一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法
【專利摘要】本發明一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法屬于采油工程技術領域，具體涉及一種游梁式抽油機運行方法；本發明根據一天內單井總排量所對應的動液面深度變化量，以及動液面的允許變化量，經過一系列數學運算，得到曲柄在間抽周期時間范圍內，共完成耗時分別為的整周運行，以及耗時總時長為的非整周無抽汲運行；本發明提供了一種曲柄整周運行與非整周無抽汲運行相結合的運行方式，其效果在于，無需降低整周沖次，解決了柱塞漏失率大和電機驅動效率低的問題，免除了開機操作需求，節省了因人去現場實施開機操作所導致的人力物力和財力消耗，同時避免長時間無抽汲，解決了對單井產量和產油層發育造成不利影響的問題。
【專利說明】
一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法
技術領域
[0001] 本發明一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法屬于采油工程技術領域， 具體涉及一種游梁式抽油機運行方法。
【背景技術】
[0002] 采油過程中，在低產井供液不足的工況下，經常需要降低單井理論排量。由于游梁 式抽油機常規運行工作制度限定在曲柄連續整周運動，因此降低單井理論排量，只能通過 以下技術手段： 第一、降低運行沖次，但這種方式存在以下問題：由于隨著抽油機整周沖次的降低，存 在柱塞栗漏失率逐漸增大的問題，而且，如果采用變頻方式調低電機轉速，則電機的驅動效 率也會隨電機轉速的降低而逐漸下降； 第二、由于單純依靠降低整周沖次會產生柱塞漏失率大和電機驅動效率低的問題，因 此在井下產量過低的工況下，采用間抽工作制度，即曲柄連續整周運動與停機交替的工作 方式來實現降低理論排量的目的，但是，這種方式又會產生以下新問題:一是由停機狀態轉 入開機需要在有人值守的條件下進行，由于油井多，距離遠，因此停機和開機工作要浪費大 量的人力物力；二是由于人工值守開機問題導致24小時內難以起停機兩次以上，而較長時 間的無抽汲會導致動液面和井下流壓的大幅度波動，對單井產量和產油層的發育造成極其 不利的影響。
[0003] 申請號為201510783876.2的發明專利《基于曲柄非整周運動的游梁式抽油機非抽 汲運行方法》，以及申請號為201510838831.0的發明專利《基于曲柄非整周運動的游梁式抽 油機動態變沖程運行方法》，均突破了游梁式抽油機僅存在曲柄連續整周運動一種運行方 式的技術偏見，通過曲柄的非整周搖擺式運動，實現在不停機的情況下的無抽汲運行或變 沖程運行。如果將傳統曲柄連續整周運動的工作方式與上述兩項專利提出的曲柄非整周運 動的工作方式按照一定工作方式相結合，一方面不僅無需降低整周沖次，解決柱塞漏失率 大和電機驅動效率低的問題，而且由于抽油機地面部分從未曾停機，故完全無需人工實施 開機操作，可以明顯節省人工現場開機導致的人力物力和財力消耗;另一方面，這種組合式 抽油工作制度可以按需自動實施多次整周運行，因此可以避免長時間無抽汲，明顯降低動 液面和井下流壓的大幅度波動，有利于解決對單井產量和產油層發育造成不利影響的問 題。
[0004] 然而，如何具體實現這兩種工作方式的組合，還沒有相關技術方案。
【發明內容】
[0005] 針對上述問題，本發明公開了一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法， 該方法提供了一種曲柄整周運行與非整周無抽汲運行相結合的運行方式，這種方式，無需 降低整周沖次，有利于解決柱塞漏失率大和電機驅動效率低的問題，免除了開機操作需求， 有利于節省因人去現場實施開機操作所導致的的人力物力和財力消耗，同時避免長時間無 抽汲，有利于解決對單井產量和產油層發育造成不利影響的問題。
[0006] 本發明的目的是這樣實現的。
[0007] -種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，包括以下步驟： 步驟a、根據一天內單井總排量0所對應的動液面深度變化量兒以及動液面的允許變化 量a，確定一天內的間抽次數： 式中，「"1為向上取整運算； 步驟b、結合一天內不同時間段井下供液速度的實際情況，以每個間抽周期內排量相同 為原則，確定不同時間段內的間抽周期時間長度?; 步驟C、根據一天內單井總排量辦Ρ間抽次數見確定單個間抽周期內的排量A g=QIN 步驟d、根據曲柄每次整周運行的單周排量V，確定在每個間抽周期內曲柄整周運行的 次數λ: 式中，J為向下取整運算； 步驟e、根據曲柄每次整周運行所占用的時間6、-·、心，確定曲柄非整周運行時間 '財，
步驟f、曲柄在?時間范圍內，共完成耗時分別為4、心的整周運行，以及耗時總 時長為的非整周無抽汲運行。
[0008] 上述一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，所述的步驟c和步驟d替換 為： 步驟c'、通過對實際工況進行監測統計，得到完成一天內單井總排量0所需要曲柄整周 運行的總次數~； 步驟d '、根據曲柄整周運行的總次數~和間抽次數見確定在每個間抽周期內曲柄整周 運行的次數λ : ，=|^/犮| 式中，L J為向下取整運算； 或 步驟C'、通過對實際工況進行監測統計，得到完成一天內單井總排量0所需要曲柄整周 運行的平均沖次r; 步驟d'、根據間抽周期時間長度?，確定在每個間抽周期內曲柄整周運行的次數/3: ? = - Γ J 式中，j為向下取整運算。
[0009] 以上一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，步驟b所述一天內不同時 間段井下供液速度的實際情況，由統計方法獲得。
[0010] 以上一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，步驟e所述的4、￥-·_、々 相等或不等。
[0011] 以上一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，步驟f所述的曲柄整周運 行和非整周無抽汲運行，為、4、…、心的大小均能夠隨意調整，順序能夠隨意調換。
[0012] 有益效果： 本發明根據一天內單井總排量0所對應的動液面深度變化量兒以及動液面的允許變化 量a，經過一系列數學運算，得到曲柄在間抽周期時間范圍內，共完成耗時分別為 4、鉍一、心的整周運行，以及耗時總時長為的非整周無抽汲運行;本發明提供了一種 曲柄整周運行與非整周無抽汲運行相結合的運行方式，這種方式無需降低整周沖次，有利 于解決柱塞漏失率大和電機驅動效率低的問題，免除了開機操作需求，有利于節省因人去 現場實施開機操作所導致的的人力物力和財力消耗，同時避免長時間無抽汲，有利于解決 對單井產量和產油層發育造成不利影響的問題。
[0013] 具體實施例:下面對本發明具體實施例作進一步詳細描述。
[0014] 具體實施例一： 本實施例的一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，包括以下步驟： 步驟a、根據一天內單井總排量0所對應的動液面深度變化量兒以及動液面的允許變化 量a，確定一天內的間抽次數： Ν^\Α?α\ 式中，「1為向上取整運算； 步驟b、結合一天內不同時間段井下供液速度的實際情況，以每個間抽周期內排量相同 為原則，確定不同時間段內的間抽周期時間長度?; 步驟C、根據一天內單井總排量辦Ρ間抽次數見確定單個間抽周期內的排量A 步驟d、根據曲柄每次整周運行的單周排量確定在每個間抽周期內曲柄整周運行的 次數λ: 式中，L J為向下取整運算； 步驟e、根據曲柄每次整周運行所占用的時間?，確定曲柄非整周運行時間
步驟f、曲柄在t時間范圍內，共完成耗時分別為％' -心的整周運彳丁，以及耗時總 時長為％*0的非整周無抽汲運行。
[0015] 具體實施例二： 本實施例的一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，與具體實施例一的不同 在于，步驟c和步驟d替換為： 步驟c'、通過對實際工況進行監測統計，得到完成一天內單井總排量0所需要曲柄整周 運行的總次數 步驟d'、根據曲柄整周運行的總次數％和間抽次數見確定在每個間抽周期內曲柄整周 運行的次數Λ: 式中，L J為向下取整運算； 具體實施例三： 本實施例的一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，與具體實施例一的不同 在于，步驟c和步驟d替換為： 步驟C'、通過對實際工況進行監測統計，得到完成一天內單井總排量0所需要曲柄整周 運行的平均沖次r; 步驟d'、根據間抽周期時間長度?，確定在每個間抽周期內曲柄整周運行的次數/3: i rj 式中，!_ J為向下取整運算。
[0016] 在以上三個實施例中，還有以下四點需要說明： 第一、步驟b所述一天內不同時間段井下供液速度的實際情況，由統計方法獲得，如果 井下供液速度變化不明顯、或情況不明、或對諸間抽周期間的動液面波動量差別要求不高， 則可取等長度間抽周期（即：間抽周期時間長度?為定值)和間抽周期內等次數整周運行方 案(即：每個間抽周期內曲柄整周運行的次數/3為定值）。
[0017] 第二、在每個間抽周期內，要求曲柄共完成耗時分別為4、4、一、4的整周運行， 以及耗時總時長為的非整周無抽汲運行，但是…、心的大小均能夠隨意調整，順 序能夠隨意調換。其中，大小均能夠隨意調整的含義在于磣心一、鱉的值能夠根據需要進 行改變;順序能夠隨意調換的含義在于對于這Λ個整周運行分布于該間抽周期內的具體位 置，是否連續，不做任何要求，可以根據實際需要，例如井下供液速度、栗況以及齒輪箱的潤 滑需求的實際情況進行調整。例如，要求在某個間抽周期內完成10次整周運行，我們可以先 完成2次整周運行，然后進行一段時間非整周無抽汲運行，再完成8次整周運行;我們還可以 直接完成10次整周運行，然后進行非整周無抽汲運行，直到下一個間抽周期。
[0018] 第三、在本發明中，只要不足以給人造成抽油機處于停機狀態的誤會，出于節省能 耗的考慮，非整周無抽汲運行過程中允許短時的暫停。
[0019] 第四、在實際生產過程中，往往難以準確掌握每個時刻光桿的彈性靜變形量，同時 也往往難以掌握曲柄的準確位置，作為一種工程上的近似方法，可以將曲柄的雙向擺動范 圍限制在一定的范圍內，即可認為曲柄進行的是非整周無抽汲運行。
【主權項】
1. 一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，其特征在于:包括W下步驟： 步驟a、根據一天內單井總排量0所對應的動液面深度變化量人W及動液面的允許變化 量a，確定一天內的間抽次數： Ν = \Λ?α\ 式中，「1為向上取整運算； 步驟b、結合一天內不同時間段井下供液速度的實際情況，W每個間抽周期內排量相同 為原則，確定不同時間段內的間抽周期時間長度。 步驟C、根據一天內單井總排量巧日間抽次數化確定單個間抽周期內的排量g: 爭=徑?詔 步驟d、根據曲柄每次整周運行的單周排量gi，確定在每個間抽周期內曲柄整周運行的 次數打： η=\β? g'J 式中，J為向下取整運算； 步驟e、根據曲柄每次整周運行所占用的時間年Ij、-、確定曲柄非整周運行時間 :社細:，步驟f、曲柄在t時間范圍內，共完成耗時分別為中:^ik的整周運行，W及耗時總時 長為每的非整周無抽汲運行。2. 根據權利要求1所述的一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，其特征在 于:所述的步驟C和步驟d替換為： 步驟C'、通過對實際工況進行監測統計，得到完成一天內單井總排量0所需要曲柄整周 運行的總次數。。； 步驟d'、根據曲柄整周運行的總次數"6和間抽次數尼確定在每個間抽周期內曲柄整周 運行的次數打： ?二|化/扣I 式中，L J為向下取整運算； 或 步驟C'、通過對實際工況進行監測統計，得到完成一天內單井總排量0所需要曲柄整周 運行的平均沖次。 步驟d'、根據間抽周期時間長度?，確定在每個間抽周期內曲柄整周運行的次數η: 巧Φ rJ 式中丄j為向下取整運算。3. 根據權利要求1或2所述的一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，其特征 在于:步驟b所述一天內不同時間段井下供液速度的實際情況，由統計方法獲得。4. 根據權利要求1或2所述的一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，其特征 在于:步驟e所述的％皆…、私相等或不等。5.根據權利要求1或2所述的一種游梁式抽油機組合工作制度式抽汲運行方法，其特征 在于：步驟f所述的曲柄整周運行和非整周無抽汲運行，兮％'---、?。的大小均能夠隨意調 整，順序能夠隨意調換。
【文檔編號】E21B43/00GK106089156SQ201610589252
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月26日 公開號201610589252.1, CN 106089156 A, CN 106089156A, CN 201610589252, CN-A-106089156, CN106089156 A, CN106089156A, CN201610589252, CN201610589252.1
【發明人】王鳳山, 師國臣, 王林, 鞏宏亮, 任剛, 常瑞清, 孫延安, 單紅宇, 韓名廷, 劉海龍, 李金源, 張傳緒, 徐國民, 任成鋒, 苗國晶
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責任公司