螺杆泵水力特性检测曲线推导及应用

螺杆泵水力特性曲线是在特定转速下检测得到的,并且测试承压点间隔较大（约1MPa）,不能直接应用于设备选型及工作参数优化计算。通过对螺杆泵水力特性室内检测数据的分析,给出了螺杆泵特性检测曲线数学推导及表达方式,建立了室内检测曲线任意转速下曲线形式的计算方法,并给出了在设备选型及工作参数优化具体应用实例。室内及现场试验表明,该方法切实、有效、可行。     

转速对螺杆泵工作特性影响的试验研究

通过对ＧＬＢ５００－１４型和ＧＬＢ１２０－３３型螺杆泵在５０、１００、１５０和２００ｒ／ｍｉｎ转速条件下的工作特性试验、发现转速是影响泵工作特性的重要因素之一。转速的增另可以有效地提高螺杆泵的举升能力和泵效，大泵比小泵效果更明显，而转速对井下螺杆泵的载荷扭矩影响很小。很以在设计和使用螺杆泵过程中要充分考虑转速对螺杆泵特性的影响，特别是泵级数和工作转速的选择。适当提高螺杆泵转速，既可减少泵级数和减小     

全金属螺杆泵定转子配合优化及特性试验研究

为确定全金属螺杆泵定转子的最优间隙值,针对全金属螺杆泵定转子间隙配合的特点,分别采用有限元热力学分析方法和大涡模拟(Large eddy simulation,LES)模型,分析了金属螺杆泵内流动特性及温度、黏度对全金属螺杆泵定转子配合间隙的影响规律。根据优化分析结果,确定全金属螺杆泵定转子最优配合间隙区间为0.1~0.3 mm,并试制全金属螺杆泵样机进行试验。模拟结果表明:当转速相同时,黏度小于0.05 Pa·s的介质,泵效受间隙值影响效果显著,间隙值达到0.6 mm时,泵效降为0%;当介质黏度大于0.50 Pa·s时,间隙值对泵效的影响明显变小;介质黏度和转速是泵效的主要影响因素,提高转速可以改善泵效,但介质黏度对泵效的影响更为显著。现场测试结果表明:研制的全金属螺杆泵使用性能满足设计要求,其运转特性与室内试验结果基本一致,运行过程平稳可靠,泵效基本无变化。研究结果可为全金属螺杆泵的现场应用提供指导。     

全金属螺杆泵工作特性试验模拟与评价

全金属螺杆泵的定转子采用间隙配合方式,其工作特性无法沿用传统螺杆泵的相关认识。为此,基于间隙配合方式全金属螺杆泵的结构特点与工作原理,提出了理论排量的修正计算方法;对不同工作条件下的排量、负载和效率等工作特性开展了室内试验研究,绘制了相应的工作特性曲线;结合能量损失评价,提出了保证工作性能的相关方法。分析结果表明:全金属螺杆泵的排量、轴功率及泵效等受工作压差、转速和泵级数等因素的综合影响,特定工况下存在性能最佳的工作区域;适当提高转速以及泵级数可实现较高的工作效率,同时可满足相对更高的举升扬程需求;全金属螺杆泵的容积损失与机械损失随工作压差和转速的变化呈相反变化趋势,但提高转速对容积效率的有利影响明显大于对机械效率的不利影响,实际生产中可将合理选择转速作为保证工作性能的有效途径。所得结论对全金属螺杆泵井的举升设计及实际生产具有一定的参考。     

单螺杆泵试验台及测控系统设计

应用机电控制技术设计了单螺杆泵试验台及测控系统。通过模拟螺杆泵的实际工况,实时采集螺杆泵工作压力、流量、转矩、转速等工作参数,并通过计算机对螺杆泵工况进行控制,计算出螺杆泵工作时的综合水力特性,为现场科学、合理地使用螺杆泵提供了依据。     

高凝油螺杆泵井工作参数优化技术研究与应用

根据沈阳油田高凝油的油井特点及油品性质,研究了螺杆泵系统效率、容积效率的主要影响因素,以及螺杆泵水力特性室内检测数据,对高凝油油井螺杆泵工作特性曲线进行分析,得出螺杆泵系统效率、容积效率与下泵深度、转速的关系,并找到了沈阳油田螺杆泵井的参数优化方法及合理工作区域。该方法较好地解决了沈阳油田高凝油螺杆泵井工作不稳定,故障率高的问题,系统效率明显提高,泵的工况明显改善。     

小排量高扬程螺杆泵的设计与应用探讨

针对大庆外围油田油藏特点，设计了LGB40－42小排量高扬程螺杆泵，其工作转速为50－200r/min，排量为5－12m^3/d，举升高度为1800m；地面驱动电动机的额定功率为15kW；采用齿轮与窄V带双级变速机械传动，传动效率达95％。试验研究表明，定子橡胶的综合性能是决定螺杆泵使用寿命的关键，而影响螺杆泵工作特性的主要因素有温度，举升介质和转子转速。在室内试验研究的基础上，给出了选配定，转子以及评价螺杆泵工作特性质量的合理工作特性曲线。从现场使用情况看，这种螺杆泵的性能可靠，结合合理，并有良好的适应性。     

螺杆泵性能检测试验台

螺杆泵性能检测试验台用于检测螺杆泵的综合水力特性。该试验系统集机械、液压、电气、计算机数据采集和控制于一体,通过模拟螺杆泵的实际工况,对螺杆泵的容积效率及井下泵效进行检测,从而为现场科学、合理地使用螺杆泵提供依据,同时,也为螺杆泵进一步的科学研究提供了必要的手段。     

螺杆泵井合理转速的确定与应用

螺杆泵采油转子转速大小直接影响泵的效率和寿命.不同的环境因素、不同的工况、不同的泵结构参数以及泵在不同使用时期下,对泵的特性有不同的要求,那么转速也就有不同的选取.如果选取不合理转速,螺杆泵高效节能优点就发挥不出来.从影响螺杆泵转速选取的几个重要因素,针对理论和实际应用两方面进行了分析讨论,对螺杆泵转速的合理性进行确定,以达到提高螺杆泵井合理化生产的目的.     

试验介质温度、粘度对螺杆泵容积效率的影响

通过对试验数据的分析及处理,得出了具有一般规律性的试验公式,建立了螺杆泵容积效率室内检测结果与井下泵容积效率的定量关系,提出了螺杆泵水力特性的检测指标。     

井下泥浆涡轮设计及性能分析

根据已知参数进行了井下泥浆涡轮的设计，并采用FLUENT6．0对设计的涡轮进行数值模拟，对涡轮的内流场进行分析，获得涡轮的输出功率与转速、压降与转速之间的关系曲线，确保所设计的涡轮能够满足性能要求。     

全金属螺杆泵工作特性实验研究

为研究全金属螺杆泵用于人工举升采油的可行性和最佳工作范围,以分段加工全金属螺杆泵为研究对象,通过不同转速、不同压头、不同黏度下,全金属螺杆泵特性室内实验来研究全金属螺杆泵工作特性,为全金属螺杆泵采油系统优化设计提供了最佳转速和合理工况参数。     

取心钻头测试装置的设计与研究

为评价取心用空心金刚石钻头的工作性能,研究设计了取心钻头测试装置。该测试装置利用步进电动机驱动钻头前进,采用伺服电动机驱动钻头旋转。在模拟取心试验过程中,系统能够改变并检测钻头的钻压、前进速度、旋转速度及所需扭矩等关键性能参数,能够模拟钻头在实际取心过程中的3种工作状况。利用该试验系统能够检测出钻头的工作性能,筛选出比较好的钻头。该试验装置整体性能可靠,获得的测试数据准确有效,对优化设计取心钻头参数具有十分重要的意义。     

双螺杆油气混输泵特性分析

总结国内外双螺杆泵特性研究成果,并分析各类实测性能曲线。其回流增压特性利用了气体的可压缩性来提高泵的容积效率,回流损失和容积效率是该泵流量特性的关键指标,主要受泵内间隙尺寸和运行参数的影响。压力差、含气率、转速等运行参数对容积效率的影响较复杂。容积腔内压力沿螺杆逐渐升高,对于单相流,各容积腔压力线性递增;含气率越高,出口端压力梯度越大;泵轴功率不受含气率的影响。泵效随转速的升高而升高,随含气率升高而降低。粘度增高时泵的轴功率和容积效率会提高,水力损失会增加,泵效的变化需要试验确定。研究结果对泵的选用与运行维护具有指导意义。     

采油螺杆泵极限性能模拟试验装置研究

通过对试验流程、机械传动以及测控系统的设计,研制了采油螺杆泵极限性能模拟试验装置,可对螺杆泵进行多种试验介质(包括单一水、油介质以及任意混合比例的砂、液、气混合介质)、不同试验温度(最高150℃)及完全模拟采油螺杆泵工作环境的各种极限性能检测与破坏性试验,能为研究采油螺杆泵失效过程提供有力的试验数据.     

聚结装置的研制与增压方式的优选试验

针对旋流配套技术工艺中的重要环节——增压方式，进行了不同形式的增压试验，利用不同增压泵对水力旋流器分离性能及泵前、后粒径分布测试作了对比与分析。试验表明，采用低剪切容积式泵(如，单螺杆泵等)和大排量、低转速离心泵将减小增压装置对来液的剪切破碎及乳化程度。同时，所研制的旋流式和蛇形管式2种聚结器装置的粒径对比测试结果验证出蛇形管结构具有更好的聚结效果。     

电动潜油泵粘温特性测试方法研究

介绍了一种乳化液作为流动介质的测试电潜泵粘温特性的方法。它可以测试原油在不同含水情况和温度条件下原油粘度对电潜泵特性参数的影响,建立电潜泵粘温特性关系。该方法已用不同含水的脱气原油/水体系作为介质来对3种不同型号电潜泵进行了粘温特性测试,测试数据稳定可靠,各含水比例下的粘温特性曲线都非常平整光滑,对现场使用具有重要实际意义和应用价值。同时该测试方法还可以拓宽到其它泵类的粘温特性测试工作中。     

旋转导向钻井工具稳定平台控制功能试验研究

为了实现在全旋转状态下的钻井导向控制,在调制式旋转导向钻井工具内设置了一个可以自动调整和保持工具面角度的稳定平台。设计了基于角速度和角位置串级控制的惯导稳定平台功能的试验样机。通过以电动机为动力的齿轮驱动和全流量清水涡轮驱动的功能试验,对稳定平台的算法和控制参数进行了调试。在发电机转速为500～800r/min、下盘阀转速约为60r/min和摩擦扭矩为0.8～7.5N·m的工作条件下,系统阶跃响应调整时间约为3s,试验结果证明了系统设计和控制方案的可行性和有效性。     

螺杆泵定子橡胶动态疲劳性能评价新方法

定子橡胶是螺杆泵的核心部分,螺杆泵的寿命主要依赖于橡胶的性能。传统的橡胶性能评价主要是模拟橡胶的静态力学性能,对橡胶的基本力学性能进行评价,但在螺杆泵运转过程中橡胶的动态性能起着关键作用。介绍了一种能够有效评价橡胶动态疲劳性能的模拟试验新方法,该方法直接明了,更接近于螺杆泵定子橡胶的实际工作状况,对进一步改善定子橡胶配方、提高螺杆泵的使用寿命具有重要意义。