单螺杆泵定转子过盈量优化设计

传统螺杆泵定转子初始过盈量忽略了橡胶位于不同位置时,形变会不同,从而导致泵效降低,寿命减少。通过对单螺杆泵进行数值模拟,分析了螺杆泵定子温度场的分布规律及其对定子型线的影响。提出一种新的过盈量分段设计方法,即针对定子橡胶厚度不同的特点,分段确定过盈量,从而改善了定转子的配合状态。现场试验结果表明:采用新的过盈量优化设计方法确定过盈量的螺杆泵,最长免修期达726天,平均工作扭矩降低了13.28%,平均系统效率提高了12.7%,取得了较好的现场应用效果。     

等壁厚螺杆泵与常规螺杆泵应用情况对比

近几年,我厂螺杆泵井的应用数量迅速增加,截止2013年9月,螺杆泵在用井数达到989口,但从目前的应用情况看,螺杆泵定子不仅是易损部件,而且与转子的配合状况直接影响螺杆泵的工作性能。常规螺杆泵定子是由丁腈橡胶浇铸在钢体泵筒内形成的,衬套内表面是双螺旋曲面,其厚薄不均,这种结构存在着以下几点不足,一是在工作条件下的溶胀、温胀不同,降低了定子橡胶衬套的型线尺寸精度,改变了定转子啮合作用,增大了摩擦损失,降低了泵工作效率和使用寿命。二是螺杆泵工作过程产生的热量主要聚集在橡胶最厚的部分,过高的温度使橡胶物性发生改变,导致定子过早失效。等壁厚螺杆泵可以有效解决以上两点不足,截止到8月底,我厂已现场应用57口井,初步应用效果较好。     

抽油单螺杆泵定子用橡胶耐热油性能的研究

研究抽油单螺杆泵用定子橡胶（ＮＢＲ－４０）在＂汽油＋苯＂、１０＃机油、大庆原油中的溶胀。得出了定子橡胶在１０＃机油中,一定温度下的性能变化、体积溶胀变化。为单螺杆泵转定子副的配合提供了依据。     

设备状态监测技术在单螺杆泵故障诊断中的应用

针对单螺杆泵橡胶定子旋转运动时的振动产生的特有波形,在实践基础上总结了振动分析技术在单螺杆泵维护与检修领域中的方法和规律,采集并分析了转子平衡度、滚动轴承和齿轮、转子和电机联接、机组基础、定子等几种典型振动的图谱,对指导该类泵的故障诊断具有重要作用.     

用氧化锌晶须改善稠油冷采中螺杆泵定子的耐磨性能

随着采油工艺技术的不断发展，螺杆泵采油技术在稠油出砂冷采中得到了普遍应用。并取得了巨大的经济效益。但在生产过程中，螺杆泵易因砂磨而失效。这主要是由于砂子的存在。使得泵中的元件发生缓慢的剪切作用。从而造成螺杆泵持续使用寿命平均为10～12月。通过螺杆泵的工作原理，分析了定子在工作过程中的受力状况，列出了造成螺杆泵磨损的因素。得出了螺杆泵的磨损分布规律，进而分析了螺杆泵橡胶定子在稠油携砂冷采中的磨损机理，最后提出了在传统的螺杆泵生产材料丁腈橡胶的基础上，用氧化锌晶须对其进行改性来提高螺杆泵在稠油冷采工况下的耐磨性。     

等壁厚螺杆泵现场应用效果分析

常规螺杆泵工作时定子产生的热量,引起温升使定子失效,影响泵的工作效率和寿命。应用等壁厚定子螺杆泵,其定子橡胶厚度、溶胀、温胀和散热均匀,从现在应用看,泵效和调参效果较好,检泵周期长,能耗低,节约成本。     

空心转子等壁厚定子螺杆泵技术现场试验可行性分析

由于常规螺杆泵定子橡胶簿厚不均，摩擦受热温度也不相同，而且橡胶部件对工作的环境、工况性能又极为敏感，所产生的变形也就不一致，如果再改变其工作的性能，增大工作扭矩，这样就更会使泵的工作性能下降，发生早期失效，缩短泵的使用寿命。为了改进常规螺杆泵定子技术的不足，减小定子型线变形对螺杆泵工作性能的影响、提高螺杆泵的工作性能、延长其使用寿命，开发研究了空心转子等壁厚定子螺杆泵，等壁厚定子螺杆泵的特殊结构设计，解决了常规螺杆泵定子技术的不足，提高螺杆泵的工作性能，延长其使用寿命，本文通过对设计结构原理、现场试验效果分析，论述了空心转子等壁厚定子螺杆泵技术可行性。     

定子橡胶泊松比对螺杆泵举升性能影响研究

针对采油螺杆泵应用于深井和超深井时受到限制的问题,利用有限元法研究了定子橡胶材料的泊松比对螺杆泵举升压力(扬程)的影响。计算取不同泊松比时螺杆泵5个管段相邻腔室间的临界接触压力,并通过曲线拟合得出整个螺杆泵各腔室间的临界接触压力,根据各腔室间的压力传递和分布规律,计算不同泊松比时螺杆泵的扬程,并通过曲线拟合得出螺杆泵扬程与定子橡胶材料泊松比的定量关系,为螺杆泵扬程的确定和定子材料的选择提供理论依据。     

螺杆泵定子橡胶溶胀对容积效率的影响及对策

在螺杆泵应用实践中发现,同样的举升高度条件下,螺杆泵现场应用的容积效率比室内检测的容积效率低。经研究发现,造成这种情况的主要原因是,在油井高温、高压条件下,原油或某些化学物质通常会渗透到螺杆泵定子橡胶内部,使橡胶膨胀,体积增大,使实际储存油液的空腔体积变小,导致容积效率降低。解决以上问题的对策主要是,根据油井供液能力,合理选择泵型,使螺杆泵在合理的压差下工作,减小泵容积效率损失;在保证泵的水力特性达标的前提下,尽可能减少螺杆泵定子注胶时的橡胶用量,也可以达到减小橡胶溶胀量,提高螺杆泵容积效率的目的。首先,选用合适…     

单、双螺杆泵的对比及应用

通过分析常见的单螺杆泵、双螺杆泵的结构特点,阐述这两种螺杆泵的工作原理,并将单螺杆泵、双螺杆泵这两种泵进行对比,总结出两种螺杆泵各自不同的特点和优越性。同时针对单螺杆泵在应用中产生振动的问题,分析其产生振动的原因,提出了防止单螺杆泵振动应采取的几种方法与措施;并针对双螺杆泵在应用中对含沙量比较敏感提出一定的防治措施,为以后在油田中的应用中合理选择螺杆泵提供一定的依据。     

定子橡胶衬套生热影响因素分析

将金属转子处理成刚体,橡胶衬套定子处理成弹性体,材料选取Mooney-Ritalin本构模型,采用平面应变单元,建立定转子接触非线性有限元模型。分析了材料硬度、转速、损耗因子和流体压力对橡胶衬套滞后生热和摩擦生热的影响,其中滞后生热引起橡胶衬套温升起主要作用,橡胶硬度使温升略有减小,转子转速和损耗因子均导致温升显著增加,非均匀压力能够降低橡胶衬套温升。     

采油螺杆泵橡胶定子加速疲劳模拟试验装置的研制

为了等效、加速模拟螺杆泵橡胶定子的疲劳情况,探究其疲劳寿命,研制了一台采油螺杆泵橡胶定子加速疲劳模拟试验装置。通过螺杆泵实际工况和力学特性分析,对该装置关键零部件进行结构设计,确定了十六齿梅花状金属转子与橡胶块定子的模拟结构和过盈量调整装置结构。该装置能够实现不同温度、过盈量、转速和介质条件下的螺杆泵橡胶定子疲劳模拟试验,试验加速160倍。     

螺杆泵定子橡胶性能检测指标的合理确定

描述了螺杆泵的工作条件和环境,通过对螺杆泵定子橡胶性能检测方法与使用性能的相关性分析,提出了螺杆泵定子橡胶质董控制检测的主要性能指标。     

短幅内摆线型螺杆-衬套副滑动速度分析

单螺杆式水力机械中螺杆-衬套副的滑动速度是影响其磨损程度和使用寿命的重要因素之一。在分析线型设计方法和运动规律的基础上,针对短幅内摆线型螺杆-衬套副推导出螺杆-衬套副螺杆齿凸接触点和齿凹接触点的相对滑动速度公式并进行应用,得出螺杆-衬套副滑动速度的变化规律,为单螺杆式水力机械的磨损、寿命研究和优化设计提供理论基础。     

双头单螺杆泵优化设计及软件开发

首先介绍了单螺杆泵的组成和螺杆曲面的生成原理,给出了双头单螺杆泵转子骨线、定子骨线、转子等距线和定子等距线的方程,然后给出了装配后转子在定子坐标系中的方程。考虑丁腈橡胶的摩擦磨损特性和生产实际的需求,以过流面积、流动接触点最小相对滑动速度、变幅系数和固定接触点最大综合曲率作为优化设计的目标建立了双头单螺杆泵的优化设计模型。基于文中的数学模型编制了双头单螺杆泵型线的优化设计软件,该软件在生产现场得到推广应用。     

地面驱动单螺杆泵采油系统生产参数动态预测分析

本文针对地面驱动单螺杆泵运动过程中的一些非线性问题进行研究,比如电机的启动问题以及螺杆泵与井壁的碰撞问题等等。并在这些问题的基础上对单螺杆泵采油系统进行了工况预测技术的研究,建立了螺杆泵采油系统的预测数学二模型。借助于该模型,也能够很好的进行螺杆泵采油系统中相关生产参数的动态预测。     

采油螺杆泵定子橡胶失效原因分析及检验

介绍了螺杆泵定子橡胶失效的形式,分析了定子橡胶失效的原因,并进行了相关试验验证,找出了引发定子橡胶失效的主要原因,以根据原因采取相应的措施进行预防,进而更好的保障采油螺杆泵的安全稳定高效运行。     

单螺杆泵橡胶定子的研制

介绍了单螺杆泵金属／橡胶定子的胶料配方设计、产品和模具设计、生产工艺及产品性能特点。主体材料选用NBR；骨架材料内部设计螺纹，增加了与橡胶的粘接力；采用移模注压法，设计合理的注压行程。产品耐油性好、使用寿命长。     

液压衬套非线性特性计算及影响因素分析

由于内部橡胶-机械-液压系统的存在,液压衬套力学特性表现出复杂的非线性特征。着重研究了双向液-固耦合非线性有限元计算方法在液压衬套力学性能分析方面的独特优势。采用双向液-固耦合有限元方法,全面分析了液压衬套静态、动态力学特性以及流体内特性分布规律。初步探讨了各个集总参数变化对液压衬套动特性调整优化的影响情况。     

提高螺杆泵运行效率技术研究与应用

针对螺杆泵在举升某些特殊产出液介质以及在特殊井况的开采过程中,出现的高泵效运转时间短,沉没度高,工作扭矩偏大的现象进行了原因分析,认为这种现象主要是螺杆泵定转子间的磨损造成的,与定子橡胶性能和螺杆泵的型线设计相关。本文分析了定转子的受力状况,并提出了同时改变螺杆泵转子节圆直径与偏心距的型线优化设计方法。结果表明,新方法能够较好地修正螺杆泵转子在定子内部的运动轨迹,提高螺杆泵的举升特性,并降低了定转子的磨损程度,延长螺杆泵的使用寿命。