中具有重大意义。     

聚驱抽油杆载荷计算方法研究

聚合物驱技术在提高油田采收率的同时,带来了抽油杆严重偏磨的问题。在分析聚驱产出液黏度变化和流变特性的基础上,运用计算流体动力学(CFD)方法模拟抽油杆下行过程中杆管环空的流体流动,得到液体阻力随抽油杆运动速度的变化。引入流体修正系数1.58修正水驱计算式;另外,分段拟合了液体通过游动阀产生的阻力曲线,方便抽油杆柱的载荷分布计算。通过对10口井共30种工况下的抽油杆载荷进行计算,比较了实测数据,得到井口处最大、最小载荷的最大偏差分别为7.31%、13.34%。认为两者间具有较好的吻合性,较好地验证了计算方法的可靠性,为聚合物驱抽油杆的防偏磨设计计算打下了基础。     

探头位置对玻璃钢抽渍杆检测缺陷信号的影响

利用微波对玻璃钢渍杆模拟缺陷进行无损检测，在信号源功率，频率以发射探头和穿透接收深头形式确定的前提下，改变穿透接收探头与测试之间的相对对于缺陷信号的灵敏度，分辨率有很大的影响，在采用双通道检测时，穿透接刷探头处于与被测试件80－140mm位置对缺陷信号的反映程度与其处于1－20mm位置有明显的区别，反射信号波没有明显的变化，而穿透法所反映的信号波却发生了很大变化，缺陷处信号波部分成为封闭的矩形条，矩形条的高度相同，宽度不同，矩形条的宽度是缺陷实际大小的综合反映，与穿透探头处于1－20mm相比，有无缺陷一目了然且便于计算机识别。