地面换向液力采油工艺研究

【摘要】： 液力采油系统是利用液动机将液体能量转换为机械能驱动抽油泵抽油的一种采油系统。地面换向液力采油系统的动力液由地面泵站提供,经地面换向阀、油管传输到井下液动机驱动抽油泵抽油。本文通过对液力驱动采油系统的研究,对地面泵站、抽油机两种方式的动力液加压系统进行了适应性分析,优选出地面泵站液力驱动技术方案。在对液力采油系统的结构特点和工艺原理详细分析的基础上,对液力采油系统的地面设备、井下液动机、抽油泵及管柱组合形式进行了分析和优选,推导出蓄能器、液动机和抽油泵等关键设备参数的计算公式。在对井下液动机、抽油泵系统力学分析的基础上,建立了动力液压力计算模型。该模型综合考虑了动力液压缩性、油管鼓胀效应、液体粘滞摩阻、动力液漏失等因素的影响,给出了上、下冲程时井下及井口动力液压力临界值的计算方法。针对液力采油系统动力液传输距离远、常规液压理论不适用的问题,引入了流体压力波传播模型来计算动力液的长距离传递。同时,推导出液力在长距离管路中传递的延时计算方法,并结台液动机-井下泵的动力学分析,确定了地面换向时间的计算方法,分析确立了抽汲参数和系统效率的计算流程和方法。最后,结合室内试验和现场2口试验井的生产运行数据,对论文研究的理论和部分计算方法进行了验证。