抽油机冲程损失的理论计算和现场应用潜力研究

来源 :科学与技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuliea
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:通过对抽油机井冲程损失的计算和对比,从而确定出不同井深、不同工作制度、不同井下杆管结构对抽油机井冲程损失的影响,找出抽油机井在生产中调整防冲距的潜力,提高抽油机井的综合生产效率,为合理调整防冲距提供理论依据。
  关键词:胡克定律;悬点载荷;冲程损失;弹性变形;防冲距
  抽油杆带动井下抽油泵的上、下冲程过程中,液柱的重力由固定阀向游动阀转移,抽油杆和油管交替加载和卸载,使抽油杆和油管受力不断变化,而出现弹性变形。抽油机井生产过程中调整防冲距的长度要大于弹性变形长度,以免抽油杆下行到下死点时,活塞底部撞击泵筒底部。正是由于冲程损失的存在,活塞的实际冲程要小于光杆的实际冲程
  一、防冲距的理论计算与分析:
  1、冲程损失的形成:
  在抽油机生产过程中,由于存在着弹性形变,深井内柱塞冲程都小于光杆冲程。抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩愈大,柱塞冲程与光杆冲程的差别也愈大。由于作用在柱塞上的液柱载荷在上、下冲程中交替地分别由油管转移到抽油杆柱和由抽油杆柱转移到油管,从而引起杆柱和管柱交替地增载和减载,使杆柱和管柱发生交替地伸长和缩短。
  当驴头开始上行时,游动阀关闭,液柱载荷作用在柱塞上,使抽油杆发生弹性伸长(λr);当悬点继续运动时,油管要卸去载荷要缩短一段距离(λt)。当驴头继续上行时,柱塞才开始与泵筒发生相对位移,吸人阀开始打开并吸入液体,一直到上死点。柱塞有效移动距离(柱塞冲程)Sp比光杆冲程小λ。
  因此λ=λr+λt。
  式中 λ—冲程损失;m
  λr—上、下行泵杆形变长度;m
  λt—上、下行油管形变长度:m
  2、影响管、杆弹性形变的因素:
  冲程损失(λ)值可根据虎克定律来计算(未考虑多级杆组合):
  得出:
  即:
  fr、ft—抽油杆及油管的横截面积,m2;
  L—抽油杆(油管)柱总长度,m;
  ρl—液体密度,kg/m3;
  E—钢的弹性模量,2.06×1011Pa;
  Lf——动液面深度,m。
  由公式可看出:抽油机井的上、下行载荷差越大,冲程损失越大。这与柱塞直径、下泵深度、冲程、冲次、井下杆柱组合、抽油机井井筒结构、原油物性都有很大关系。
  3、防冲距与冲程损失的关系
  所谓防冲距就是为防止抽油泵活塞与固定阀发生相撞,下泵时把活塞下到底以后,再将抽油杆柱向上提出的一段距离。其值约等于抽油杆柱和油管在液柱载荷作用下发生弹性伸缩变形之和。在确保没有造成活塞底部与泵底碰击和条件下,减小油井防冲距,不仅能够减小气体对泵效的影响,而且能够减小低能油井流体进泵的阻力,从而提升泵的提升效率。所以减小油井防冲距是控制油井潜力的一个基础性的工作。
  二、现场调整方法及对比
  1、现场防冲距调整方法
  抽油机在调整防冲距的实际操作中,多以经验法为主,具体方法为:每1000米泵挂深度,防冲距调整0.8米。但由于每口井采用的工作制度、原油性质等不同因素的影响,形成的载荷差存在很大差别,防冲距调整量也存在很大潜力。
  2、实例分析
  如Z23-22井,该井采用φ44mm生产,冲程4.8m,冲次3.5次/分;下泵深度2200m,全井采用φ22mm泵杆、φ62mm油管生产;最大载荷80KN,最小载荷42KN。
  按常规调整方案操作防冲距调整距离为H泵*0.8/1000=2200*0.8/1000=1.76m。
  根据理论公式 计算得出的防冲距为1.42m。在该井下调0.3m后,未出现活塞碰击泵底的现象,说明计算合理。
  3、推广应用
  在全队6口井进行对比和计算,并在5口井中进行应用,如下表所示:
  通过现场应用得出:抽油机井的下泵深度越大,实际调整的防冲距与计算结合差别也就越大,也就是下泵越深,油井调整的潜力也就越大。
  三、結论
  在抽油机井生产中,根据油井载荷及井下工具计算防冲距的方法得出的结论不仅适用于抽油机井检泵开井的防冲距的初期设定,而且也可以根据计算结论与经验数据对比,判断抽油机井优化潜力,调整后减小高气油比油井出现气锁或气体影响的几率,减小低能抽油机井,流体进泵的阻力,从而提升深井泵的抽汲效率。
  参考文献
  [1]采油技术手册 石油工业出版社 万仁博
  [2]防冲距对抽油机井泵效的影响分析 大庆石油学院 朱君 高源 王慧
  (作者单位:大港油田第三采油厂)
其他文献
摘要:准噶尔盆地中部地区的侏罗系地层以砂泥岩为主,可钻性级值较高,硬度高,研磨性强,钻进时体积破碎困难,机械钻速慢,根据破岩需要,研制了5刀翼的提速耐磨PDC钻头,同时侏罗系地层异常高压,钻井液密度高压持作用明显,且上部地层井壁稳定性差极易发生掉块研制了螺杆等动力钻具的使用,优选了水力冲击器,配套形成侏罗系地层钻井提速技术,开展了现场应用,与相邻井段常规钻相比,平均机械钻速提高4倍以上,具有良好的
期刊
摘要:针对高速切削42CrMo4钢过程中工件材料表面产生大量的切削热,切削温度超过了材料金相组织转变温度,在高应变、高应变率、高温作用下形成白层,影响材料使用性能的现象,通过有限元仿真技术对42CrMo4钢高速切削过程进行研究。研究不同切削速度下工件表面金相组织的转变规律。  关键词:42CrMo4钢;有限元仿真;金相转化;高速切削  Keywords:42CrMo4,Simulation,Pha
期刊
摘要:近年来,日益增加的油田开采给我国的生态环境带来了很多的污染问题,这很不利于社会经济和生态环境的可持续性、绿色健康发展。本文通过介绍油田井下作业带来的环境污染问题和污染的特点,提出了一些井下作业环保问题的防治技术。  关键词:油田井下作业;污染;环保;防治技术  前言  油田井下作业过程的施工作业操作较为复杂,同时对于环境所产生的污染也是极其严重的。油田井下开采作业所形成的污染物的种类比较多,
期刊
摘要:油田注水开发中后期,对应生产油井普遍存在结垢现象,结垢严重油井常常因结垢造成泵卡、停产,影响生产,增大开发成本。据统计分析胶结物中,都不同程度地存在有石膏,在生产过程中,石膏会从地层胶结物中脱出,随着开采过程的温度、压力变化,硫酸钙逐渐析出沉积,形成盐垢。油井结垢过程是一定浓度成垢离子在一定物理化学条件(如压力、温度)和设备表面状况下结晶与聚集的过程。平衡状态遭破坏是导致结垢的根本原因。本文
期刊
摘要:加氢裂化反应系统最重要的参数就是转化率,保持合理稳定的转化率是日常稳定生产的关键。本文阐述了加氢裂化反应转化率的判断方法、影响因素和调节手段。  关键词:加氢裂化;转化率  1加氢裂化主要反应和产品分布  1.1加氢裂化过程的主要反应  加氢裂化是在一定温度压力下,在临氢及催化剂作用下使重质油发生反应,生成轻质油或润滑油料的二次加工方法。在整个反应过程中,烷烃在加氢裂化条件下生成相对分子质量
期刊
摘要:运用MFDMA,研究了叠加白噪声的二项重分形模型的多重分形特征,并与MFDFA进行对比分析。结果显示:叠加白噪声序列会影响MFDMA与MFDFA算法的计算结果,且在低噪声强度下的MFDMA算法计算精度优于MFDFA算法,随着噪声强度的增大,MFDMA对噪声更为敏感,计算精度下降更快。  关键词:MFDMA;MFDFA;白噪声;多重分形  一、研究的目的与意义  多重分形分析,可以运用于描述具
期刊
摘要:在市政路桥施工项目中,对地基的硬性要求十分严格,一旦控制不当,不仅会为后续施工项目的顺利开展带来不利影响,更会缩短路桥使用寿命,尤其是软土地基,由于其本身土质状况就较不稳定,再加之土质性状较为薄弱,内含较多水分,如果在实际施工过程中不对其进行处理,将会导致沉降等不良问题的发生,相对的路桥的持续使用也将受到直接阻碍,但是软土地基用肉眼是无法甄别的,这就需要应用相关方法对地基土质类型进行鉴别及确
期刊
摘要:高压变频器、变压器是集团公司重点管控的设备,其关键部位的温度数据直接关系到设备运行的安全性及稳定性,通常情况下高压电气设备空间封闭狭小,有安全距离的要求,无法直接进行人工点检,传统有线的测温也无法有效解决这一问题。  炼钢厂一次除尘高压电机采用利德华福生产的高压变频,控制1800KW电机的启动和调速,高压变频移相变压器是一台巨大的发热源,当因变频器风机停转或吸风口堵、室内制冷设备制冷效果差、
期刊
摘要:随着电厂环境保护和资源节约要求的提高,电厂煤泥水处理的要求也随之提高,选取经济合理的处理方式显得尤为必要。综合煤泥水处理技术的进步、生产成本、处理能力和效果及现场用水需求变动等因素,通过对现有煤泥水系统进行配套改进,简化流程,优化方式,实现质量效益最大化。  关键词:煤泥水;工艺流程;改进;优化  近年来,国内大多数燃煤电厂的输煤系统栈桥、地面都普遍采用水冲洗的方式,输煤皮带机头部喷淋抑尘设
期刊
摘要:本文先对油气储运中管道防腐的意义进行简析,然后从内部防腐、防腐层以及阴阳极保护技术等相关角度,详细分析和阐述尤油气储运中管道防腐的措施。  关键词:油气储运;管道防腐;腐蚀  在人们的生活和工作中,油气运输有着十分重要的地位,管道是油气储运中一个十分关键的构成部分。但是因为很多因素的影响和干扰,在油气储运中存在了很多安全隐患。比如火灾、管道腐蚀以及油气挥发等,在这其中管道腐蚀是一个比较严重的
期刊