采油工藝論文

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采油工藝論文范文第1篇

論文摘要：《采油工程》是石油工程專業的一門專業必修課，該課程涵蓋的知識面廣、涉及內容多，學習難度大。筆者結合多年的教學經驗和油田現場對石油工程師的需求，介紹了采油工程課程不同環節的教學方式，深入分析了如何激發學生學習興趣，優化教學手段，時提高采油工程教學質量具有重要的指導意義。

0引言

采油工程是石油工程專業的一門專業必修課，是在修完油層(藏)物理、滲流力學、工程流體力學等專業基礎課之上而開設的一門主干專業課。該課程涉及的主要內容包括向井流動態分析、井筒多相管流和水平管流計算、人工舉升方法、注水、增產增注措施、復雜條件下的開采技術、完井方案設計、采油工程方案設計等內容。該課程涵蓋知識面廣，難點多。

1培養學習興趣

“興趣是最好的老師”。學生只有在對事物產生興趣時才會主動、自發的去了解和學習，才會產生強烈的求知欲望。因此，作為采油工程課的教師應該注重培養和激發學生對該課程的學習興趣。掌握當前國內外石油工業的發展動態，精心組織教案，做好充分的準備工作。①加強專業教育，認清國內外石油工業的發展形式。教師應對國內外石油工業的發展歷程和我國目前對能源的需求進行介紹和分析。讓學生了解到當前國內各油田采油工藝技術發展的狀況，懂得采油工程在石油開采中的地位和作用，懂得在新的就業形式下如何學好該課程，打下良好的基礎。②精心編制教案，采用手段多樣的教學方式。采油工程是一門與油田實際有著緊密聯系的專業課，因此，教師在編制教案時應多采用油田的實際資料和相關圖片來加深學生的印象。如封隔器，井下配水器等。如果只是從理論上講解，很難提高學生的認知水平，如果更多地采用實物或圖片，卻可以達到事半功倍的效果。教師要充分利用這一點，激發學生學習的興趣。如講述抽油泵的工作原理時，可以采用Flas進行演示，學生也就很容易掌握和理解這一內容，同時也避免了理論學習的枯燥。③積極開展互動式教學，激發學生學習熱情。如在講授向井流動態分析時，可以提問學生對達西滲流定律的理解，講述達西定律的來龍去脈?；钴S課堂氣氛，調動學生聽課的積極性和學習激情。學生們在輕松愉快的環境中學習，就不會感覺到理論學習的枯燥，所學的知識也很容易掌握。④緊密結合油田實際。作為采油工程課的教師應該多收集油田實際生產資料，將科研成果與教學相結合，在教學過程中更多的運用油田資料來激發學生的學習熱情。如在講授注水井吸水剖面測試時，就可以運用油田真實的吸水剖面測試曲線來加深學生對知識點的理解，也讓學生懂得怎樣學好本領將來更好地服務于油田實際生產。

2優化教學手段

隨著石油工業的發展和國家對能源的需求，中石油、中石化、中海油等三大油公司積極發展海外業務，拓寬國內外市場。對人才的需求也更加趨向于復合型的人才。因此，為了適應新形式下石油工業對人才的需求，需要更新教學手段?！恫捎凸こ獭氛n程應采用傳統教學與新型多媒體教學相結合的技術手段，傳統的教學手段即黑板和粉筆。對于教學內容中的重點和難點問題，如復雜油藏向井流動態分析、多相管流壓力梯度分布公式推導等，采用板書方式，引導學生思考，參與具體推導過程，加深理解。對于教學內容中的基本概念、計算方法(如有桿抽油泵系統API方法設計)和計算步驟(如連續氣舉設計)等內容的講解，以及一些復雜過程的動態模擬，如井筒氣液兩相流流動型態的劃分，應采用預先制作的多媒體課件(如Flas或放錄象)進行演示，引導學生進行形象思維，加深理解。多媒體教學具有生動、形象、直觀、信息量大等特點，能充分調動學生各種感官的綜合功能，提高學生的注意力。

3重點難點教學

采油工程課程涉及知識面廣，內容復雜。因此，教師要有針對性的對一些重點和難點進行講解。尤其是在今后的畢業設計或工作中常常遇見的部分內容，如綜合IPR曲線的繪制。該部分內容在舉升工藝設計和油井動態分析方面是非常重要的，過去常常容易被忽略，因此，學生在最后一學期畢業設計和工程設計中就感覺到力不從心。垂直多相管流壓力分布計算(上機編程)因教學大綱對課時數縮減而取消，此部分內容應強調學生課后上機操作訓練，培養實際動手能力。在講述水力壓裂部分內容時，應該補充有關低滲透油藏的基本知識，介紹中國低滲透油氣資源的分布情況以及低滲透油藏的劃分標準，讓學生了解到水力壓裂技術在油田有著廣闊的發展空間，激發學生學石油、愛石油、獻身石油事業的熱情。目前，從我們的畢業生反饋的信息來看，采油工程課程與油田現場實際應用有一定的脫節，因此，教師在講課過程中要適當補充當前油田所用的先進的工藝技術。如注水一章講述調剖時，應補充介紹調驅技術、深部液流轉向技術。因為這些都是目前針對高含水油田提高采收率的一項重要技術措施。在講述到調剖調驅化學劑時，最好能將實物或照片展示給學生，結合油田實際調剖調驅實例進行講解。這樣，對一些重點和難點問題的教學就能達到較好的效果，切忌學生死記硬背。

采油工藝論文范文第2篇

論文摘要：介紹了螺桿泵的結構、工作原理和特點。對其在古城油礦使用過程中出現的問題進行分析，并提出相應的對策

一、螺桿泵采油工藝簡介

螺桿泵作為一種油田采輸工藝技術，是一種行之有效的采輸手段，廣泛應用于采油生產，而且被廣泛應用于油田地面油氣集輸系統。這一切均取決于其對于輸送介質物性有著優越的適應性，尤其是對于氣液混合物的輸送，能很好的解決普通容積泵所面臨的氣蝕、氣鎖、砂卡問題，達到很高的效率。

二、螺桿泵采油裝置結構及其工作原理

螺桿泵采油裝置是由井下螺桿泵和地面驅動裝置兩部分組成。二者由加強級抽油桿作為繞軸，把井口驅動裝置的動力通過抽油桿的旋轉運動傳遞到井下，從而驅動螺桿泵的轉子工作。螺桿泵結構如圖1所示:井下螺桿泵是由一個單頭轉子和一個雙頭定子組成，在兩件之間形成一個個密閉的空腔，當轉子在定子內轉動時，這些空腔沿軸向由吸入端向排出端方向運動，密封腔在排出端消失，同時在吸入端形成新的密封腔，其中被吸入的液體也隨著運動由吸入端被推擠到排出端。最終這些封閉腔隨轉子旋轉，從泵入口向出口方向移動，并將液體由進口端推向出口端，排入到管線，舉升到地面。

三、螺桿泵性能特點

1、螺桿泵屬于容積式泵，液體沿輸液元件的軸向均勻、低速流動，是螺桿泵具有獨特的優點。

2、液體的種類多，粘度范圍大，可抽稠油和高含蠟原油。

3、適應產量方面，從幾立方米到高產的幾百立方米均可順利舉升。

4、攜砂能力強，襯套材料對砂粒等固體雜物有容讓性，可抽含砂原油。還具備高氣液比處理能力，不發生氣鎖。

5、運動部件少，沒有閥件和復雜流道，油流擾動小，水力損失低，泵效達70％，系統效率達60％

6、流量調節容易，改變地面驅動裝置的轉速就可實現。

7、整套設備易損件少，井口驅動頭僅有1套需的驅動頭，井下設備也只有1個移動件，維護方便，運行費用低。

8、螺桿泵采油系統的主要缺點是揚程較低。目前，最大清水揚程僅為2600米，不能滿足深井開采要求。

四、螺桿泵采油故障原因分析

應用螺桿泵采油工藝技術，目的是通過螺桿泵采油工藝解決稠油在油井井筒中的流動問題、地層疏松引起的出砂問題，自從在B125區使用螺桿采油工藝以來，這一新工藝、措施的引進及應用取得了良好的效果。但是在使用過程中出現一些問題值得討論。

1、井口回壓高、負荷重造成燒皮帶頻繁、電機燒毀

原因：

a、因為混合物流體的粘度過高，根據B125區原油粘度為348～7092mPa.s，膠質和瀝青質的含量為21.95～44.4％，含蠟量為7.42～15.58%.原油膠質和瀝青質的含量較高。原油在井下泵的強烈攪拌作用下，原油和水形成乳化程度很高的油包水型乳狀液，乳狀液的粘度隨著乳化程度的升高（水滴顆粒被攪拌得很細）而大幅度提高，遠遠超出了螺桿泵負荷能力。

b、驅動裝置故障引起機械負荷增大，主要有中間滾軸軸承磨損造成受力不均引起負荷增大，上下兩端的定位扶正滾珠軸承磨損、輸入軸齒面和主錐體齒面嚙合間隙過大造成受力不均引起負荷增大

c、因為原油在舉升過程粘度會升高，所以一些螺桿泵井一旦回壓過高則必須洗井才能恢復生產，同時地面輸油管線需要掃線。因為乳狀液的粘度對于溫度的敏感性低，加溫對于降粘效果不明顯，通常將轉子提出泵筒后采用反洗井。

1、抽油桿、轉子及油管脫扣

原因：

a、由于螺桿泵井采用φ25mm高強度抽油桿和φ36mm空心抽油桿，由于扭矩大，很容易造成桿斷和防脫器碎裂和過載停機，斷脫位置在上、中、下均有。主要是停機時因為扭力卸載，抽油桿高速反轉，其反轉速度遠遠高于正常開抽時的正轉速度，此時抽油桿非常容易脫扣，甚至造成油管脫扣。

b、目前使用的油管錨為機械式座封，在座封時主要靠給油管加壓使其坐封。加壓使油管在井內嚴重彎曲，抽油桿在油管內工況惡化，坐封力不好控制，故易導致油管脫扣。

3.驅動裝置的密封性差

現有地面驅動裝置密封有兩處：一是減速器油封密封，二是井口盤根盒密封。尤其井口盤根密封漏油嚴重，因為現在采用的盤根為“O”型聚乙烯四氟，對光桿磨損較大，造成光桿外徑變細，新加盤根后，光桿與盤根之間密封由于盤根的可塑性差造成間隙過大，導致從盤根處漏油。

4、井下工況判斷不精確

目前尚無有效的螺桿泵工況監測手段，對螺桿泵井的泵況診斷僅有2種方法。一是觀察運行電流，看電流是否在正常范圍之內；二是井口憋壓測試壓降，通過觀察油、套壓的變化，繪制變化曲線進行分析，對出現的復雜情況難以準確診斷。

5、泵最佳實際排量與油井產能不匹配

五、對策

1、對反向乳化嚴重的油井，采用環空加破乳劑的方式生產，降低產出液粘度，并可提高螺桿泵的吸入能力。

2、采用電動潛油螺桿泵，減少由于抽油桿攪動引起的粘度增加，并可提高油井的流通面積，井下機組運轉產生的熱量還可加熱原油降低井筒流體的入泵粘度。

3、采用傳遞高扭矩的抽油桿，解決抽油桿本體、連接絲扣的抗扭問題，防止抽油桿斷脫。

4、用旋轉式油管錨替代在用的油管錨，減小因為管、桿彎曲造成的管、桿脫扣

5、對盤根密封的泄漏一是采用高塑性盤根，二是使用帶錐度的盤根盒。

6、螺桿泵系統優化設計

采油工藝論文范文第3篇

[論文摘要]：目前，微生物采油技術引起了微生物學界、石油工業界、石油地質界和地球化學界等相關學科的廣泛興趣和關注。詳細介紹微生物采油技術概況，明確分析微生物采油技術概況機理，并探討其發展方向。

微生物原油采收率技術(microbialenhanancedoilrecovery，MEOR)

是利用微生物在油藏中的有益活動，微生物代謝作用及代謝產物作用于油藏殘余油，并對原油/巖石／水界面性質的作用，改善原油的流動性，增加低滲透帶的滲透率，提高采收率的一項高新生物技術。該項技術的關鍵是注入的微生物菌種能否在地層條件下生長繁殖和代謝產物能否有效地改善原油的流動性質及液固界面性質。與其它提高采收率技術相比，該技術具有適用范圍廣、操作簡便、投資少、見效快、無污染地層和環境等優點。

一、微生物采油技術概況

1926年，美國科學家Mr.Beckman提出了細菌采油的設想。1946年Zobeu研究了厭氧的硫酸鹽還原菌從砂體中釋放原油的機理，獲得微生物采油第一專利。I．D．shtum(前蘇聯)及其它國家等學者也分別作了大量的創新性工作，奠定了微生物采油的基礎。美國的Coty等人首次進行了微生物采油的礦物試驗。馬來西亞應用微生物采油技術在Bokor油田做先導性礦物試驗，采油量增加了47%。2002年至2003年，我國張衛艷等在文明寨油田進行了微生物礦場應用，累計增產原油1695t，累計少產水1943t，有效期達10個月。

美國和俄羅斯在微生物驅油研究和應用方面，處于世界領先地位。美國有1000多口井正在利用微生物采油技術增加油田產量，微生物采油項目在降低產水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年，俄羅斯在韃靼、西西伯利亞、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增產原油13.49x10t，產量增加了10～46％。1988年至1996年，俄羅斯在11個油田44

個注水井組應用本源微生物驅油技術，共增產21x10t。

20世紀60年代我國開始對微生物采油技術進行研究，但發展緩慢。80年代末，大慶油田率先進行了兩口井的微生物地下發酵試驗(30℃)。大港、勝利、長慶、遼河、新疆等油田與美國Micro～Bac公司合作，分別進行了單井吞吐試驗。1994年開始，大港油田與南開大學合作，成功培育了一系列采油微生物，該微生物以原油和無機鹽為營養，具有降低蠟質和膠質含量功能，并在菌種選育與評價、菌劑產品的生產、礦場應用設計施工與檢測等諸方面取得了成績。1996年以來，吉林油田與13本石油公司合作，探究了微生物采油技術在扶余油田東189站的29口井進行的吞吐試驗，21口井見效，見效率達70%。2000年底，大慶油田采油廠引進了美國NPC公司的耐高溫菌種，在Y一16井組進行了耐高溫微生物驅油提高采收率研究和現場試驗，結果表明，采收率達43.41%，增加可采儲量1.81×10t，施工后當年增油615.5t。勝利油田羅801區塊外源微生物驅油技術現場試驗提高采收率2.66%。

二、微生物采油技術機理

（一）微生物采油技術與油田化學劑

在大慶油田開發的各個階段都會使用不同性質的化學劑，現以大慶油田為例。當大量化學劑進入油藏后，將發生物理變化和化學變化，對微生物采油過程可能產生不同的影響。化學劑既可引起微生物生存環境（滲透壓、氧化還原電位、pH值）的改變，又可直接改變生物的生理（呼吸作用、蛋白質、核酸及影響微生物生長的大分子物質的合成）以及影響微生物細胞壁的功能，從而影響微生物的生長，降低采收率。

（二）微生物驅油機理

因為，微生物提高原油采收率作用涉及到復雜的生物、化學和物理過程，除了具有化學驅提高原油采收率的機理外，微生物生命活動本身也具有提高采收率機理。雖然目前的研究不斷深入，但仍然無法對微生物采油技術各個細節進行量化描述，據分析，主要包括以下幾個方面：

1.原油乳化機理。微生物的代謝產物表面活性劑、有機酸及其它有機溶劑，能降低巖石一油一水系統的界面張力，形成油一水乳狀液（水包油），并可以改變巖石表面潤濕性、降低原油相對滲透率和粘度，使不可動原油隨注入水一起流動[1引。有機酸能溶解巖石基質，提高孔隙度和滲透率，增加原油的流動性，并與鈣質巖石產生二氧化碳，提高滲透率。其它溶劑能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。

2.微生物調剖增油機理。微生物代謝生成的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞，堵塞高滲透層，調整吸水剖面，增大水驅掃油效率，降低水油比，起到宏觀和微觀的調剖作用，可以有選擇地進行封堵，改變水的流向，達到提高采收率的效果。在較大多孔隙中，微生物易增殖，生長繁殖的菌體和代謝物與重金屬形成沉淀物，具有高效堵塞作用。

3.生物氣增油機理。代謝產生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等氣體，可以提高地層壓力，并有效地融入原油中，形成氣泡膜，降低原油粘度，并使原油膨脹，帶動原油流動，還可以溶解巖石，擠出原油，提高滲透率。

4.中間代謝產物的作用。微生物及中間代謝產物如酶等，可以將石油中長鏈飽和烴分解為短鏈烴，降低原油的粘度，并可裂解石蠟，減少石蠟沉積，增加原油的流動性。脫硫脫氮細菌使原油中的硫、氮脫出，降低油水界面張力，改善原油的流動性。

5.界面效應。微生物粘附到巖石表面上而生成沉積膜，改善巖石孔隙壁面的表面性質，使巖石表面附著的油膜更容易脫落，并有利于細菌在孔隙中成活與延伸，擴大驅油面積，提高采收率。

（三）理論研究

1.國內外的數學模型。20世界80年代末，國外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的數學模型并開展了相應的數值模擬研究。Zhang模型優于Islam模型在于可描述微生物在地層中的活動，卻難于現場模擬。Chang模型是三維三相五組分，能描述微生物在地層中的行為，不能描述在油藏中的增產機理。

2.物理模擬。物理模擬研究基本上是應用化學驅的物理模型試驗裝置及試驗過程。微生物驅油模型的核心是巖心管部分，其長度影響微生物的生長繁殖。應建立大型巖心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驅油效果。通過物理模擬研究微生物驅油法，可獲得微生物在巖心中的推進速度及濃度變化，對巖心滲透率的影響等信息。

（四）源微生物的采油工藝

國內油田（大慶等）已進人高含水開發期，是采用內源微生物驅油還是采用外源微生物驅油，要根據具體油藏內的微生物群落進行分析。若具體油藏中內存在有益微生物驅油的微生物群落，宜采用內源微生物驅油工藝，這是目前國內致力于運用最新微生物采油技術。

三、結語

綜上所述，在我國油田中，特別是大慶油田，在微生物采油技術具有提高采收率的效果，對大多數的油藏都能充分發揮微生物采油的優勢。制約微生物采油技術的主要因素在于油藏中微生物群落結構、現場試驗工藝及物理模擬實驗的局限性。外源菌種的選育和評價指標、特性，微生物的研究、菌液的生產和礦場試驗等方面還需深化。

參考文獻：

采油工藝論文范文第4篇

【關鍵詞】諧波齒輪傳動；螺桿泵；增速；柔輪

0.前言

目前，世界蘊藏有巨大的稠油資源，據有關專家估計比常規原油資源高數倍至十余倍，具有替代常規石油能源的戰略地位。稠油資源分布廣泛，幾乎所有產油國都有發現。據調研資料，世界上稠油資源豐富的國家有加拿大、委內瑞拉、美國、前蘇聯等，其稠油資源約為4000～6000x108m3（含預測資源量）[1]。中國大部分含油氣盆地稠油多于常規油，有共存和有規律過渡分布的規律，稠油資源非常豐富，約占總石油資源的25%～30%以上。國內老油田大多處于開發后期，排量小，油層較深的稠油、含砂、含氣的難采油井越來越多，并且常規采油工藝投入大、產出低、短期產出與投入比不經濟，制約了各油田后期開采。針對這種情況，可以采用螺桿泵采油技術加以解決。

1.螺桿泵驅動系統設計設計要求

（1）基本參數：諧波齒輪傳動的增速比大于等于20；諧波齒輪傳動的結構外徑小于等于Ф116cm；（2）總體方案分析及設計；（3）諧波齒輪傳動結構方案及結構設計。

由于井下空間狹小，需要所設計的裝置體積較小。油管轉速為6r/min，螺桿泵轉子的轉速為120r/min，在保證增速比大于等于20的條件下，轉速可以調整。油管轉速低可以實現較長的壽命。

在功能方面，要改變原來采用的采油方式。原來的采油系統在工作時動力源的動力通過減速箱首先減速到合適的轉速然后驅動方卡子，再由旋轉的采油桿柱驅動井下采油螺桿泵轉動，從而實現將井下原油通過采油桿住與油管的環形空間舉升到地面。

2.主要功能實現方法

考慮到增速器結構尺寸較小，傳動比大，所以選擇用少齒差行星輪系。少齒差行星輪系具有體積小，傳動比大，重量輕等優點。由此，有三種增速方案：諧波齒輪傳動，少齒差行星齒輪傳動，擺線針輪傳動。

2.1諧波齒輪傳動增速

諧波齒輪傳動是一種依靠彈性變形運動來實現傳動的新型傳動，它突破了機械傳動采用剛性構件機構的模式，使用了一個柔性構件機構來實現機械傳動。構成諧波齒輪傳動的3個主要部件有：波發生器，柔輪，剛輪。諧波齒輪傳動對運動的傳遞是在波發生器作用下，迫使柔輪產生變形，并與剛輪相勻作用而達到傳動目的。 在未裝配前，柔輪的原始剖面呈圓形，柔輪和剛輪的周節相同，但兩者的齒數不相等。柔輪的齒數Z1，比剛輪的齒數Z2略少，而波發生器的最大直徑比柔輪的內徑略大。一般情況下為了有確定的輸出，都會有一個固定件，一個主動和一個從動。具體哪個固定，哪個主動，哪個從動，需要根據需要實現的功能要求來決定。當波發生器裝入柔輪后，受到一對方向通過橢圓的曲率中心和它的旋轉中心的力的作用。當輸出軸上承受載荷后，柔輪產生變形，這是柔輪對波發生器的作用力方向仍通過橢圓的曲率中心，但不通過發生器的旋轉中心，這就形成了使波發生器旋轉的旋轉矩。當輸出軸上載荷繼續增加時，柔輪作用在波發生器上的作用力和這時作用力之間的力臂也隨之增加。則作用在發生器上的旋轉矩也隨之增加。當此旋轉矩超過發生器的阻矩時，就產生了增速現象。

2.2少齒差行星齒輪傳動增速

少齒差行星齒輪傳動按傳動型式可分為NN型和N型。以N型為例。這種型式的傳動，通常均是采用輸出機構把行星輪的回轉運動傳給低速軸。N型傳動，其轉臂有單偏心和雙偏心兩種。雙偏心的轉臂，兩個偏心相差180度，裝在其上的兩個行星輪也相差180度，這樣由偏心而產生的離心力相互抵消（但這兩個離心力大小相等方向相反，且不在同一直線上，所以不平衡力偶仍然存在）。單偏心的轉臂只有一個方向的偏心，其中裝一個行星輪，必須在偏心的相反方向加上平衡重才能使離心力得到平衡。

N型常用的輸出機構有五種類型，即銷孔式、浮動盤式、滑塊式、零齒差式和雙曲柄式。以零齒差輸出機構為例。主要特點是用標準刀具在普通機床上就可加工，不需要專門的工藝裝備。零齒差輸出機構可內齒輪輸出，也可外齒輪輸出。兩對齒輪中只有一對是少齒差，起增速作用，另一對則是作為平行軸間聯軸器的零齒差內嚙合。轉臂是單偏心，必須裝設平衡重。

這種傳動增速的特點是傳動比大，體積較小，重量輕，運轉平穩，齒形容易加工，裝拆方便。合理地設計、制造及，可使其傳動效率達0.85-0.91。實踐證明，少齒差傳動最適合于大傳動比、小功率的場合，在我國已經被用到很多機械或者齒輪裝置上。但少齒差要考慮變位問題。由于內嚙合和內齒輪加工中，相嚙合雙方的位置關系、幾何關系與外嚙合不同，在設計內嚙合變位齒輪傳動時，齒數的搭配和變位系數的選擇要受到各種干涉條件的限制。為避免干涉要進行驗算，設計時要考慮齒輪根切問題。提高了加工難度，且剛度不夠高。

2.3擺線針輪行星傳動增速

擺線針輪主要由4部分組成：

（1）行星架H由輸入軸1和雙偏心套2組成，偏心套上的兩個偏心方向互成180°。（2）行星輪C齒形通常為短幅外擺線的內側等距曲線。按運動要求，一個行星輪就可傳動，但為使輸入軸達到靜平衡和提高承載能力，對于一齒差針擺傳動，常采用兩個完全相同的奇數齒的行星輪，裝在雙偏心套上，兩輪位置正好相差180°。行星輪和偏心套之間裝有用以減少摩擦的滾子軸承（稱為轉臂軸承）。（3）太陽輪 又稱針輪，針齒殼上裝有一組針齒銷，通常針齒銷上還裝有針齒套，稱為針齒。（4）輸出機構這種常采用銷軸式輸出機構。

3.結論

本次設計針對螺桿泵采油系統做了改進，由于原來用抽油桿的采油方式轉速高、磨損快、壽命低，改為直接用油管驅動螺桿泵采油。螺桿泵采油系統按驅動方式可劃分為地面驅動和井下驅動兩大類，本次設計采用了地面驅動方式。油管轉速較低，螺桿泵轉速較高，所以要設計一個增速器。

由于所設計的結構尺寸小，且傳動比大，故可選擇的螺桿泵增速有三種方式，諧波齒輪增速，擺線針輪增速，少齒差行星齒輪增速。這三種增速方式各有優缺點，也都廣泛應用。通過對三種傳動采油方案的對比分析，選擇基于諧波齒輪傳動的螺桿泵驅傳動系統。

【參考文獻】

[1]萬仁薄.采油技術手冊（修訂版）第四分冊[M].北京：石油工業出版社，2003.

[2]孫俊峰.螺桿泵采油技術在錦州油田的改進及優化[D].哈爾濱：東北石油大學碩士論文，2009.

[3]周衛東.漸開線諧波齒輪傳動齒廓參數優化及動態仿真[D].大連：大連理工大學碩士論文，2008.

采油工藝論文范文第5篇

[關鍵詞]SAGD；抽油桿；優化設計

中圖分類號：TF762.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0242-01

1 前言

風城油田超稠油資源豐富，在借鑒國內外稠油開發經驗與技術的基礎上，結合自身油藏特點，創新應用SAGD稠油開采技術。在長期的探索過程中風城油田SAGD技術取得較大突破，效益日益顯著，規模日益凸顯。但是，風城油田SAGD井區抽油桿偏磨情況較為嚴重，下行阻力很大，下沖程經常出現光桿不下而脫抽停機的現象。同時，由于油藏埋深較淺，井下桿柱較短，而抽油機平衡配重箱較重，使得在配重箱空載的情況下，抽油機依然處于過平衡狀態。因此，為了降低抽油機脫抽停機的頻率，解決抽油機過平衡問題，著手進行抽油桿柱的優化設計顯得十分有意義。

2 抽油桿優化設計

2.1 加重桿設計

由于SAGD采用水平井生產，對于水平井來說，下沖程中加重桿的重量在其軸向上的分量應該等于抽油桿柱底端所受到的總阻力?，F將加重桿分為n份，則加重桿長度計算式為：

式中：Pw――下沖程中抽油桿柱底端所受總阻力，N；即P0down的最小值的絕對值

ρr――加重桿材料密度，kg/m3；

Lwi――第i段加重桿長度，m；

Aw――加重桿截面積，m2。

2.2 加重桿上部抽油桿柱組合設計

抽油桿柱強度設計方案包括：最輕桿柱方案和完全等強度方案等，本文采用最輕桿柱方案進行桿柱設計。

抽油桿柱許用應力計算公式為：

式中：Sall――每一級抽油桿柱頂端面許用應力，MPa；

σb――抽油桿柱抗張強度，MPa；

σmin――每一級抽油桿柱頂端面最小應力，MPa；

SF――考慮井液腐蝕性等因素的使用系數。

修正Goodman應力圖給出的是許用應力范圍，為了分析抽油桿柱的使用情況，引入了應力范圍PL（――）：

式中：σmin――每一級抽油桿柱頂端面最小應力，MPa；

σmax――每一級抽油桿柱頂端面最大應力，MPa；

Sall――每一級抽油桿柱頂端面許用應力，MPa；

PL（――）――應力范圍。

3扶正器間距優化設計

單個測段與整個桿柱相比長度較小，所以在計算測段桿柱正壓力時，提出以下假設，即該測段桿柱自重可以忽略；測段正壓力Fcn是沿桿柱軸線均勻分布的橫向力；桿柱兩端軸向力Fτ近似相等；在單個測段上狗腿角一般較小，所以可用其弧度值代替正弦值。

式中：fmax――間距中點處的彎曲撓度，cm；

E――材料彈性模量，對于鋼材E=21×106；

I――截面慣性矩，對于圓截面I=πd4/64cm4；

Ffn――扶正器間距上的正壓力合力Ffn，N；

Δlf――扶正器間距，cm。

4 實例設計

某蒸汽輔助重力泄油（SAGD）生產井井深622m，下泵處斜深237.43m，垂深202.78m，利用生產井實際井眼數據，對該井抽油桿柱及扶正器間距進行優化設計。采用上文中所提到的抽油桿柱設計方法以及扶正器間距設計方法，得出抽油桿柱組合為：Φ95mm柱塞+Φ38mm拉桿1根+Φ38mm加重桿（136m）+Φ19mm抽油桿（89m）+Φ25mm光桿，扶正器間距為：5m，經重新計算抽油機平衡度為94.2%。

5 結論及認識

（1）經優化設計，抽油桿柱重量更大，使得下沖程中電機做功減少，抽油機平衡度由之前的過平衡狀態變為94.2%，較好的滿足現場生產需要。

（2）加重桿（38mm）和抽油桿（19mm）相比之前的設計來講，直徑更細，在同等井況條件下，發生偏磨的可能性以及偏磨程度會降低。

（3）新設計加重桿的重力在軸向上的分力平衡了下行程中桿柱底端的總阻力，使得桿柱下行更順暢，減小了桿柱的彎曲程度，從而減小了桿柱偏磨。

（4）對偏磨嚴重井段扶正器重新進行配置，通過計算，扶正器間距由之前的6m縮短為5m。使得在同等彎曲力下，桿柱彎曲度會相對減小，一定程度上起到減小偏磨的作用。

參考文獻

[1]李穎川.抽油桿柱設計數值方法[J].西南石油學報，1993，15（2）：75～78.

[2]趙洪激，李洪山.斜井抽油桿柱組合設計方法研究[J].石油鉆采工藝，1999，22（1）：24～25.