基于油田油藏特征的抽油机选型方法研究

摘要

油田现场调查发现胜利油田各采油厂普遍存在抽油机载荷利用率偏低的问题，但是抽油机的载荷利用率在抽油机价格、能耗方面起着决定性作用。因此，为了提高油田的载荷利用率，降低采油成本和油田能耗，在胜利油田分公司的帮助和合作下，展开了对“基于油田油藏特征的抽油机选型方法的研究”课题的研究。 通过油田现场调研分析得出，油藏特性不同引起开发方式不同，导致抽油机悬点载荷变化规律差异巨大，也是引起差异的主要问题。抽油机应用中油藏属性是决定抽油机选择的主要因素，管理和使用习惯是次要因素。所以，首先，通过对油藏示功图的的分析并确定出油田油藏代表性示功图，为抽油机的选择给出指导意义。其中，油藏示功图主要规范为中高渗、低渗、稠油油藏示功图三类。 只有准确地确定油藏示功图的载荷变化规律，才能对抽油机各部件的受力状态和减速器扭矩变化规律等进行分析，才能合理地优选抽油机的结构尺寸对抽油机的性能进行计算与评定。因此，油藏示功图的确定问题是非常重要的。 然后，以抽油机的简化模型四连杆机构为分析对象，并结合三抽系统的工作特性，进行运动学，动力学分析，利用解析法对抽油机的悬点位移、悬点速度、悬点加速度以及悬点载荷、曲柄扭矩等进行分析，其既验证了优选的抽油机是否满足动力学模型的要求，又为后面的选型标准提供理论依据和支持，对三抽系统的计算、分析具有重要意义。 接着，抽油机平衡状态有抽油机欠平衡、过平衡、平衡良好三种情况。查阅和计算相关尺寸参数和游梁平衡重估算值，利用MATLAB程序调试得出在此井况与平衡重条件下的曲柄扭矩等相关曲线。然后对平衡重进行微调、修正，最终确定最优平衡重的大小。对于平衡良好的抽油机，上下冲程中电动机所做的功近于相等，电动机的瞬时功率大大低于未平衡时所消耗的功率。选择合适的平衡重是降低曲柄轴最大扭矩和减小减速箱尺寸的有效方法，是减小电动机型号的有效方法。从而为满足不同的油藏特征，从平衡角度，为其选择合适的抽油机。 最后，针对胜利油田不同油藏特征下抽油机的特征及特点，形成不同的油藏与抽油机适配性的选择方法，这将会给胜利油田带来非常可观的经济效益和社会效益。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 课题的来源

1.2 课题研究的目的及意义

1.3 国内外抽油机选型研究现状

1.4 主要研究内容与方法

第二章 油田抽油机现状调研与性能评价

2.1 油田抽油机现状调研

2.1.1 SL采油厂抽油机现状分析

2.1.2 LP采油厂抽油机现状调研

2.1.3 XH采油厂的抽油机应用现状

2.1.4 SK中心和其他石油开发公司的抽油机现状

2.1.5 XC油田的抽油机应用现状调研

2.1.6 调研数据的综合小结

2.2 油田抽油机的性能评价

2.2.1 不同类型抽油机的可靠性评价

2.2.2 抽油机特征对油田油藏的适应性

2.2.3 抽油机特征参数对抽油机价格的影响

2.3 本章小结

第三章 油田不同油藏特征示功图的规范

3.1 胜利油田油藏的分类

3.1.1 中高渗透油藏的现状

3.1.2 低渗透油藏的现状

3.1.3 稠油油藏的现状

3.2 油田油藏示功图的确定

3.2.1 悬点载荷的分析及计算

3.2.2 不同油藏示功图的分析

3.3 本章小结

第四章 不同抽油机的运动动力分析

4.1 不同抽油机的运动学及动力学分析

4.1.1 抽油机的运动学分析

4.1.2 抽油机的动力学分析

4.2 抽油机驱动系统的分析

4.2.1 抽油机驱动系统选择的原则

4.2.2 电动机功率的确定及选择

4.3 本章小结

第五章 抽油机平衡系统的分析

5.1 抽油机的平衡装置

5.1.1 抽油机平衡系统的原理

5.1.2 抽油机平衡的准则的分析

5.2 CYJ12-4.8-73HY型抽油机平衡效果分析

5.2.1 悬点当量平衡重的计算

5.2.2 游梁平衡重的初步估算

5.2.3 抽油机平衡效果分析

5.2.4 平衡重调节范围计算

5.3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢