油田中后期抽油机井高效运行关键技术与应用研究:FMag.cn/27
2015-06-18 20:21:43   联系人:科研处成果科    分类:54评论:0 点击:

  • 十二届    
  • 项目名本:油田中后期抽油机井高效运行关键技术与应用研究   
  • 合作方式:技术转让,技术入股,合作开发,其它    
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  • 能提供的经费:0万   
  • 所属单位:    
  • 要求解决期限:0年   
  •     本成果来源于黑龙江省自然科学基金“抽油机井抽油杆运动过程中合理力学行为研究”和黑龙江省科技攻关计划“特高含水期抽油机井高效节能配套技术研究”。 ●研究内容: 1、采油中后期抽油杆柱合理力学行为研究。抽油杆柱在复杂流体作用下悬点功图失真,杆柱偏磨严重,以有限变形理论为基础,建立杆-管-液耦合的抽油杆柱力学行为研究方法,形成抽油杆合理力学行为优化的扶正技术。 2、采油中后期抽油机井地面设备及技术研究。以电机功率利用率合理、地面系统效率最高、电机均方根功率最低为目标,建立拖动电机与抽油机工作特性的耦合数学模型、抽油机平衡准则,给出抽油机的合理匹配及平衡方案。 3、采油中后期井下设备及技术研究。针对井筒结蜡、结垢及抽油泵低效运行的现状,基于复杂井液的流变特性,研发新型的大流道低摩阻泵及辅助配套设备。 4、形成抽油机井高效运行评价体系。开发抽油机井系统效率评价与优化软件,实现抽油机井高效运行的量化管理。 ●创新点: 1、建立了杆—管—液耦合的抽油杆柱失稳屈曲研究方法,实现了细长抽油杆柱在一个冲程内变形形态的描述。通过自主研发的管流测试实验平台,给出了不同驱油方式下井液的流变特性,基于建立的杆—管—液耦合数学模型,实现了抽油杆失稳屈曲形态的描述。根据杆柱变形状态,给出了抽油杆合理力学行为下扶正器配置方案,减缓了杆柱偏磨,应用该项技术后,平均延长作业周期150天,有效提高了抽油机的工作实效。 2、提出了基于实耗功率最小的抽油机平衡匹配技术,实现了抽油机地面设备在最佳平衡下的合理匹配。根据油田中后期抽油机井特点,提出了电机与抽油机工作特性耦合理论,并得到者的最佳匹配方法,自主开发了拖动电机与抽油机系统合理匹配软件,依据提出的实耗功率最小为平衡判定准则,研发了专用的抽油机平衡测试调整仪。实现了抽油机地面设备的科学管理,平均节电率达13.24%。 3、研发了抽汲复杂介质的抽油泵及辅助设备系列产品。复杂井液粘度大、结蜡、结垢增大了井下设备运行阻力,研发了大流道低摩阻抽油泵,并形成了系统产品,该泵利用复杂流体在缝隙内收缩、扩张而产生的胀流特性而研制的,它有效解决了泵卡及泵阻力大的问题。该泵摩阻平均降低18.3%,泵效平均提高10.7%,检泵周期延长了285天。研制了“掺水管线加药装置”及“井口加药装置”,两种加药装置均利用掺水管线内流体作为动力,加药浓度均匀、可控,平均延长抽油机井的免清蜡周期410天。 4、建立了抽油机高效运行评价体系,形成了抽油机井系统效率评价与优化软件。 根据油田中后期抽油机井的运行特点,以悬点载荷为基础,建立抽油机井效率分析模型,通过提出的抽油机井高效运行三级评价体系,给出了抽油机井评判准则,对实现在役抽油机井能耗状况的定量分析,给出挖潜空间及主要措施,实现抽油机井的量化管理,可有效提高抽油机井平均系统效率5%。 ●推广应用情况、前景及效益: 本技术已在大庆油田推广,3年内在大庆油田累计应用13347井次,井数占抽油机总井数的23.4%,节电1.3亿kWh,新增利润14.31亿。 ●技术水平: 国内著名采油专家中国工程院王玉普院士对本项目给予了高度评价,项目鉴定委员也一致认为孟钅空寮际醮锏焦柿煜人健

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