地面驅(qū)動(dòng)單螺桿泵在深層斷塊稠油油藏中的應(yīng)用

在采用節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析方法優(yōu)化設(shè)計(jì)地面驅(qū)動(dòng)單螺桿泵采油系統(tǒng)所建立的模型中,需要求得螺桿泵吸入口和排出口壓力,以便根據(jù)壓差重新選擇螺桿泵和設(shè)計(jì)抽油桿柱。在計(jì)算排出口壓力計(jì)算過程中,考慮了由于抽油桿柱旋轉(zhuǎn)引起桿管環(huán)空氣液兩相流摩阻的影響。以glb40-42型螺桿泵為例,理論和計(jì)算數(shù)據(jù)分析表明,轉(zhuǎn)速和抽油桿直徑對(duì)流體流動(dòng)摩阻壓降有顯著影響,從而為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)螺桿泵和抽油桿柱提供了有力依據(jù)。

地面驅(qū)動(dòng)單螺桿泵抽油桿失效類型有斷桿、脫扣,以及抽油桿與接箍聯(lián)接螺紋剪切破壞等。影響地面驅(qū)動(dòng)單螺桿泵抽油桿失效的主要因素有桿柱安全系數(shù)小,抽油桿剛度差,砂卡及高粘油膠質(zhì)沉積,過載保護(hù)不理想及配合螺紋精度低及接箍材料不合格等。提出應(yīng)改進(jìn)過載保護(hù)系統(tǒng),正確設(shè)計(jì)抽油桿柱,合理選取有關(guān)參數(shù),進(jìn)行剛度校核及嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),確保螺桿泵系統(tǒng)高效可靠地運(yùn)行。

根據(jù)單螺桿泵系統(tǒng)的工作原理,對(duì)螺桿泵抽油系統(tǒng)中抽油桿柱進(jìn)行了受力分析,并選擇了一口井的實(shí)際參數(shù)為例進(jìn)行了計(jì)算。根據(jù)實(shí)際計(jì)算結(jié)果,指出螺桿泵抽油桿柱系統(tǒng)的強(qiáng)度校核必須考慮剪切強(qiáng)度,但可以采用簡(jiǎn)化措施進(jìn)行計(jì)算。

應(yīng)用timoshenko梁軸模型分析了單螺桿泵抽油桿的動(dòng)力學(xué)特性,根據(jù)timoshenko梁軸模型的運(yùn)動(dòng)方程得出了單螺桿泵抽油桿柱運(yùn)動(dòng)方程的解。該分析方法可求出抽油桿作渦動(dòng)時(shí)的變形,有效地了解抽油桿的動(dòng)力特性。這種方法用于從理論上分析地面驅(qū)動(dòng)式單螺桿泵抽油桿動(dòng)力特性,還須進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。

本文針對(duì)地面驅(qū)動(dòng)單螺桿泵運(yùn)動(dòng)過程中的一些非線性問題進(jìn)行研究,比如電機(jī)的啟動(dòng)問題以及螺桿泵與井壁的碰撞問題等等。并在這些問題的基礎(chǔ)上對(duì)單螺桿泵采油系統(tǒng)進(jìn)行了工況預(yù)測(cè)技術(shù)的研究,建立了螺桿泵采油系統(tǒng)的預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)二模型。借助于該模型,也能夠很好的進(jìn)行螺桿泵采油系統(tǒng)中相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。

介紹單螺桿泵應(yīng)用于油田聯(lián)合站的原油外輸工程,實(shí)現(xiàn)了對(duì)原站雙螺桿油氣混輸泵的替代性改造,解決了含固體雜質(zhì)原油的外輸問題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了節(jié)電和工作環(huán)境改善的效果。

經(jīng)過多年的開發(fā)研究,電動(dòng)潛油單螺桿泵采油工藝應(yīng)用實(shí)施,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況與地面機(jī)械驅(qū)動(dòng)單螺桿泵采油工藝進(jìn)行了對(duì)比,著重對(duì)單螺桿式減速器及以齒輪傳動(dòng)為特征的減速器進(jìn)行了分析,確定了單螺桿泵最佳實(shí)際排量與油井產(chǎn)能的匹配,明確了工藝配套技術(shù)的完善方向,指出電動(dòng)潛油單螺桿泵采油工藝可作為克服抽油桿、油管偏磨的一項(xiàng)替代技術(shù)。

根據(jù)地面驅(qū)動(dòng)單螺桿泵工作特點(diǎn),考慮井筒不同深度處流體粘度隨溫度變化以及井斜角變化對(duì)桿柱受力計(jì)算的影響,提出了螺桿泵采油井組合桿柱設(shè)計(jì)的微元段法,這種方法適合于任意下泵深度。應(yīng)用第四強(qiáng)度理論計(jì)算復(fù)合應(yīng)力和應(yīng)力利用率,根據(jù)等強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,可以進(jìn)行任意級(jí)組合桿柱設(shè)計(jì)。實(shí)例計(jì)算結(jié)果表明,理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值誤差小于5%,說明該微元段法是可行的。

單螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置卸載式主軸結(jié)構(gòu)

介紹了一種新型的潛油（水）泵裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟，并分析了液動(dòng)式單螺桿泵應(yīng)用中的幾個(gè)問題

螺桿泵在開采稠油、含砂原油和中深低原油方面有明顯的優(yōu)越性。隨著油井不斷向深層發(fā)展,在泵掛深度愈來愈大的情況下,管式螺桿泵的檢泵工作勢(shì)必費(fèi)時(shí)費(fèi)工,采油成本相對(duì)較高。介紹一種地面驅(qū)動(dòng)桿式螺桿泵,論述了其基本結(jié)構(gòu)和工作原理。這種桿式螺桿泵可以縮短檢泵作業(yè)時(shí)間,從而降低油田的作業(yè)成本。

根據(jù)單螺桿泵井的工作特點(diǎn),對(duì)斜井中單螺桿泵抽油桿柱進(jìn)行受力分析,建立了抽油桿運(yùn)動(dòng)模型,利用數(shù)值積分方法進(jìn)行求解。該模型克服了以往運(yùn)動(dòng)模型僅適用于直井的缺點(diǎn),考慮了井斜以及各種橫向力的影響,因此更接近抽油桿柱的實(shí)際情況。利用該模型可獲得井筒中任意部位及螺桿泵處抽油桿扭矩的變化情況。計(jì)算實(shí)例表明,該數(shù)學(xué)模型及其所得解是穩(wěn)定的。這為螺桿泵井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、進(jìn)行工況診斷提供了理論基礎(chǔ)。

通過對(duì)單螺桿泵嚙合過程中流動(dòng)接觸點(diǎn)相對(duì)滑動(dòng)速度和固定接觸點(diǎn)綜合曲率的分析,得出提高流動(dòng)接觸點(diǎn)最小相對(duì)滑動(dòng)速度就有利于延長單螺桿泵的使用壽命的結(jié)論,并給出了型線優(yōu)化的依據(jù).

本文以單螺桿泵為例,在其設(shè)計(jì)要求基礎(chǔ)上,以實(shí)際流量最大為目標(biāo),建立單螺桿泵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。利用matlab優(yōu)化工具箱,對(duì)目標(biāo)函數(shù)求解最優(yōu)值。結(jié)果證明,與傳統(tǒng)解法相比設(shè)計(jì)參數(shù)得到了明顯的優(yōu)化。

基于稠油地面輸送泵的生產(chǎn)實(shí)際工況,可將單螺桿泵定、轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)副之間的磨損視為磨礪性磨損,因此,其磨損量在相同時(shí)間內(nèi)正比于相對(duì)滑動(dòng)速度及法向正壓力的大小。其相對(duì)滑動(dòng)速度的大小由單螺桿泵自身的運(yùn)動(dòng)形式及參數(shù)的匹配所決定,法向正壓力的大小決定于離心力、軸向力等工作壓力

本文分析了影響單螺桿泵采油井系統(tǒng)效率的因素,以系統(tǒng)效率為目標(biāo)進(jìn)行了單螺桿泵采油系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),使泵的工作點(diǎn)最大限度地趨近系統(tǒng)效率最高點(diǎn),使單螺桿泵與采油井達(dá)到合理匹配,提高油井產(chǎn)能,延長油井的檢修周期。

井下采油單螺桿泵因具有較高的系統(tǒng)效率而日益受到重視。目前已開發(fā)的井下單螺桿泵有地面驅(qū)動(dòng)采油單螺桿泵、電動(dòng)潛油單螺桿泵、單螺桿液動(dòng)機(jī)-單螺桿泵裝置和多頭螺桿泵。簡(jiǎn)述了單螺桿泵定子襯套選用的材料和轉(zhuǎn)子的表面處理方式,介紹了單螺桿泵在國外的使用情況。指出井下采油單螺桿泵主要朝增大泵的下井深度,加大泵的排量,延長泵的使用壽命和拓寬泵的使用范圍等方向發(fā)展。最后就國內(nèi)開發(fā)和推廣螺桿泵工作規(guī)劃提出了建議。

單螺桿泵在油田地面工程技術(shù)中已經(jīng)發(fā)展為不可缺少的部分,因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少,效率高,節(jié)約能源的特點(diǎn),使其在油氣輸送過程中被廣泛應(yīng)用。然而,螺桿泵的選擇也極其重要,在油氣輸送過程所需泵的排量、進(jìn)口流量、排量和揚(yáng)程等因素,都直接關(guān)系到螺桿泵的工作效率。

第一節(jié)軸向壓力和徑向壓力的計(jì)算 單螺桿泵軸向壓力和壓力的計(jì)算是確保泵能正常運(yùn)行的很重要的一環(huán)，其值也直 接決定了泵的軸承的計(jì)算和選型。計(jì)算軸向壓力值考慮正常狀態(tài)下的運(yùn)行，不考 慮泵起動(dòng)時(shí)或運(yùn)行時(shí)發(fā)生干摩擦的情況，因?yàn)檫@些情況會(huì)出現(xiàn)軸向力非正常的增 大，造成運(yùn)行的不穩(wěn)定。目前關(guān)于軸向壓力的計(jì)算（軸向壓力直接影響徑向壓力） 尚無精確的計(jì)算公式，主要是泵運(yùn)行時(shí)摩擦力引起的軸向壓力的計(jì)算至今無法解 決，國內(nèi)外都采用經(jīng)驗(yàn)公式的方法。 一、軸向壓力的計(jì)算： 認(rèn)為單螺桿泵的軸向壓力pz由以下幾部分構(gòu)成： 1)密封腔內(nèi)介質(zhì)移動(dòng)時(shí)定子內(nèi)的分力pz1。pz1應(yīng)用彼得羅夫液體摩擦的公 式計(jì)算： 1 1 z avp （1） 式中μ——液體的動(dòng)力粘度； a1——滑動(dòng)表面面積，取a1為定子內(nèi)螺旋腔總的表面積； ν——表面相對(duì)滑動(dòng)速度，取其值為軸向流速為tn/60； δ——摩擦面之間的液膜

【g型單螺桿泵】產(chǎn)品: 【g型單螺桿泵】產(chǎn)品簡(jiǎn)介： 生產(chǎn)的g型單螺桿泵在發(fā)達(dá)國家已廣泛使用，國外多數(shù)稱單螺桿泵為“莫諾泵”《monopumps》，德國稱為“偏心轉(zhuǎn)子泵”。由于其優(yōu)良的性能， 近年來在國內(nèi)的應(yīng)用范圍也在迅速擴(kuò)大。 它的最大特點(diǎn)是對(duì)介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)、流量平穩(wěn)、壓力脈動(dòng)動(dòng)小、自吸能力高，這是其它任何泵種所不能替代的。 我們對(duì)國外（如：德、英、法、日本等國）生產(chǎn)的單螺桿泵及國內(nèi)同行業(yè)的產(chǎn)品，作了分析與研究，博取眾長，對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行不斷的 改革創(chuàng)新。目前我單位的產(chǎn)品已自成一個(gè)體系，壓力為0.6~1.2mpa,特殊要求壓力可達(dá)3mpa，可滿足廣大用戶對(duì)單螺桿泵的不同需求。 我單位生產(chǎn)的泵，質(zhì)量可靠，實(shí)行三包，價(jià)格也相對(duì)較低，同時(shí)確保備品備件的正常供應(yīng)。 本單位熱忱為廣大用戶服務(wù)，接受用戶對(duì)特殊要求單螺桿泵的設(shè)計(jì)和制造任務(wù) 【g型單螺桿泵】型號(hào)意義： 【g型單螺桿泵】工作原理

g單螺桿泵型號(hào)及參數(shù) 一、偏心單螺桿泵產(chǎn)品概述： g系列單螺桿泵是按迥轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的新型泵種，主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子) 和固定的襯套(定子)。 由于該二部件的特殊幾何形狀，分別形成單獨(dú)的密封容腔，介質(zhì)由軸向均勻推行流動(dòng)，內(nèi) 部流速低，容積保持不變，壓力穩(wěn)定，因而不會(huì)產(chǎn)生渦流和攪動(dòng)。每級(jí)泵的輸出壓力為 0.6mpa，揚(yáng)程60m(清水)，適用于輸送介質(zhì)溫度80℃以下(特殊要求可達(dá)150℃)。 因定子選用多種彈性材料制成，所以這種泵對(duì)高粘度流體的輸送和含有硬質(zhì)懸浮顆粒介質(zhì) 或含有纖維介質(zhì)的輸送，有一般泵種所不能勝任的特點(diǎn)。其流量與轉(zhuǎn)速成正比。 傳動(dòng)可采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)，或采用調(diào)速電機(jī)，三角帶，變速箱等裝置變速。 這種泵零件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維修簡(jiǎn)便，轉(zhuǎn)子和定子是本泵的易損件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 便于裝拆。 二、偏心單螺桿泵產(chǎn)品特點(diǎn)： 偏心單螺桿泵具有自

g型單螺桿泵產(chǎn)品概述： 單螺桿泵是按迥轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的新型泵種。主要工作部 件是偏心螺桿（轉(zhuǎn)子）和固定的襯套（定子）。 由于該二部件的特殊幾何開頭分別形成單獨(dú)的密封容腔。介質(zhì)由 軸向均勻推行流動(dòng)。內(nèi)部流速代低，容積保持不變。壓力穩(wěn)定,因而 不會(huì)產(chǎn)品渦流和攪動(dòng)。每級(jí)泵的輸出壓力為0.6mpa,揚(yáng)程60m（清水）， 自吸高度一般在6m，適用于輸送介質(zhì)溫度80℃以下（特殊要求可達(dá) 150℃）。 因定子選用多種彈性材料制成，所以這種泵對(duì)高粘度流體的輸送 和含有硬質(zhì)懸浮顆粒介質(zhì)或含有纖維介質(zhì)的輸送，有一般泵種所不能 勝任的特點(diǎn)。其流量與轉(zhuǎn)速成正比。 傳動(dòng)可采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)，或采用調(diào)速電機(jī)，三角帶，變速箱 等裝置變速。 這種泵零件少，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維修簡(jiǎn)便，轉(zhuǎn)子和定子是本 泵的易損件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于裝拆。 g型單螺桿泵型號(hào)意義： 例如:fg35-1 f-表示泵體和