有杆抽油系统

摘要： 针对传统工况识别算法在识别有杆抽油系统工况时,存在生产措施调整滞后以及生产效率下降等问题,提出了一种基于改进的随机森林工况识别算法.采用灰度矩阵特征提取算法对泵功图进行特征提取,将灰度特征值通过合成少数类过采样技术进行上采样,实现不平衡数据均衡化;利用蜻蜓优化算法选取随机森林参数对抽油机井工况进行识别,并以辽河油田的生产数据进行实验验证.结果表明,该方法能够避免传统识别方法选取参考工况不准确的问题,减少不平衡数据对工况识别的影响,提高工况识别的准确率,能够满足油田现场的实际需求.

摘要： 有杆抽油方法是我国各大油田使用最多的机械采油方法.由于工作环境恶劣,抽油系统事故频发.不同故障下泵功图形状有较大差异,因此可从泵功图出发进行故障诊断.本文在分析不同故障工况下泵功图特点,以25组样本数据建立PCA-PSO-SVC故障诊断模型.通过与PCA-GA-SVC、PCA-CV-SVC、PCA-LS-SVC三种模型对比结果可知,PCA-PSO-SVC故障诊断模型计算速度快、诊断精度高,对于故障工况诊断准确率达100％,适用于有杆抽油系统故障诊断.文中问题的分析及建模过程,对于现场人员掌握和分析抽油系统运行情况以及危险工况的规避都有重要意义.

摘要： 由于存在冲程损失大、泵漏失严重等现象,深抽井有杆抽油系统泵效过低的问题较为突出.实践证明,井下分级助抽器能够有效提升深抽井泵效,但其具体增效机理即主控因素尚不明确,并缺乏有效的优化设计方法.针对上述问题,从分级助抽器增效机理入手,探究各机理的主控因素,构建相应的数学模型,并建立分级助抽器优化设计方法,确定合理参数.分析表明,分级助抽器能够有效降低冲程损失、控制泵漏失量,而分级助抽器间距、直径、气液比、冲程冲次等因素均会影响其增效效果,建议助抽器间距为40～60 m,与油管间隙为1～2 mm.研究结果为深抽井的提产增效提供了依据.

摘要： 针对实验室装置资源有限且难以演示复杂工况的问题,构建了基于机理建模的有杆抽油系统虚拟仿真实验平台.首先立足于工艺机理分析建立有杆抽油系统的数学模型,不仅模拟过程正常工况,而且实现对多种复杂井下故障工况的仿真;然后利用MATLAB和LabVIEW混合编程方式构建相应的虚拟仿真实验平台;最后,在该平台上进一步开发基于极限学习机的工况分类模块,以实现对不同工况的识别.所设计的仿真实验平台不但能够有效模拟有杆抽油系统实验装置的基本工艺特性,而且具备复杂故障工况模拟和识别能力,进一步扩展了实际装置的功能,有助于学生深入开展创新性实验研究,从而促进学生实践能力的培养.

摘要： The pump performance parameters, such as pump pressure, plunger friction and pump valve resistance, are fundamental parameters of optimal design of pump efficiency and sucker rod pumping system (SRPS). In this paper, considering the characteristic of geometrical nonlinear and rheology property of multiphase fluid, the pump performance parameters are studied. Firstly, a dynamics model of annular fluid flow is built. In the detail, a partial differential equation of annular fluid is established and a computing model of fluid pressure gradient is built. Secondly, the simulation models of plunger friction and hydraulic resistance of pump valve are built. Finally, a novel simulation method of fluid pressure in annular space is proposed with software ANSYS. In order to check up the correction of models proposed in this paper, the comparison curves of experiment and simulation results are given. Based on above model, the whole simulation model of plunger pump is simulated with Visual Basic 6.0. The results show that the fluid friction of pump plunger and instantaneous resistance of pump valve are nonlinear. The impact factors of pump performance parameters are analyzed, and their characteristic curves are given, which can help to optimize the pump motion parameters and pump structural.%进行抽油泵性能参数分析是泵效和有杆抽油系统优化设计的基础.为此,本文考虑抽油泵结构几何非线性和多相流体的流变特性,进行了抽油泵性能参数的仿真研究.首先,进行了环空流体动力学分析,建立了描述环空流体流动规律的动力学模型和流体压力梯度的计算模型.其次,对柱塞摩擦力和泵阀隙水力损失进行了分析,建立了柱塞摩擦力和泵阀隙水力损失的仿真模型.最后,基于有限元分析软件,提出了环空流体压力的仿真方法.基于实验和仿真数据,进行了仿真模型精度的对比验证.应用VB 6.0软件,编制了整体系统的数值仿真算法,并进行了动态参数仿真.仿真结果表明:柱塞摩擦力和泵阀隙水力损失的变化规律具有显著的非线性特征.与此同时,进行了抽油泵性能参数影响因素分析并给出了相应特性曲线.研究结果对抽油泵性能参数优化和抽油泵整体结构的合理设计具有要的实际意义.

摘要： 进行抽油泵性能参数分析是泵效和有杆抽油系统优化设计的基础。为此,本文考虑抽油泵结构几何非线性和多相流体的流变特性,进行了抽油泵性能参数的仿真研究。首先,进行了环空流体动力学分析,建立了描述环空流体流动规律的动力学模型和流体压力梯度的计算模型。其次,对柱塞摩擦力和泵阀隙水力损失进行了分析,建立了柱塞摩擦力和泵阀隙水力损失的仿真模型。最后,基于有限元分析软件,提出了环空流体压力的仿真方法。基于实验和仿真数据,进行了仿真模型精度的对比验证。应用VB6.0软件,编制了整体系统的数值仿真算法,并进行了动态参数仿真。仿真结果表明:柱塞摩擦力和泵阀隙水力损失的变化规律具有显著的非线性特征。与此同时,进行了抽油泵性能参数影响因素分析并给出了相应特性曲线。研究结果对抽油泵性能参数优化和抽油泵整体结构的合理设计具有要的实际意义。

摘要： 为降低建模复杂度,提出一种改进的有杆抽油系统动态机理建模方法.该方法基于动能守恒原理对传统转动惯量的计算方法进行简化,建立地面系统的动态模型.然后将地面和并下作为一个有机的整体建立有杆抽油系统的机理模型并对其进行仿真研究.以胜利油田辛11-106井为例对该方法进行验证,结果表明该方法不仅简化计算,降低模型对地面设备几何尺寸等数据的依赖,而且能够得到较为精确的系统悬点示功图,使该模型具有更好的推广能力.

摘要： 有杆抽油系统在当下油田开采中得到了广泛地应用，有杆抽油系统能耗问题，将直接影响到油田开采的效率和成本，加强有杆抽油系统节能技术应用，在当下油田开采中显得十分重要。本文对有杆抽油系统能耗与节能技术的研究，着重探讨了有杆抽油系统的节能技术。

摘要： 随着低油价的持续以及机采成本的提高,单纯依靠优化油井生产参数,已经不能满足现场节能降耗的要求.将有杆抽油系统输入功率划分为有效功率、气体膨胀功率、地面损失功率、地下损失功率四部分.应用能量守恒的理论,建立了自由气膨胀功率和溶解气膨胀功率计算模型,完善了以能量法为基础的系统输入功率计算模型,提高了系统效率计算仿真精度.以系统输入功率最低为优化设计的目标函数,优化出单井不同产量条件下的最佳抽汲参数及所对应的最低输入功率,建立了单井最低输入功率与产量之间的关系模型.在此基础上,将单井产量作为优化设计变量,以整体输入功率最低为目标,考虑区块整体的原油计划产量约束,建立了区块整体优化设计模型.在冀东油田现场应用,通过整体优化后,区块实际产液量降低,系统输入功率减少,到达节能降耗的目的.

摘要： 在对有杆抽油系统行为预测上，S.G吉布思提出了抽油系统的预测模型，建立了带阻尼的一维波动方程，在进行有杆抽油系统波动方程的计算时，一个重要的工作就是等效阻尼系数 的确定。本文从实验出发，根据实验数据多元函数插值方法给出抽油机井不同含水率，不同工况下的等效阻尼系数 的曲线，为实际油井的计算提供了依据。

摘要： 在油井地面的驱动头和油井深处的旋转泵之间的延长驱动连接装置包括一系列中空抽油杆和用轴连接在一起的连接件，在每一中空抽油杆中至少有一端要有内螺纹以与连接件，如短接管上的外螺纹相啮合。为了进一步优化连接件间的应力分布，采用不同锥度的圆形不对称螺纹。扭矩轴肩取最大平均直径和横截面积以抵抗驱动中的反作用扭矩。改进的短接管自由端有一小密封圈以较少腐蚀。改进的抽油杆的两端有一系列孔，充分提高了流体的流动能力。这一整体结构确保具有高的剪切强度、减少了应力集中以及较强的抵抗反作用扭矩的作用，最大程度地减小了抽油杆动力突然停止时发生倒旋的危险。

摘要： 本发明提供了一种抽油杆连接装置、抽油杆柱及装配方法，该装置包括：用于与连接钢制抽油杆相连接的第一连接段，其设置有穿设通道；与第一连接段相连接的第二连接段，其设置有楔形通道，楔形通道的截面面积从上至下逐渐增大；设置在楔形通道中的楔形块，其具有与楔形通道的内壁相适配的楔形面以及与楔形面相对的竖直面，楔形面贴合在楔形通道的内壁，竖直面用于挤压顶触碳纤维抽油杆的外壁。运用本发明实施例形成的抽油杆柱比同等长度的钢制抽油杆重量小，从而可以减轻抽油机的负载，并能够使碳纤维抽油杆不受井液浮力的限制，保证其能顺利入井。

摘要： 本发明提供了一种抽油杆起下装置及抽油杆起下系统，涉及石油钻井设备技术领域，为解决操作人员手动操作吊卡效率低下、劳动强度大的问题。所述抽油杆起下装置包括：吊卡和卡瓦，所述吊卡和所述卡瓦均包括夹持机构和驱动机构，所述驱动机构驱动对应的所述夹持机构开合以装卸抽油杆。所述抽油杆起下装置用于起升抽油杆，吊卡和卡瓦分别通过各自的驱动机构驱动夹持机构，从而夹持或者松开抽油杆，在起升抽油杆作业中，使用本发明提供的抽油杆起下装置避免了人工操作，提高了效率，降低了劳动强度。

摘要： 本发明公开的属于抽油杆防偏磨技术领域，具体为一种抽油杆防偏磨装置及其抽油杆，包括限位装置，其可拆卸安装在抽油杆的外壁下端，并与管道内壁进行接触，且能够对抽油杆的下放进行限位，同时能够对抽油杆的底端进行导向，连接组件，其可拆卸安装在抽油杆的外壁中间，且能够使防偏磨装置与抽油杆进行连接，防偏磨装置，其设置在连接组件的外壁四周，并与管道内壁进行接触，且能够对抽油杆的下放进行导向和限位，所述限位装置包括：底套，其内壁接触抽油杆的外壁下端，且被挤压在抽油杆下端的连接处，本发明减小摩擦力，防止抽油管破裂和防止抽油杆碰撞断裂，增加抽油杆和抽油管的使用寿命。

摘要： 本实用新型提供了一种抽油杆起下装置及抽油杆起下系统，涉及石油钻井设备技术领域，为解决操作人员手动操作吊卡效率低下、劳动强度大的问题。所述抽油杆起下装置包括：吊卡和卡瓦，所述吊卡和所述卡瓦均包括夹持机构和驱动机构，所述驱动机构驱动对应的所述夹持机构开合以装卸抽油杆。所述抽油杆起下装置用于起升抽油杆，吊卡和卡瓦分别通过各自的驱动机构驱动夹持机构，从而夹持或者松开抽油杆，在起升抽油杆作业中，使用本实用新型提供的抽油杆起下装置避免了人工操作，提高了效率，降低了劳动强度。

摘要： 本实用新型提供一种抽油杆扶正器、抽油管柱和抽油系统，抽油杆扶正器包括芯轴、扶正块和固定套，芯轴的上下两端分别设有上接头和下接头，芯轴通过上接头和下接头分别连接位于芯轴上下两端的抽油杆；扶正块和固定套均套设在芯轴上，且扶正块位于固定套的上方，扶正块的外径大于抽油杆的外径；固定套与芯轴固定相连，扶正块与芯轴可滑动连接，扶正块上还设有多个竖直贯穿扶正块的流体通道，在抽油杆扶正器向上移动时，扶正块在摩擦力的作用下相对于固定套向下移动，以使固定套封堵住流体通道。本实用新型不仅能够对抽油杆起到保护作用，还能够有效的减小抽油泵的漏失量，从而提高抽油泵的效率，起到提高产液量的目的。

摘要： 本实用新型提供一种抽油杆及抽油系统，包括两端开口的套管、弹簧和两个连接件，两个所述连接件分别位于所述套管两侧，所述连接件的第一端用于和相邻的抽油杆连接，所述连接件的第二端与所述套管的开口螺纹连接，所述弹簧设置在所述套管内，且所述弹簧的两端分别与两个所述连接件的第二端抵接。该抽油杆塑性变形或断裂失效后，仅更换套管，降低了更换新件的成本，避免了资源浪费。

摘要： 本实用新型公开一种抽油系统。该抽油系统包括抽油杆主体(1)和接头(2)。抽油杆主体包括心部(11)和包围心部的防护层(12)。具有电伴热功能的抽油杆还包括金属管铠装电热电缆(13)。具有流体伴热和稀释(若需稀释)功能的抽油杆还包括金属管(14)。接头设置在抽油杆主体的端部。心部由树脂基碳纤维复合材料构成。防护层由纤维增强复合材料或金属材料构成。接头为机械锁定式接头或粘接式接头，其中，机械锁定式接头通过机械锁定的方式与抽油杆主体相连，而粘接式接头通过粘接的方式与抽油杆主体相连。

摘要： 本实用新型提供了一种抽油杆及抽油杆柱，涉及采油设备技术领域，该抽油杆包括杆体、第一接头以及第二接头；杆体的两端分别设有第一杆头部和第二杆头部，第一杆头部沿轴向设有第一外密封面和第一外螺纹段，第二杆头部沿轴向设有第二外密封面和第二外螺纹段；第一接头的内周面设有第一内密封面和第一内螺纹段，第一内密封面与第一外密封面密封配合，第一内螺纹段与第一外螺纹段螺纹连接；第二接头的内周面设有第二内密封面和第二内螺纹段，第二内密封面与第二外密封面密封配合，第二内螺纹段与第二外螺纹段螺纹连接。解决了现有技术中存在的抽油杆容易发生松脱导致井液渗漏，使得抽油杆的表面易被腐蚀的技术问题。

摘要： 本实用新型属于抽油杆技术领域，具体涉及一种改进型全包覆抽油杆基体，台肩从外向内设置止推台和卡箍螺纹，用于紧密套设对应台肩设置止推口和内螺纹的卡箍，所述卡箍与抽油杆基体紧密贴合。所述包裹第一次中低压注塑的防腐高分子塑胶层的抽油杆基体与卡箍内腔间采用高压注塑填充，实现完全密实填满，致使卡箍与抽油杆基体以及第一次中低压注塑的高分子塑胶完全形成一个密实整体，实现无缝连接，大幅提升抗压耐磨防腐的效果。通过对标准抽油杆进行改进，有效减少腐蚀偏磨环境下抽油杆断脱事故的发生，性价比较高，有效解决困扰油田多年防腐抗磨的难题，大幅降低油田的作业成本，减少油井维护的工作量，更好地服务于油田高效稳产的战略目标。