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。     

全金属单螺杆泵结构优化设计

利用Matlab软件对全金属单螺杆泵的结构参数进行了数值分析,从理论上分析了短幅内摆线等距型和短幅外摆线等距型的线型特点。结合设计实例,对比相应理论性能参数优化设计了全金属单螺杆泵线型和头数;应用ANSYS软件对定、转子做了热力耦合分析,同时建立了全金属螺杆泵的三维流场模型,利用Fluent软件研究了全金属螺杆泵在不同黏度下的泵效随配合间隙的变化规律。分析结果表明,全金属螺杆泵定转子的断面线型选择短幅内摆线等距型更加合理,头数比优选1∶2或2∶3;全金属螺杆泵在热采环境中优势明显,配合间隙考虑在0.10⁰.30 mm之间选取,冷采环境在0.300.30 mm之间选取,冷采环境在0.30⁰.50 mm之间选取,给出了各种黏度下的间隙优选图。该项研究成果对全金属螺杆泵的优化选型有着重要的指导意义。     

全金属螺杆泵单相流体漏失规律

全金属螺杆泵的定子与转子采取间隙配合方式,工作过程中间隙漏失对其工作特性具有显著的影响。为深入研究间隙配合方式下的漏失规律,结合泵内各腔室间的漏失机理,应用缝隙流动原理建立了基于不同流动型态的全金属螺杆泵单相流体漏失模型,实现了泵内漏失的定量计算,并绘制了全金属螺杆泵排量特性曲线。研究表明,全金属螺杆泵漏失量主要取决于泵结构参数、流体物性参数以及举升压差,其中配合间隙、流体黏度影响较大;间隙漏失规律与泵内流体流动型态密切相关,紊流型态下漏失情况明显严重于层流型态;该泵更适用于原油黏度较高的油井举升,通过适当增加泵级数可提高泵的工作性能。     

全金属螺杆泵漏失规律及配合间隙优化研究

全金属螺杆泵定转子采用间隙密封螺旋举升,在多种因素影响条件下,存在间隙漏失规律认识不清、定转子配合间隙优化方法不完善等问题。为此,通过建立2∶3头螺杆泵实体模型,根据螺杆泵内压力分布规律,综合考虑温度、压力、介质黏度和转速等参数影响,采用有限元模拟仿真方法,分析了全金属螺杆泵定转子漏失及接触磨损规律。以高泵效、低接触压力为目标,优化了全金属螺杆泵定转子配合间隙:介质黏度≤0. 05 Pa·s时,间隙取0. 15～0. 30 mm;介质黏度0. 05 Pa·s时,间隙取0. 20～0. 40 mm。5口井的现场应用结果表明:所实施井泵效平均提高15. 1%,单井日增油3. 13 t,平均生产周期433 d,最长生产周期达到542 d且继续有效。研究成果满足全金属螺杆泵现场应用需求,对其优化设计及性能的高效发挥意义重大。     

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。     

世界首例金属螺杆泵蒸汽辅助重力泄油现场试验

本文描述了金属螺杆泵的最新开发进展,并对世界首例应用于加拿大J0slyn油田蒸汽辅助重力泄油(SAGD)金属螺杆泵现场试验结果进行了分析.在实际SAGD条件下对耐高温电潜泵和金属螺杆泵进行比较,并分析了现场工作性能数据.最初,共有4个SAGD井对安装了耐高温电潜泵,另一井对安装了金属螺杆泵.尽管泵入口压力较低,将近达到闪蒸点,但这口井自2006年10月中旬以来都在正常运行,没有发生故障.在转速为340 r/min时产量达到200 m3/d,容积效率53%.由于SAGD,泵入口温度达到160℃,而泵的额定工作温度为350℃.第一例现场试验表明,金属螺杆泵是一种具有前景的热采人工举升技术.自这次试验成功以后,在同一油田顺利安装了第二套金属螺杆泵,并最终决定应用更多的金属螺杆泵,所有起初安装电潜泵的井都被替换成螺杆泵.     

PCM螺杆泵采油配套技术在鸭儿峡油田的应用

鸭儿峡油田地层供液不足,平均动液面1896 m,部分油井由于原油脱气、乳化及结蜡等原因造成原油黏度增大,导致常规抽油泵无法正常生产。为解决该问题,引进法国PCM螺杆泵采油配套技术,该泵最大排量1000 m3/d,最大扬程可达3000 m。介绍了PCM螺杆泵的构成、工作原理、主要技术参数及选井条件,分析了其技术特点。现场选用了扬程为2000 m和2600 m的2种螺杆泵,在4口井上进行了应用,最大泵深2109 m,成功解决了油井的疑难开采问题,为深井开采提供了一条新的有效途径。如何将PCM螺杆泵应用到更深油井及进一步延长油井免修期将是下一步的工作重点。     

插入式大排量螺杆泵

美国威德福工具公司制造出一种性能优异的插入式螺杆泵。采用它只须起出杆柱，而不用起出油管，可缩短停产时间。该种螺杆泵有较大的举升高度和排量，根据油管尺寸和生产状态，目前已在用的泵排量高达759m^3／d，举升高度可达1600m。此外，该种泵的专利设计将泵组件的长度缩短了二分之一到三分之一，便于泵的使用和维修。该种新型泵只用单级泵座节，不用油管起下设备即可安装，     

全金属螺杆泵密封紧密寿命更长

<正>全金属螺杆泵定子可制成几部分,然后组合成一体,安装在金属套管中。与橡胶螺杆泵最大的区别是,全金属螺杆泵的定转手间无任何干涉配合,密封性能完全达到定转子间紧密转动间隙(紧密制造公差所要求的标准)。新泵的这种优点可以转化成更高的滑脱(泄露)速度,在泵     

螺杆泵转速对节能降耗的影响分析

螺杆泵是目前油田生产中广泛应用的一种采油设备,其泵效的高低关系到系统效率、节能降耗、工作寿命等.针对提高井下螺杆泵泵效,分析了螺杆泵转速对油井的泵效影响,通过公式及曲线的分析和现场实验发现,适当降低转速,合理增大螺杆泵排量,可以提高螺杆泵的泵效,在一定程度上还可减少螺杆泵的磨损,延长使用寿命.