抽油机井区块整体节能参数仿真优化方法_董世民

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基于机采和集油系统整体能耗最低的集油参数优化方法

基于机采和集油系统整体能耗最低的集油参数优化方法

基于机采和集油系统整体能耗最低的集油参数优化方法董世民;王宏博;孙秀荣;童志雄;孙亮【期刊名称】《中国石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(041)005【摘要】将环状集油环上的抽油机井与集油管网作为研究对象,基于多相水平管流模型和抽油机井动态参数的仿真技术建立集油管网压降、抽油机井井口油压与集油系统掺水参数关系的仿真模型及抽油机井输入功率、油井产量与井口油压之间关系的数学模型,即抽油机井输入功率、油井产量与掺水参数之间关系的数学模型.分别以集油和机采系统总能耗最低、集油和机采系统效益最大为优化设计的目标函数,建立集油系统掺水参数优化设计的数学模型.结果表明:井口油压对抽油机井输入功率与油井产量有显著影响;掺水温度与掺水流量对集油和机采系统总能耗、总效益具有显著影响,将机采与集油系统作为整体优化可显著提高系统整体经济效益.【总页数】7页(P123-129)【作者】董世民;王宏博;孙秀荣;童志雄;孙亮【作者单位】燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TE933【相关文献】1.能耗最低机采系统设计软件应用实践及效果 [J], 谢少波2.环状掺水集油系统能耗损失影响因素研究 [J], 曲虎;刘欣;刘静;邵艳波;公茂柱;林俊岭3.掺水集油与机采系统能耗影响规律分析 [J], 马海涛4.节能“冠军”养成记抚顺石化石油一厂酮苯脱蜡脱油装置连续14年能耗最低[J], 李冬铃;郝岩红5.站外集油系统能耗测试与影响因素分析 [J], 李海;白晓航;李旭海;金海洋;蔡亮;胡炎兴因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

抽油机井节能参数优化设计方法

抽油机井节能参数优化设计方法

抽油机井节能参数优化设计方法张喜顺;吴晓东【摘要】应用抽油机井动态参数仿真方法,建立了悬点示功图、曲柄轴扭矩、电机输出功率、系统输入功率等动态参数模型,以此为基础完善了系统效率仿真模型.基于定流压生产,以系统输入功率最低为优化设计的目标函数,考虑约束条件,建立了抽油机井节能参数优化设计模型.通过应用实例,说明通过优化抽汲参数可以提高系统效率,降低系统输入功率.%Using the simulation methods for calculating dynamic parameters of rod pumping wells, the polished rod dynamometer card, crank torque, motor output power and system input power mathematical models were set up, and the system efficiency simulation models were improved. Basing on the constant pressure production, taking the least system input power as the optimization design objective function, considering the constraints, the optimization models of suction parameters of energy-saving in rod pumping wells were built. According to the application example, the system efficiency can be improved and the system input power can be lowed after suction parameters optimization.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2011(030)034【总页数】2页(P46-47)【关键词】抽油机井;系统输入功率;节能;抽汲参数;优化设计【作者】张喜顺;吴晓东【作者单位】中国石油大学,北京102249;中国石油大学,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE9330 引言大量研究结果表明,优化抽汲参数是提高抽油机井系统效率的有效途径[1,2]。

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策抽油机井生产参数设计的方法是至关重要的。

在抽油机井设计中,需要考虑诸多因素,如油层特性、地质条件、设备选型等。

针对不同的油田,需根据具体情况选择合适的设计方法。

一般来说,需要通过数值模拟和实地调研相结合的方式进行设计。

数值模拟可以利用计算机软件对井下油层进行模拟分析,提供设计依据;而实地调研则可以了解地质情况、实际产能等数据,为设计参数提供参考。

还需要考虑抽油机井的局部特性,如泵冲程、泵径、泵内径等,以保证设计参数的准确性和合理性。

抽油机井生产参数的设计需要重视优化调整对策。

由于油田环境的多变性和作业条件的复杂性,抽油机井的设计参数往往需要根据实际情况进行不断的优化调整。

在实际生产过程中,需要及时对抽油机井的各项参数进行监测和分析,以发现问题并及时采取有效的对策。

可以通过实时监测抽油机井的产量、油压、泵功率等参数,分析数据变化趋势,及时调整井下泵的冲程、变频器频率等参数,以优化井下设备的运行状态。

还需要重视设备维护和保养,定期对抽油机井进行检修和清洗,以保证井下设备的正常运行和延长使用寿命。

抽油机井生产参数的设计优化调整不仅需要技术支持,还需要注重经济效益和环保要求。

在设计过程中,需要综合考虑生产投资和生产效率之间的平衡,以实现经济效益最大化。

还需要关注环保要求,合理设计抽油机井参数,减少资源浪费,降低排放,实现可持续发展。

可以通过技术手段提高油田采油率,减少地表排放,推广清洁生产技术,以降低油田生产对环境的影响。

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策是油田开发中的重要环节,对于提高采油效率、降低生产成本和保护环境都具有重要作用。

需要不断加强研究和实践,提出创新性的设计方法和调整对策,以适应不断变化的油田开发需求,推动油田产业的可持续发展。

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策随着石油资源的逐渐枯竭和全球能源需求的不断增长,抽油机井的生产参数设计和优化调整对策成为了石油行业中的重要课题。

抽油机井的生产参数设计直接影响着井底油藏压力、产油率、油井寿命等关键技术指标,科学合理地设计和优化调整抽油机井的生产参数对于提高油田开发效率、降低生产成本至关重要。

本文将从抽油机井生产参数设计方法和优化调整对策两个方面进行探讨。

一、抽油机井生产参数设计方法1. 根据油井地质条件进行评价在设计抽油机井的生产参数时,首先需要对油井所处的地质条件进行充分评价。

包括油井的地质构造、井底油藏压力、产层渗透率、岩石物性等方面的信息。

只有了解了这些地质条件,才能够进行合理的设计。

2. 选择合适的抽油机类型根据油井地质条件和产能需求,选择合适的抽油机类型是至关重要的。

不同类型的抽油机适用于不同的地质条件和产能需求,有的适合高产量的油井,有的适合稳产的油井。

3. 确定抽油机井生产参数在确定抽油机井生产参数时,需要考虑到井底油藏压力、井筒动液面、产层流动梯度、液面高度等因素。

通过合理的计算和分析,确定出最佳的生产参数。

4. 确定井下设备型号和数量根据井口条件和产能需求,确定适合的泵体型号和数量。

同时要考虑到抽油机井的石油工程投资和生产成本,选择适当的设备型号和数量。

5. 建立合理的生产参数调整机制在设计抽油机井生产参数时,要建立合理的调整机制,包括压裂井眼液面调整机制、泵装置改造机制、固井控制机制等。

这些机制的建立可以保证抽油机井生产参数的灵活调整,以适应油井实际生产情况。

二、抽油机井优化调整对策1. 根据抽油机井实际生产情况进行调整在抽油机井的优化调整中,需要根据油井实际的生产情况进行调整。

包括井底油藏压力、产油率、动液面位置等数据的监测和分析,及时调整生产参数。

2. 加强抽油机井维护管理加强对抽油机井的维护管理,包括定期对井下设备进行检修和更换,保持抽油机井的正常运行状态。

抽油机井参数优化方法及应用效果评价

抽油机井参数优化方法及应用效果评价

抽油机井参数优化方法及应用效果评价摘要:针对抽油机井机采系统效率偏低,油井单耗高等问题,分析了影响抽油机井系统效率的因素,提出了抽油机井参数优化设计方法。

结合油井的实际生产状况,合理优化机、杆、泵等抽汲参数,优选出一套最适合油井的生产参数。

该技术是一项实用、高效且具有广阔推广前景的节能降耗技术,达到了提高机采系统效率、节电降耗、降低生产成本的目的。

关键词:抽油机优化设计系统效率效果评价1 抽油机井参数优化方法1.1 设计原理抽油机井参数优化方法在理论上总体设计思路是:将有杆泵抽油系统输人功率合理地划分为有效功率、地面损失功率、井下粘滞损失功率、井下滑动损失功率、溶解气膨胀功率5个部分,确定各种功率与影响因素的函数关系式,建立油井在各种不同物性参数、井斜参数、设备参数、生产参数条件下所对应的输入功率的数学计算公式。

通过油田生产动、静态参数,设计出包括电机、管径、管柱钢级、杆柱组合、冲程、冲次、泵径和泵挂等检、下泵技术参数,根据上述设计结果编制出现场施工方案。

1.2 设计方法在产液量确定的前提下,以最低输人功率为设计原则,具体参数设计方法为:(1)将各种管径、杆柱钢级、泵径与泵挂、冲程、冲次等一一组合,每一种组合对应着一种系统效率,即对应着一种能量消耗和管、杆、泵的投入与年度损耗。

(2)根据建模公式分别计算出每一种机采参数所对应的输人功率,得出每一种组合相对应的年度耗电费用。

(3)以年耗成本最低的机采参数(管径、管长、杆柱钢级、泵径、泵挂深度、杆柱组合、冲程、冲次)为最佳参数组合。

1.3主体功能(1)进行能耗最低或成本最低机采系统设计;(2)对机采系统的能耗、系统效率、成本现状进行评价分析;(3)对原机采系统测试数据进行计算处理;(4)对设计的新系统进行评估。

2 抽油机井参数优化现场应用2.1 应用情况2012年在石油开发中心胜凯管理区随检泵作业应用抽油机井参数优化方法15口井。

平均有功功率下降1.19 kW ,平均系统效率提高10.27个百分点,达到37.39%。

抽油机井区块整体节能参数仿真优化方法

抽油机井区块整体节能参数仿真优化方法

量 条 件 下 的最 佳 抽 汲参 数及 所 对 应 的 最低 输入 功 率 , 立 了单 井 最低 输 入 功 率 与 产 量 之 间 的 回 归模 型 。 以该 模 型 为 基 础 , 单 井 建 将
产 量 作 为优 化 设 计 变量 , 虑 区块 整 体 的 原 油 计 划 产 量 约 束 , 立 了 以 区块 整 体 输 入 功 率 最 低 为 目标 的 区 块 整 体 优 化 设 计 模 型 。 考 建 综 合 单 井 与 区块 整体 的优 化 设 计 结 果 , 选 出整 体 区块 内各 个 单 井 的最 佳 产 量 以及 所 对 应 的 最 佳 抽 汲 参 数 。 计 算 实 例 表 明 , 优 与单 井优 化设 计 结 果 比 较 , 用 区块 整 体 优 化 方 法 可 以进 一步 降低 区块 整 体 的 总 耗 电量 。 实 际 算 例 表 明 , 用 区块 整 体 优 化 抽 油 系统 利 采 的 方 法 , 入 功 率 可 以减 少 1 % 。 输 67
பைடு நூலகம்
Th o t m o n a y c n iin ft e a i lv b a in o o ti g we e i r v d h i u a i g mo es f r t e ef c i e p we , e b to b u d r o dto s o h x a i r t fr d s rn r mp o e ,t e sm l t d l o h fe tv o r o n
抽 油 机 井 区块 整 体 节 能 参 数 仿 真 优 化 方 法
董 世 民 张 喜 顺 昊 长 杰 郭 吉 民
( .燕 山 大 学机 械 工程 学 院 1 河北秦皇 岛 060 ; 2 6 0 4 .华 北 油 田采 油 工 艺 研 究 院 河北任丘 (25) 1 5 2 6

定向井有杆抽油系统抽汲参数的优化设计和仿真模型_董世民

定向井有杆抽油系统抽汲参数的优化设计和仿真模型_董世民

第29卷 第1期2008年1月石油学报A CT A PETROLEI SINICAV o l.29Jan.N o.12008基金项目:中国石油天然气集团公司 九五 科技攻关项目(97科字116号)部分研究成果。

作者简介:董世民,男,1962年9月生,1998年获西南石油学院博士学位,现为燕山大学机械工程学院教授,主要从事机械采油系统动态仿真与运行优化的科研工作。

E -mail:ysuds hm @163 com文章编号:0253-2697(2008)01-0120-04定向井有杆抽油系统抽汲参数的优化设计和仿真模型董世民1 王胜杰1 卢东风2 姬生柱2 侯维前2 王希涛2(1 燕山大学机械工程学院 河北秦皇岛 066004; 2 大庆油田第八采油厂 黑龙江大庆 163514)摘要:综合分析了复杂结构定向井井眼轨迹、杆管间摩擦力、抽油机悬点运动规律、抽油泵气体影响或供液不足的井下实际边界条件对抽油杆柱轴向振动的影响,建立了定向井抽油杆柱轴向振动仿真模型,利用该模型实现了悬点与泵示功图的自动快速仿真。

根据仿真示功图,建立了定向井有杆抽油系统效率的仿真模型。

系统分析了定向井井眼轨道对杆管摩擦力、摩擦功率及系统效率的影响。

综合考虑油井产能协调、油井配产、抽油机承载能力、抽油杆柱强度与电动机功率利用率等约束条件,以系统效率最高为目标函数,提出了定向井抽汲参数优化设计的计算机仿真方法,开发了定向井有杆抽油系统抽汲参数优化设计的计算机软件。

现场试验结果表明,该软件系统具有较高的仿真精度。

关键词:定向井;有杆抽油系统;抽汲参数;优化设计;仿真模型中图分类号:T E 833 文献标识码:ASimulation models for optimization design of suction parameters for rodpumping system in directional wellsDONG Shim in 1 WAN G Shengjie 1 LU Dong feng 2 JI Sheng zhu 2 H OU Weiqian 2 WAN G Xitao 2(1.College of M echanical Eng ineer ing ,Yans han Univers ity ,Qinhuangdao 066004,China;2.T he E ighth Oil P ro duction P lant ,Petr oChina Daqing Oilf ield L imited Co mp any ,D aq ing 163514,China)Abstract :T he factor s affecting the ax ia l vibr atio n o f pumping rod str ing,including the dir ectional well t rack,the fr ictio n for ce be -tw een pumping ro d str ing and tubing,the polished r od movement o f pum ping unit and complex boundar y conditio ns of pump wer e analyzed.T he simulat ion mo dels fo r ax ial v ibration o f r od str ing in directional wells w ere set up.T he dy namo meter ca rds for the po -l ished rod of pumping unit can be auto matically and r apidly simulated by using this model.O n the basis of simulated dynamometer car ds,the mathematical models for simulating efficiency o f pumping system w ere set up.By simulating the dynamic par ameters o f rod pumping sy stem in the dir ect ional w ells,the effect s o f well tr ack on frict ion for ce between rod string and t ubing,frict ion po wer and the eff iciency of rod pumping system in the dir ectional wells wer e analy zed.T he constr aint conditio ns such as the accor dance co ndition of o utput of o il w ells,pr og ramming output,bear ing capacity of pumping unit,str eng th co ndition o f rod string and utiliza -t ion r atio o f mot or s pow er wer e integ rated.T he max imum efficiency of ro d pumping system w as taken as the objective functio n,and the simulating and o pt imizing method of t he suct ion parameters in t he dir ect ional wells w as pro po sed.T he cor respo nding co mputer so ftwa re was develo ped.T he application to field show ed t hat the computer softw are had high simulating accur acy Key words :dir ectional wells;r od pumping system;suctio n par ameter s;o ptimizat ion desig n;simulat ion models国内外学者对定向井有杆泵举升系统杆柱载荷计算、杆柱振动与动态仿真、参数优化与扶正器合理配置等问题进行了大量研究[1-5]。

考虑漏失的抽油泵示功图的计算机仿真模型_董世民

考虑漏失的抽油泵示功图的计算机仿真模型_董世民

式(4)是关于时刻t与液体压力p的超越代数方程,利用数
值法可以求得任意时刻t的液体压力p(t)。
设游动阀打开时刻为td,柱塞行程容积为Vd,此时泵筒
内流体压力为pd。行程容积Vd满足如下关系:
Vg
− (VP
−Vd
) − ∆Vd
(td
) =Vg
(
ps pd
1
)n
(5)
式中 ∆Vd(td)——从上死点到游动阀打开时,下冲程累计漏 失液体体积,m3。
抽油泵的各种漏失是常见的井下故障,主要包括柱塞与 泵筒之间的间隙漏失和泵阀漏失两部分。国内外学者对抽油
收稿日期:2006-12-11
修回日期:2007-01-12
基金项目:中国石油天然气股份公司项目(020114-2-1)
作者简介:董世民(1962-),男,吉林省扶余县人,博士,教授,研究
方向为机械采油系统动态仿真与运行优化;冯娜娜(1982-),女,河北
(
pd

p)
(1)
时刻t累积漏失液体体积∆V(t):
t
∆V (t)=∫0 q(t)dt
(2)
柱塞与泵筒之间的间隙漏失量与泵筒内液体压力两者
之间相互影响,甚至影响到泵阀的开启状态。当抽油泵在正
常间隙状态下工作时,间隙漏失量较小,漏失不会导致固定
泵阀提前关闭或无法打开;当柱塞泵筒严重磨损而导致漏失
量较大时,漏失会导致固定泵阀提前关闭或无法打开。以下
p
=[ Vg

(VP
Vg −Vx
)
− ∆Vd
(t)
]n
ps
(3)
式中 n——天然气多边过程指数, n ≈1.1 ;∆Vd(t)——时刻t

游梁式抽油机井有效功率计算方法探讨_董世民

游梁式抽油机井有效功率计算方法探讨_董世民

的振动, 不考虑油管柱与液柱的振动, 也不考虑电 动机转速的波动) 对抽油机井的悬点示功图、泵示
功图以及泵的输入功率 Npi 进行了大量的仿真研 究。显然, 在假设 ( 4) 的条件下, 泵的机械效率
应该为 100% , 即关系式 N pi = N pe 应该是成立的。 但仿真结果对比表明, 只有在进泵流 体不可压缩
Npe = ( pd - ps) Q
( 13)
式中 Q 油井实际产液量。 若按文献[ 1] 所介绍的方法计算沉没压力 p s 和
排出压力 p d 时, 式 ( 13) 可简化成 式 ( 1) , 因此 文献[ 1] 所建立的有效功率的计算公式只适用于油 井流体不可压缩的假设条件。
( 2) 当考虑油井内油气水混合液的可压缩性时, 抽油泵的输入功率由两部分组成: 一部分是将油气 水三相混合液由流量 Qs、压力 p s增加 到压力 p d、 流量 Qd 所消耗的功率; 另一部分是将流量为 Qgs 的 自由气由压力 p s增加到压力 p d所消耗的功率, 这一 部分能量储存于压缩气体中, 当这部分压缩气体在
1 1-
m
ps pd
m
-1
( 6)
设 在吸入 冲程结 束时, 泵筒 内流体 体积
FP ( S 0+ S ) 中的气体体积为 V s , 则压 缩过程 a2
段的任意位移为 x 时, 泵内流体压力 p 为
p=
pd
[ Vs +
V
m d
FP( S -
x)] m
( 7)
则压缩气体功为
m- 1
S
Fpp dx =
时, 关系式 N pi = N pe 才成立, 当考虑进泵流体的 可压缩性时, 关系式不成立, 且 N pi > N pe。进泵 流体越易 压缩, N pi 和 N pe 的差 别越大。因 此, 笔

合理优化参数,提高抽油机井系统效率

合理优化参数,提高抽油机井系统效率

合理优化参数,提高抽油机井系统效率摘要本文通过对抽油机井系统耗电过程的理论分析,综合考虑影响抽油机井输入功率、有效扬程的多种因素,有效调节动态参数建立能耗最低参数组合,实现机械采油系统的节能降耗。

关键词能耗高;优化;节能由于朝阳沟油田属于特低渗透油田,随着开采年限的延长,油井产量逐渐递减,抽油机长期处于轻负荷的工作状态,工作效率降低,单井能耗逐年增加。

抽油机井系统效率是衡量有杆泵系统生产与能耗的综合性指标,若想充分发挥油层潜力,又节能降耗,就要尽最大可能地提高抽油机井的系统效率。

1 抽油机井系统效率计算公式抽油机采油的目的就是将地面的电能传递给井下的液体,从而将井下的液体举升到井口。

整个系统工作时,就是一个能量不断传递和转化的过程。

在每一次传递时都将损失一定的能量。

从地面供入系统的能量扣除系统损失的各种能量以后,剩余的能量就是系统所给液体的有效能量,这一将液体举升到地面的有效能量与系统输入的能量之比值称之为抽油机的系统效率。

抽油机井的系统效率公式为:η=N有/ N入N有=HQρg/(3600×24)式中:H—举升高度,m;H=H动+(P油-P套)/(ρ×g);H动—动液面,m;P油、P套—油压、套压,Mpa;Q—产液量,m3/d;ρ—混合液密度,kg / m3;g—重力加速度,9.8 m/s2;η—抽油机井系统效率。

由上式可看出,影响抽油机系统效率的因素较多,直接的因素有动液面深度、产液量、油压、套压等。

因此要提高单井的系统效率,必须找到产量与沉没度的最佳结合点,进而合理匹配生产参数,降低能耗。

由于能量(指电能和机械能)在转换和传递过程中,会发生不可避免的损失,所以有效功率一定小于输入功率,系统效率总小于1。

根据能量守恒定律,输入功率应当等于有效功率与损失功率之和,即N入=N有+N损式中:N入—输入功率,kW;N有—有效功率,kW;N损—损失功率,kW。

也就是说,在输入功率一定的条件下,损失功率越大,机械采油井系统效率越低;反之系统效率越高。

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策
抽油机井是从地下油层将原油抽出地面的设备,是油田开发中重要的工具之一。

对于
抽油机井的生产参数进行调整与优化,可以提高井口产液量和泵效,减少能耗和设备损失,提高整个油田的开发效率和经济效益。

调整抽油机井的生产参数要从油井本身的特性出发,包括油层的物性和井筒结构等。

需要根据油层的渗透率、孔喉半径和油井的开发阶段等因素,适时调整井口流量和泵冲程,以达到最佳的开采效果。

同时要根据油井的干燥程度和垮井的情况,合理设置提升速度和
泵速,以减少泥层进入井筒和泵腔,避免设备堵塞和泵损坏。

优化抽油机井的生产参数还需要考虑地面设备和管道的匹配。

对于高产量的油井,需
要选择适当的泵和电机,保证设备的承载能力和稳定性。

同时要合理设计井口管道和油路
系统,减少摩擦阻力和压力损失,提高整个系统的输送效率。

可以通过改变管径、增设阀
门和控制阀,调整流量和压力的分配,优化井口排液和排气的过程,减少能耗和物料损
失。

调整抽油机井的生产参数还需要根据实时的生产数据和监测信息进行调控。

通过安装
传感器和监测仪器,实时监测井口流量、井底压力和泵效等关键参数,对油井的生产状态
进行实时分析和评估。

可以根据实际情况进行参数的动态调整,及时响应井底的变化,保
持井口产液量和泵效的稳定性。

通过数据分析和模型预测,掌握油层的开发特性和趋势变化,制定长期的生产优化策略,提高油田的开采效率和经济效益。

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策【摘要】本文针对抽油机井的生产参数进行调整与优化进行研究。

在介绍了研究背景和研究目的。

在正文部分分别评估了抽油机井生产参数的重要性,探讨了调整生产参数的方法及优化途径,并探讨了技术创新在该过程中的应用。

还通过案例分析对抽油机井生产参数调整与优化的效果进行了详细阐述。

在结论部分总结了调整与优化抽油机井生产参数的重要性,并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究和分析,有望为抽油机井的生产提供更有效的方法和技术支持,从而提高生产效率和降低成本,对促进油田开发具有积极的意义。

【关键词】抽油机井、生产参数、调整、优化、技术创新、效果、评估、案例分析、重要性、未来研究方向。

1. 引言1.1 研究背景抽油机井是石油开采过程中的重要设备,其生产参数的调整与优化对于提高油田开采效率、降低生产成本具有重要意义。

随着石油行业的发展和技术的进步,抽油机井的生产参数调整与优化已经成为石油工程领域的研究热点之一。

在传统的油田开采中,抽油机井的生产参数往往是根据经验和规则设定的,缺乏科学依据和系统化的方法。

随着油井开采程度加深、油层压力下降和原油粘度增大等因素的影响,传统的生产参数设置已经不能很好地适应油田开采的需求,导致产量下降、能耗增加、设备寿命缩短等问题频发。

对抽油机井的生产参数进行科学的调整与优化已经成为当前石油工程领域亟需解决的问题之一。

随着数字化技术、人工智能和大数据应用在石油工程中的不断深入,抽油机井生产参数的调整与优化也得到了更多的技术支持和方法手段。

结合前沿技术和传统经验,对抽油机井的生产参数进行科学调整和精准优化已经成为提高油田开采效率和降低成本的关键途径。

对抽油机井生产参数的调整与优化进行深入研究,对于提高油田开采效率、降低生产成本具有重要的现实意义和应用价值。

1.2 研究目的研究目的目的是通过分析抽油机井生产参数的调整与优化对策,在提高油田产能和效益的基础上,减少生产成本,提高生产效率,优化生产过程,保证油田的高效稳产。

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策为实现高效率的油田开采,抽油机井的的生产参数的调整与优化变得越来越重要。

抽油机是油田采油的一种常用方式,其生产参数的调整与优化能够改善生产效率、降低成本、提高原油回收率。

本文将从以下三个方面探讨抽油机井生产参数调整和优化的对策:1)选井 ; 2)改进动力设备 ; 3)控制输入流量1. 选井选井是抽油机井设计的第一步,因此井筒直径和有效高度等因素直接影响到抽油机的生产效率。

首先要保证井眼直径和贯入深度要足够,以便于抽油机能够顺利运行。

其次,要考虑地质条件,如水力下降、渗透率、孔隙度等,从而调整抽油机的生产参数。

例如,当井筒直径较小时,生产参数需要进行适当的调整,如加大马达的负载能力以提高生产效率。

2. 改进动力设备动力设备是抽油机生产参数调整和优化的另一个重要方面。

传统的抽油机主要采用内燃机和电机作为动力设备,但这些设备存在着不少问题,如噪声大、能源浪费等。

因此,需要改进动力设备,选择高效节能的动力装置。

例如,采用永磁同步电机替代内燃机和电机,电机效率可以提高10%—20%,从而降低能源消耗和碳排放。

3. 控制输入流量控制输入流量是抽油机生产参数调整和优化的第三方面。

输入流量的大小直接决定了抽油机的产量,而太大或太小的输入流量将直接影响抽油机的生产效率。

为了解决这个问题,需要在摆泵或电动泵流量计的工作基础上,选择恰当的输入流量控制方式。

例如,可以采用计算机控制系统监测井口和泵油站之间的通道以及从泵油站到处理站之间的通道的压力差,根据这些信息调整输入流量。

结论抽油机井的生产参数调整和优化是油田开采中不可避免的一部分。

通过选井、改进动力设备和控制输入流量等对策,可以提高生产效率、降低成本、提高回收率,实现高效油田开采。

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策
随着油田开发的深入,抽油机井的生产参数的调整与优化变得越发重要。

通过合理的参数调整与优化能够提高井筒的有效供液能力和产量,最大限度地发挥油田的产能。

下面将从井筒结构、冲程调整与泵挂绳磨损、泵心损坏等方面探讨抽油机井的生产参数的调整与优化对策。

从井筒结构方面来看,可以通过优化井筒内径、减少漏失和附加阻力等措施来提高井筒的有效供液能力。

在设计阶段,可以根据不同情况选择不同直径的井筒,对于水平井,井筒内径一般较小,可以通过增加井段数量和控制井段长度来增加有效供液能力;对于垂直井,井筒内径一般较大,可以适当增加井段直径;还可以通过合理布置井别和增加井顶砂纸的使用,减少漏失和阻力,提高井筒的有效供液能力。

冲程调整也是优化生产参数的一种重要手段。

合理的冲程调整能够提高采油泵的运行效率和井筒的供液能力。

在实际操作中,可以通过改变抽油机的冲程,调整泵送速度和排液方式,使其最大限度地适应井底流体的变化,提高抽油机井的生产效益。

对于产能波动较大的井口,可以采用自适应冲程控制系统,实时监测井口产液流量、液位、井底压力等参数,通过自动调整冲程,保持最佳生产状态。

泵挂绳磨损和泵心损坏也是影响抽油机井生产参数的重要因素。

在实际生产中,由于泵挂绳长时间的使用和井底流体的侵蚀,泵挂绳容易出现磨损和断裂的情况,而泵心则容易受到井底砂粒的磨损和腐蚀,导致泵心损坏。

为了控制泵挂绳磨损和泵心损坏,可以采用合适的材料和工艺制造泵挂绳和泵心,并进行定期检查和维护,及时更换损坏的部件。

在井口设置合理的过滤器、沉砂器以及防砂杆等装置,减少井底砂粒对泵心的磨损。

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策

抽油机井的生产参数的调整与优化对策【摘要】抽油机井的生产参数对于提高油田开采效率具有重要作用。

本文旨在探讨生产参数的调整与优化对策,以提高油井生产效率和降低成本。

首先介绍了研究背景和目的,重点阐述了生产参数调整的重要性和优化方法。

接着提出了生产参数调整与优化的对策,包括调整注水比、优化泵压和降低水抽油比等措施。

结合实际情况给出了生产参数优化的实施方案,并对调整与优化的效果进行评估。

最后对本文进行总结与展望,提出未来研究方向。

通过本文的研究,可以为抽油机井的生产参数调整与优化提供参考,帮助提升油田的开采效率和经济效益。

【关键词】关键词:抽油机井、生产参数、调整、优化、对策、实施方案、效果评估、展望、研究方向。

1. 引言1.1 研究背景抽油机井是石油工业中常用的设备,它在油田开发中发挥着重要作用。

随着油田开发的深入和技术的进步,对抽油机井的生产参数进行调整和优化变得越来越重要。

研究显示,合理调整抽油机井的生产参数可以提高产量、延长设备寿命,减少生产过程中的故障率,提高生产效率。

目前对抽油机井生产参数调整与优化的研究还比较有限,很多油田仍然采用传统的经验总结方法,缺乏科学依据。

有必要对抽油机井的生产参数进行深入研究,找出合理的调整和优化方法,为油田开发提供更好的技术支持。

本文旨在探讨抽油机井生产参数调整与优化的对策,并提出相应的实施方案,通过对具体案例进行分析和评估,总结出一套科学有效的生产参数调整与优化方案,为油田开发提供参考。

希望通过本文的研究,能够为抽油机井的生产参数调整与优化提供一定的指导,并为未来的研究提供借鉴。

1.2 研究目的研究目的是为了探讨抽油机井生产参数的调整与优化对策,进一步提高油田生产效率和采收率。

通过分析现有生产参数的不足之处和存在的问题,找出合理的调整和优化方法,从而提高油井的产能和运行效率。

通过研究生产参数的调整与优化对策,可以有效地解决油井生产过程中遇到的问题,降低生产成本,提高生产质量,实现油井的稳定长期产能。

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策随着石油开采难度的不断增加,抽油机井作为目前主要的石油开采方式之一,在油田开发中扮演着越来越重要的角色。

抽油机井的生产参数设计是保证其正常生产运行的重要因素。

本文将探讨抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策。

1、依据油层特征确定合理的生产参数依据油层地质构造、富集规律和开发程度等特征,确定合理的生产参数。

包括生产周期、生产强度、水平偏置距离、泵径、理论生产能力等主要参数。

例如,厚层油区应采用大口径、高效率水泵,以提高采油效率和降低工艺成本。

2、依据油井状态调整生产参数在油井生产过程中,由于油井地层和水文地质条件的变化,导致油井生产参数需要不断进行调整。

因此,必须充分考虑油井的动态变化,及时调整生产参数,以保证油井正常生产。

例如,当油层渗透率下降时,应适当调整泵径和抽油机的转速,以保证泵的最佳效率和生产能力。

1、调整泵径和转速泵径和转速是影响抽油机井生产能力和效率的主要因素。

当出水量不足或水力执行器的工作压力不足时,应适当增加泵径和转速,以提高产能和效率。

2、调整抽水筒长度抽水筒长度是抽油机井生产过程中调整产量和效率的重要手段。

选择合理的抽水筒长度,可以提高抽水效率,降低电能消耗。

3、提高抽水率和液位控制精度抽水率和液位控制精度对于提高抽油机井生产效率有着重要作用。

在调整压力阀门、调节控制器等仪表时需要注意。

4、合理配置泵和电机抽油机井的泵和电机配置必须合理,才能保证抽油机井的正常生产。

在进行泵和电机的配置时,要严格按照设计要求及技术标准进行配置。

结论抽油机井生产参数的设计和优化调整是保证抽油机井正常生产的关键因素之一。

采用合理的设计方法和科学的优化调整对策,能够提高抽油机井生产效率,降低生产成本,从而取得更好的经济效益。

螺旋凸轮式抽油机机构优化设计与性能仿真

螺旋凸轮式抽油机机构优化设计与性能仿真

万方数据
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螺旋凸轮式抽油机机构优化设计与性能仿真
作者:董世民, 田丹丹, 赵克亮, 任彦朝
作者单位:燕山大学机械工程学院
刊名:
石油机械
英文刊名:CHINA PETROLEUM MACHINERY
年,卷(期):2010,38(10)
被引用次数:3次
参考文献(5条)
1.姚春东;董赵鹏单曲柄滑轮增程低冲次节能型抽油机性能仿真[期刊论文]-石油机械 2007(08)
2.张天福;焦清朝;应保连一种新型的链条滚筒抽油机[期刊论文]-河南石油 2003(增刊1)
3.孙仲伟;蔡得春;苏宇凯新型液压抽油机研制[期刊论文]-特种油气藏 2002(03)
4.董世民抽油机设计计算与计算机实现 1994
5.石永刚;吴央芳凸轮机构设计与应用创新 2007
引证文献(2条)
1.袁文熙.张红梅.靖立平抽油机减速器常见故障与处理[期刊论文]-中国石油和化工标准与质量 2011(8)
2.张文生电动潜油旋转式柱塞泵抽油系统设计与性能仿真[期刊论文]-机械工程师 2011(9)
引用本文格式:董世民.田丹丹.赵克亮.任彦朝螺旋凸轮式抽油机机构优化设计与性能仿真[期刊论文]-石油机械2010(10)。

以系统效率为目标函数优选抽油机井抽汲参数

以系统效率为目标函数优选抽油机井抽汲参数

以系统效率为目标函数优选抽油机井抽汲参数
董世民;姚春冬;齐振林
【期刊名称】《石油学报》
【年(卷),期】1993(14)4
【摘要】本文以大量的现场测试数据为基础,建立了抽油机井排量系数、井下功率损失及地面效率的回归方程;提出了一种单井流入特性曲线的修正方法。

建立了以系统效率为目标函数的抽油机井抽汲参数优化设计模塑,并编制了相应的计算机软件系统,该软件系统在抽油机井的现场试验中得到了验证。

利用该软件系统对抽油机井抽汲参数进行优化设计,可保证抽油机井在高系统效率下运行,对于抽油机井节能有积极意义。

【总页数】10页(P124-133)
【关键词】采油;抽油井;系统故障;抽汲参数;优化设计
【作者】董世民;姚春冬;齐振林
【作者单位】大庆石油学院;大庆采油二厂
【正文语种】中文
【中图分类】TE355.5
【相关文献】
1.抽油机井抽汲参数的优选 [J], 董世民;崔振华;金仁贤
2.抽油机井抽汲参数的优选 [J], 董世民;崔振华;金仁贤;
3.斜直井有杆泵抽油系统抽汲参数的计算 [J], 彭高华;赵洪激
4.有杆抽油系统效率分析及抽汲参数优化设计 [J], 李兆敏;林日亿;付路长;于同印;连经社;李松岩
5.定向井有杆抽油系统抽汲参数的优化设计和仿真模型 [J], 董世民;王胜杰;卢东风;姬生柱;侯维前;王希涛
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第31卷 第3期2010年5月石油学报A CT A PETROLEI SINICAV o l.31M ayN o.32010基金项目:国家自然科学基金项目(No.50974108)资助。

作者简介:董世民,男,1962年9月生,1998年获西南石油学院博士学位,现为燕山大学机械工程学院教授,主要从事机械采油系统动态仿真与运行优化的科研工作。

E -mail:ysuds hm @1631com文章编号:0253O 2697(2010)03O 0475O 05抽油机井区块整体节能参数仿真优化方法董世民1 张喜顺1 吴长杰1 郭吉民2(11燕山大学机械工程学院 河北秦皇岛 066004; 21华北油田采油工艺研究院 河北任丘 062552)摘要:应用多相流理论计算了抽油泵的沉没压力和排出压力,改进了抽油杆柱轴向振动底部边界条件的仿真模型,完善了抽油机井有效功率、电动机输入功率与抽油系统效率的仿真模型。

以抽油系统输入功率最低为优化设计的目标函数,优化了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回归模型。

以该模型为基础,将单井产量作为优化设计变量,考虑区块整体的原油计划产量约束,建立了以区块整体输入功率最低为目标的区块整体优化设计模型。

综合单井与区块整体的优化设计结果,优选出整体区块内各个单井的最佳产量以及所对应的最佳抽汲参数。

计算实例表明,与单井优化设计结果比较,利用区块整体优化方法可以进一步降低区块整体的总耗电量。

实际算例表明,采用区块整体优化抽油系统的方法,输入功率可以减少1617%。

关键词:抽油机井;整体区块;最低能耗;抽汲参数;优化设计;仿真模型中图分类号:T E 833 文献标识码:ASimulation and optimization method for the integral energy -saving suctionparameters of rod pumping wells in an oilfieldDON G Shimin 1 ZH ANG Xishun 1 WU Chang jie 1 GU O Jim in 2(1.College of M echanical Eng ineer ing ,Yans han Univers ity ,Qinhuangdao 066004,China;2.Oil P ro duction T echnolog y R esearch I ns titute,Petr oChina H uabei Oilf ield Comp any ,Renqiu 062552,China)Abstract :T he submerg ence and the dischar ge pressur e of o il w ell pump wer e ca lculated o n the basis of the multiphase f low theor y.T he bot tom boundar y conditions of the ax ial vibr ation of r od str ing w ere impro ved,the simulating models fo r the effective pow er,the input po wer of mot ors and t he system efficiency w ere perfected.T aking the least input po wer of suction sy stem as the objectiv e functio n o f optimizatio n design,the suction par ameters w ere optimized under the co ndition o f differ ent output y ield o f sing le oil well,and the reg ression models w ere set up for descr ibing the relatio nship betw een t he least input pow er and the output of single w ell.T he output o f sing le well w as taken as the var iable of o ptimizat ion desig n,and t he integ ral energ y -saving o ptimizatio n model in an o ilfield was established in consider ation of the r estraint condition.By synthesizing t he optimization desig n results of single w ell and the inte -g ral optimization design results,the o ptimal output and suctio n parameter s of all wells in an o ilfield can be obtained.T he actua l opt-i mizing ex amples show ed that the tota l po wer consum ption o f all wells in an oilfield was less by 16.7%using the par ameters desig ned by the int eg ra l optim izat ion method t han that using the par ameters desig ned by the single optimization met ho d.Key words :pumping w ell;ov erall o ilfield;least energ y co nsumption;suct ion parameters;optimizatio n desig n;simulatio n mo del大量研究结果表明,优化抽汲参数是提高抽油机井系统效率的有效途径[1-2]。

国内外学者在抽油机井参数优化设计方面做了大量的研究工作[3-6]。

文献[3]所介绍的方法是以给定的产量为约束,以能耗最低为优化设计的目标函数;文献[4)6]所介绍的方法是以给定的产量为约束或不考虑产量约束,以系统效率最高为优化设计的目标函数。

实质上,上述两类优化方法的目标函数是一致的,因为在油井产量一定条件下,能耗最低也为系统效率最高。

综合上述研究成果可以看出,目前抽油机井参数的优化设计都是以单井为研究对象。

实际上,抽油机井生产的最根本任务是生产原油。

我国油田目前的实际生产状态是整个油田或区块应实现计划原油产量。

由于各井供液能力和含水率的差异,导致以单井系统效率最高为目标的系统优化设计结果,不一定能确保实现计划原油产量时整个油田或区块的能耗最低。

针对油田的实际生产情况以及目前参数优化设计方法所存在的不足,笔者提出了一种以整体区块能耗最低为目标的抽油机节能仿真优化设计方法,即同时将区块内所有油井作为研究对象,在保证完成整个油476 石 油 学 报2010年 第31卷田或区块计划原油产量的前提下,整体优化出所有油井的最佳抽汲参数以及所对应的最佳产量和最佳流压。

1 系统输入功率与系统效率仿真模型以抽油杆柱动态仿真为基础的抽油机井系统效率仿真模型[4-6]具有较高的仿真精度,该模型的特点是能综合考虑抽油设备的动力特性与泵实际工作状态对系统效率的影响。

111 系统有效功率仿真模型抽油机井井筒为油气水多相流动,应用多相流能量平衡方程,可得有效功率的仿真模型为[7]P e =10-3(p d -p s )Q +p s Q gskk -1p d p sk -1-1(1)式中:P e 为有效功率,kW ;p s 为泵吸入口沉没压力,Pa ;p d 为泵排出口排出压力,Pa ;k 为天然气多变过程指数;Q 为液相平均流量(以下简称实际产液量),m 3/s ;Q gs 为泵吸入口气相平均流量,m 3/s 。

沉没压力p s 、排出压力p d 与实际产液量Q 是有效功率仿真的基础,也是影响抽油杆柱动态、系统输入功率仿真精度的关键参数。

11111 沉没压力仿真模型根据油套环空流体的物性分布特点,沉没压力由3部分组成:井口套压、气柱段压差和油柱段压差。

沉没压力由下式计算[8]p s =p c +Q H dQ gg d h +Q LHdQ ogg d h(2)式中:p c 为井口套压,Pa ;L 为下泵深度,m ;H d 为动液面高度,m ;Q g 为气柱密度,kg/m 3;Q og 为溶气原油密度,kg/m 3;g 为重力加速度,m/s 2。

11112 排出压力与实际产量的耦合仿真模型应用Orkiszew ski 法建立油管内压力分布规律的仿真模型为[9]d p d h=-(Q m g +S f )#1-W t q gA 2t p-1(3)式中:p 为压力,Pa ;h 为深度,m ;Q m 为油气水混合物密度,kg/m 3;S f 为摩阻损失梯度,Pa/m ;A t 为油管过流面积,m 2;W t 为流体总质量流量,kg/s ;q g 为气体体积流量,m 3/s 。

混合物密度和摩阻损失梯度的计算模型取决于流动型态,即取决于油井实际产液量。

当已知油井实际产液量时,可以直接利用式(3)求得排出压力;对于系统仿真和优化设计,由于油井实际产液量是待求量,因此须首先计算油井实际产量,才能利用该式计算排出压力。

油井实际产液量由下式计算[10]Q =1440@P 4D 2S n(G S G F G L G V )(4)式中:D 为泵柱塞直径,m ;S 为悬点冲程长度,m ;n 为悬点冲数,m in -1;G S 为柱塞有效冲程系数;G F 为充满系数;G L 为漏失系数;G V 为沉没压力条件下溶气原油的体积系数。

由式(3)和式(4)可以看出,产液量Q 和排出压力p d 相互影响,式(3)和式(4)是一耦合的数学模型。

式(3)反应了油井产液量随泵排出压力的变化规律,称之为泵流出特性曲线;式(4)反应了流体在油管内流动时,泵排出压力随油井产量的变化规律,称为管路特性曲线。

泵流出特性曲线和管路特性曲线的交点即为系统的稳定工况点。

求解上述耦合方程组,可以确定稳定工况点的排出压力和油井实际产液量。

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