段志刚 王志 廖显涛 储明来 司志梅 李伟 王辽

(1.中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院2.中国石化江苏油田分公司采油一厂 3.西南石油大学机电工程学院)

0 引 言

游梁式抽油系统作为非自喷采油的主要方式之一，在世界各地原油产区仍被广泛使用。但游梁式抽油机的常规运行与几何结构会使柱塞运行速度分布不均匀，存在大的速度峰值，在个别间歇出油井中，由于供液严重不足而导致憋泵现象发生的概率大大提高。鉴于此，提出了抽油机柔性运转控制技术。该技术是一种变速驱动技术，通过电机的变速运行来控制抽油系统，目的是改善工作进程、降低采油成本、提高采油效率。目前国内众多油田采用了抽油机柔性运转控制技术[1-4]，学者们对该技术下电机参数、抽油机启动运行和三轴扭矩等方面进行了测试分析[5-8]，但针对抽油泵方面的研究较少。为探究变速驱动对抽油泵的影响，笔者采用椭圆速率与常规速率进行对比，分析了2种驱动方式下抽油泵的漏失、泵效、阀球的开启以及流场等情况，以期为柔性运转控制策略提供一定的指导。

1 椭圆速率特征

椭圆速率的主要特征在于曲柄的每一个角度对应一个变化的角速度，在极坐标中构成椭圆形曲线，并且该椭圆形曲线在短半轴的角度时，抽油系统在上、下死点位置。椭圆速率与常规速率极坐标曲线如图1所示。

图1 椭圆速率与常规速率极坐标曲线图Fig.1 Polar curve of elliptical rate and conventional rate

2 漏失分析

对于抽油泵而言，椭圆速率仅改变了柱塞运动规律，主要影响抽油泵的漏失。……