F-1300钻井泵液力端阀座的接触分析

为了延长阀座的使用寿命,提高钻井效率,结合相关资料,利用有限元软件采用接触单元对F-1300钻井泵阀座、阀体、液缸之间的接触应力和静应力进行接触分析。采用轴对称单元建立的有限元模型进行平面分析,且将所有的面-面接触均简化为线-线接触。分析结果表明,阀座失效的主要原因是阀座与阀体之间中下部的接触应力过大及阀座中下部的Mises应力过大;阀座与液缸的接触应力及两者的Mises应力都较大。要提高阀座的接触应力和抗胶合能力,应该提高阀座与液缸和阀体接触部位的局部硬度,阀座与液缸和阀体的接触应力约70MPa为宜。     

抽油泵游动阀改进设计

针对抽油泵上游动阀罩由于阀球在出油室内频繁磨损以及来自管杆柱的交变载荷和高速、高压液流的冲击而导致疲劳断裂的情况,对游动阀结构进行了改进,去掉上游动阀的阀球、阀座和压阀接头,重新设计无阀上罩,并串连一个下游动阀,将上游动阀罩改为分体式结构。理论计算和现场应用表明,改进后的游动阀抗冲击、抗拉和抗扭性能明显提高,综合力学性能增强,延长了抽油泵使用寿命。     

LNG装置用深冷球阀设计特点

介绍了液化天然气(LNG)装置深冷球阀结构材料和密封副材料的选择要求,液氮深冷处理是深冷球阀制造必不可少的工艺。球阀采用延长阀盖和滴水盘设计,保证填料函的密封性能和阀门正常工作。针对阀座密封结构的特点,重点分析了单活塞效应阀座和双活塞效应阀座的结构特点及密封原理,由于阀座与阀体密封处结构特点不同导致两者密封方向不同。结合LNG工况,深冷球阀应选用双隔离与排放阀(简称DIB)中的1型或2型。低温密封性能是深冷球阀的关键性能指标,阀门应在低温模拟工况下进行试验,并取得权威机构进行的型式试验认定。     

钻井泵活塞与缸套摩擦磨损失效的系统分析

本文运用系统分析的方法对钻井泵易损件和关键件－活塞缸套副的摩擦磨损失效进行了讨论，指出胶心挤伤、刺伤、冲蚀掉块是活塞的主要损坏形式，整体联结强度低、弹性大、易变形是其根源；摩擦磨损、粘着磨损、三体硬粒磨损、刺伤是缸套的主要损坏形式，硬度低是其根本原因。并由失效分析引出了提高缸套孔壁硬度，改进活塞和进行新型设计的对策。     

Y341-114MSD封隔器

该新型封隔器由上接头、外套、上活塞、坐封块、解封块、胶筒、隔环、卡簧管、二级洗井活塞、外套及下接头组成。从油管正注时，压力作用于两级液压缸推动坐封活塞向上运动，完成坐封；反洗井时，在洗井压力作用下完成解封，实现洗井。坐封压力8～10兆帕，解封压力2～3兆帕，洗井排量45立方米／小时。与Y341-114MS封隔器相比，     

300型固井泵活塞的再设计

为增强兰州通用机器厂生产的３００型固井泵活塞工作适应能力，将原活塞结构和材料进行再设计。对φ１００ｍｍ的活塞，其活塞芯改用球墨铸铁，活塞与缸套之间的密封系统采用６道金属活塞环；对φ１１５ｍｍ和φ１２７ｍｍ活塞改为组合式尼龙环活塞，即在活塞皮碗背部加入锥形截面尼龙环。前后两种改进的活塞分别适用于热油熔蜡车和修井循环活塞泵。它们分别经过工业试验验证，活塞工作寿命均获得大幅度提高。     

Y341-114MSD封隔器

该新型封隔器由上接头、外套、上活塞、坐封块、解封块、胶筒、隔环、卡簧管、二级洗井活塞、外套及下接头组成。从油管正注时，压力作用于两级液压缸推动坐封活塞向上运动，完成坐封；反洗井时，在洗井压力作用下完成解封，实现洗井。坐封压力8～10兆帕，解封压力2～3兆帕，洗井排量45立方米／小时。与Y341-114MS封隔器相比，洗井通道过流面积提高2倍以上。该封隔器的特点是洗井排量大，密封率高，免释放。     

F-1600型泥浆泵阀座的接触分析

现场调查F-1600型泥浆泵液力端使用情况,约有80%阀座未达到设计寿命而提前失效。应用有限元软件对阀座、液缸、阀体进行接触分析,探讨了该泵液力端阀座的损坏机理,考察阀座在工作中的应力分布和应变分布情况,找出其失效的原因。根据分析结果提出了提高阀座寿命的几点建议。     

长冲程稠油高气油比抽油泵的研制与现场试验

对常规抽油泵和新型抽油泵的结构特性作了分析。分析指出,常规抽油泵对原油中的伴生气和原油粘度特别敏感。在含气量大的油井中,由于气体的影响,导致两个阀开启滞后,影响泵的充满系数;在稠油井中,由于油流阻力过大,导致泵内液体的大量漏失。而新型抽油泵对游动阀系统作了较大的结构改进,从而缓解了常规泵中因气体干拢而形成游动阀开启滞后的程度,减小了气体对泵的充满系数的影响。现场试验表明,新型泵的增产幅度显著提高,适用于稠油高气油比的油井抽汲作业。     

见聚井有杆抽油泵柱塞下行阻力

根据抽油泵柱塞的组成结构,柱塞的下行阻力主要来自于井液过游动阀摩阻、井液过柱塞中心管道的摩阻、柱塞与泵筒摩阻等几个方面。而传统计算模型未考虑柱塞结构,对下行阻力进行过度简化,且模型中的阻力系数均是以水为介质实验得到,不适用于稠油油藏聚驱井。为了明确稠油聚驱井生产条件、生产参数以及柱塞结构参数对柱塞下行阻力的影响规律,分别设计了柱塞中心管和游动阀与摩阻的敏感性实验以及柱塞泵筒间隙与摩阻的敏感性实验,回归得到针对稠油聚驱井抽油泵柱塞下行各元件摩阻的计算模型。结果表明,对于稠油聚驱井,阀球上升高度对过阀阻力基本无影响;柱塞中心管摩阻对柱塞下行阻力的影响不可忽略;聚驱井抽油泵柱塞下行阻力对柱塞与泵筒间隙摩阻的影响最敏感;最后,与矿场实验数据对比表明,该模型精度高于传统模型。     

弹性密封短活塞抽油泵的可行性探讨

现场有杆泵的失效形式主要是活塞磨损漏失和表面腐蚀剥落活塞拉伤，所以活塞的形式对改善抽油泵的工作状况，延长使用寿命影响颇大。文中对弹性密封短塞抽油泵的结构形式，特性分析，经济效益预测等进行了研究和探讨。     

油田往复泵活塞损坏形式探讨与对策

对油田往复泵活塞的使用工况、结构特点及材料性能进行了分析，提出了往复泵活塞的4种破坏形式，即刺漏、啃伤、机械疲劳和热疲劳，指出改进措施。     

稠油强启闭抽油泵的研制与应用

河南油田对稠油水平井采用偏心抽稠泵、水平一次泵或将抽油泵下至水平段的开采方法,存在固定阀启闭滞后、井斜较大时柱塞与泵筒已发生偏磨和球阀扶正等问题。为此,研制了稠油强启闭抽油泵。该泵设有2组游动阀总成和1组固定阀总成,游动阀为强启闭结构,固定阀罩内直径与固定阀球直径之间的间隙小,能有效防止阀球漂移,同时复位弹簧可以起到一定的扶正及强制回位作用。楼平6井和新2301井的现场应用结果表明,该泵能大幅提高产液量和效率,累计生产时间达201 d,对稠油水平井和大斜度井具有较好的适应性。     

弹簧复位阀罩导向抽油泵泵阀的设计研究

针对目前在用的几种斜井泵泵阀存在结构复杂、密封元件较多、使用寿命不长、弹簧受力不合理和应用范围受到限制等缺点 ,设计了一种弹簧复位阀罩内筋导向式泵阀。这种泵阀的固定阀和游动阀的结构大致相同 ,固定阀主要由阀罩、弹簧、挡环、阀球、阀座和下接头组成。该泵阀可不受井斜角的限制 ,并具有弹簧限位保护功能 ,弹簧受力合理 ,阀球可自由旋转而均匀磨损 ,从而大大提高了其使用寿命。     

方钻杆旋塞阀密封设计探讨

新设计的方钻杆旋塞阀密封结构由主阀体孔与上下阀座衬套间的密封、球体与阀座间的密封(主密封)和旋钮与阀体旋钮孔之间的密封3部分组成。球体与上下阀座间的密封采用金属对金属接触和金属对聚四氟乙烯(PTFE)接触的组合密封,即高压下,这种密封仍然是金属对金属密封起作用,PTFE环的低摩擦因数和减摩作用对降低摩擦力矩有帮助,容易实现初始接触密封,加速旋塞阀的关闭。全面论述了这种旋塞阀的密封结构、密封机理和密封材料的选择与强化处理方法。     

300型水泥车往复泵活塞的结构分析与改进设计

在对现有３００型水泥车往复泵的活塞进行功能分析的基础上，提出了双上下唇结构，现场试验结果表明，活塞寿命有较大幅度的提高。     

水力活塞泵工作过程故障诊断的理论研究

水力活塞泵在工作过程中因换向阀上下冲程的瞬时换向而产生水击。这对油管中流体流速的急剧变化，引起压力急剧变化。根据水力活塞泵换向阀水击运动方程和连续方程，导出了描述水力活塞泵工作过程的工作状态方程组，准确地表征了这种泵工作过程中流量、压力随时间的变化规律。通过对水力活塞泵运动状态的水击理论讨论和数学模型的建立，为进行水力活塞泵参数监测和故障分析奠定了理论基础。建议利用导出的泵工作状态实际模型，配套研制地面测试仪表，完善水力活塞泵的井下诊断技术。     

一种新型水力活塞泵

介绍一种新型水力活塞泵的结构特点及工作原理,同时也介绍了这种泵的性能参数。该型水力活塞泵经沈阳油田开采高凝油的生产实践,与常规水力活塞泵下井使用周期相比,换泵周期由1个月延长到9个月,可节约检泵费用1万余元。     

活塞式抽油泵的初步设计

鉴于柱塞式抽油泵在使用过程中常常发生因柱塞、阀等严重磨损造成的漏失问题,以及由于油层出砂引起泵体严重损坏和卡泵等事故。在汽车气缸活塞密封结构的启发下,初步设计出靠活塞环组密封的新型活塞式抽油泵。这种泵由泵筒和活塞两部分构成,但所需配套泵筒的长度可大大缩短。活塞外表面开有活塞槽,槽内配合有弹性钢质、截面呈直角三角形的内外活塞环组。外活塞环的上端面上有４个凸起块,并采用特殊的开口结构,可在保证密封性的同时自由调节其外径。两活塞环在下冲程时提供进液通道,上冲程时起密封作用。它与传统抽油泵相比,进泵流体流动阻力小,效率高,特别适用于稠油的举升。     

小断块稠油油藏开采技术的研究及在文38块的应用

方法结合文38块小断块稠油油藏开采的实践经验，对小断块稠油油藏的油层改造、井筒降粘工艺进行研究。目的提高小断块稠油油藏的开发速度。结果提出了一套适合小断块稠油油藏的开采技术，使文38块油井利用率由33％提高到100％，采油速度由0．55％提高到1．54％，采出程度由3．06％提高到5．62％，投入产出比达到1∶10．18。结论小断块稠油油田开发是一个系统工程，油层、井筒、地面三结合，才能取得好效果。同时应因块、因井制宜，突出实用性、技术灵活性的特点。