直井地面驱动螺杆泵采油杆管偏磨机理

将直井地面驱动螺杆泵采油杆柱简化为在油管内偏心旋转的杆柱。考虑了杆柱偏心旋转惯性离心力、轴向力对杆柱横向弯曲变形的影响。应用可移动双向弹簧元模拟杆管接触状态,并考虑了杆体、结箍以及扶正器与油管间隙不同对杆柱挠度约束的差别,建立了螺杆泵采油杆柱在油管内受力变形的有限元仿真模型。仿真结果表明：抽油杆柱在油管内偏心旋转会产生陀螺效应,杆柱在油管内变形形态呈下密上疏的螺旋状,这是直井地面驱动螺杆泵采油系统杆管偏磨的主要原因之一。杆柱与油管接触段长度主要取决于转速、下泵深度和偏心距等参数。当转速较高时,几乎所有接箍均与油管内壁接触,也会出现杆体与油管内壁接触的现象。     

电加热空心抽油杆驱动螺杆泵装置

新研制的电加热空心抽油杆驱动螺杆泵装置采用空心杆驱动螺杆泵，抗扭承载能力比相同横截面积的实心杆增大近1倍。通过向空心杆内孔下入整体电缆，经终端器使电缆和空心杆内壁构成回路，利用交流电的集肤效应原理使杆壁发热，进而加热油管内原油，达到防止油管内壁结蜡，增加原油流动性，降低杆柱承受的摩擦扭矩及防止杆柱断脱之目的。试验和应用情况证明，这种装置具有加热段长、加热均匀和加热功率可调等特点，特别适合于开采高粘、高凝和高含蜡原油。     

螺杆泵采油井扶正器位置设计动力学研究

对地面驱动单螺杆泵杆柱进行受力研究,利用有限单元法建立了螺杆泵杆柱运动动力学模型。该模型模拟了螺杆泵生产时杆柱的实际运动状况,考虑了抽油杆柱横向运动的影响,通过描述杆柱运动时6个方向的位移,得到杆柱在任意时刻、任意位置的轴向力、侧向力、扭矩以及杆管间的接触程度。通过对杆柱接触严重程度的判断,得到杆柱需要扶正的具体位置。该模型不仅适用于直井,也适用于斜井。在华北二连油田投入使用后,使螺杆泵井检泵周期平均延长了4个月。     

螺杆泵采油杆柱扭转振动固有频率的计算方法

考虑地面驱动与传动系统转动惯量对铅垂直井螺杆泵采油杆柱扭转振动的影响,建立了顶端具有等能转动惯量Je的自由转动圆盘、下端自由的多级组合杆柱扭转振动的力学模型,给出了单级、二级与三级组合杆柱自由扭转振动固有频率的计算公式。分析结果表明,等效圆盘的转动惯量与采油杆柱转动惯量的比值Je/J0对杆柱扭转振动的固有频率有一定影响,当Je/J0=5和Je/J0=25时,基频相差7.38%。当Je/J0≥5时,固有频率随Je/J0的增加而增加,并趋近于将螺杆泵采油杆柱顶端简化成固定端时的固有频率。当Je/J0≥10时,将螺杆泵采油杆柱顶端简化成固定端所产生的基频计算误差为5%左右。对于目前实际应用的螺杆泵采油系统,采油杆柱第1阶与第2阶扭转振动的固有频率一般处于螺杆泵常用的工作转速范围内,因此应合理选择螺杆泵的工作转速或合理设计下泵深度与杆柱组合,以避免系统在基频或二次谐波共振区工作。     

螺杆泵机械装置防倒转与变频器减速停机防倒转的结合应用

目前油田螺杆泵井驱动机械防反转装置,并没有使螺杆泵储存在杆柱驱动装置中的反转扭矩释放掉,使设备存在很高的生产事故隐患。当前的机械防反转装置、液体单流阀,解决液体回流倒灌带来的杆柱反转势能,减少地面驱动装置防反转系统的工作负荷从根源解决反转扭矩的产生。但这样也不能使螺杆泵高速运转向低速运转停止使井底扭矩得到释放。针对以上问题我们应用螺杆泵变频器与螺杆泵井驱动机械防反转装置结合,来解决旋转运动螺杆泵井存在反转问题。在变频器外加装时间继电器和三个中间继电器,当螺杆泵接收到停机命令后,外部时间继电器工作同时变频器按照设定的减速时间(5s)和减速方式逐步减小输出频率,让螺杆泵在最小转速时停止运转,从而高速运转的螺杆泵井就可以充分释放反转扭矩。     

连续杆螺杆泵采油工艺在海上油田的应用

连续杆螺杆泵具有杆柱接头少,抗扭强度高等优点,适合出砂稠油油藏斜井深抽,可有效防止油井结蜡和蜡卡。介绍了连续杆螺杆泵采油工艺技术在胜利海上油田的推广应用情况。针对胜利油田海上斜井作业和生产需要,对连续杆螺杆泵施工设备进行改造和施工管柱组合优化,提高了管柱强度,减少了偏磨,延长了杆柱寿命。目前有17口井采用连续杆螺杆泵工艺,除3口停井外,其余14口井正常生产,效果良好,具有广阔的应用前景。     

螺杆泵驱动杆柱扶正技术研究

在螺杆泵采油过程中,偏磨失效是抽油杆的主要失效类型。为防止偏磨,需在油管柱和抽油杆上安装扶正器。常用的扶正器大都随抽油杆一起旋转,旋转过程对油流通道阻碍作用很大,而且杆管磨损问题依然严重。研制了一种支撑式螺杆泵驱动杆柱扶正器,该扶正器在胜利油田进行了试验,不仅能够解决杆管偏磨问题,而且提高了采油速度,延长了螺杆泵寿命,具有广阔的应用前景。     

螺杆泵采油井杆柱断脱机理及其对策

造成螺杆泵采油井抽油杆杆柱断裂、脱扣和撸扣的主要原因有杆体外径选择偏小 ,杆体制造或使用过程中产生缺陷 ,堵塞扭矩过大 ,反扭矩大于螺纹联接扭矩以及抽油杆螺纹牙受剪应力过大等。针对上述原因 ,制定了合理选配杆柱 ,加强检测 ,采用专用抽油杆 ,应用无油管采油技术 ,安装防反转装置 ,设置过载保护系统以及加强现场施工管理等技术对策 ,提高了抽油杆柱的可靠性 ,有效地避免了杆柱断脱事故的发生。     

空心抽油杆技术在螺杆泵上的应用

传统的抽油杆可以用来驱动螺杆泵系统 ,但是传统的抽油杆设计 ,可以在交变张应力下工作 ,而不能在扭矩 (剪应力 )存在的条件下工作。传统抽油杆用来驱动螺杆泵系统受到限制 ,因为螺杆泵需要大扭矩杆驱动系统。空心抽油杆系统的研制解决了连接技术上的问题和管道磨损问题 ,大扭矩能力和从杆柱空腔内注入化学防腐剂和降粘剂而使泵效得到了提高。     

螺杆泵采油系统杆柱的扭转振动特性分析

对直井中用于驱动井下螺杆泵的旋转级次抽油杆柱建立了扭转振动分析模型,推导出了该级次抽油杆柱扭转振动频率的计算公式,建立了级次杆柱扭振固有基频与单级杆柱固有基频之间的关系。计算表明,泵深在700－1800m时,常用的二级抽油杆柱组合的扭振固有基频为22－58r/min,低于螺杆泵的工作转速区,这完全不同于有杆泵抽油系统。指出,由于螺杆泵采油系统的工作转速区高于其杆柱扭振固有基频,在选定螺杆泵采油系统的工作转速时,除考虑杆柱的基频外,还应考虑杆柱的扭振高次谐波频率,这样可以避免系统工作在高次谐波共振区,而且有利于避免系统工作转速在穿越高次谐波对应的转速时系统的失速;在设计螺杆泵采油系统杆柱组合时,应考虑组合杆柱扭振基频的提高,尤其要注意常用的二级杆柱组合时杆长比接近50％的情况。     

杆式单螺杆泵装置的应用

螺杆泵在开采稠油、含砂原油和中深低原油方面有明显的优越性.随着油井不断向深层发展,在泵挂深度愈来愈大的情况下,管式螺杆泵的检泵工作势必费时费工,采油成本相对较高.介绍一种地面驱动杆式螺杆泵,论述了其基本结构和工作原理.这种杆式螺杆泵可以缩短检泵作业时间,从而降低油田的作业成本.     

双螺杆多相混输泵

双螺杆混输泵在输送多相流体时采用气体压力渐进升高的方式,使得进口处压力升高缓慢,出口处压力升高较快,因而降低了进口处的回流损失.这种泵对高含气率、高凝固点、高黏度的混合物有较好的增压效果.双螺杆油气混输泵占地面积小,结构紧凑,噪声低,工程造价降低,适用性强,可靠性高.     

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。     

螺杆机润滑系统流程优化改造

为解决低压天然气回收系统不稳定问题,现场对螺杆机的润滑流程进行分析研究,利用闲置的设备进行了改造,优化后置润滑系统,实现意外停机状态下的机械密封保护,降低了设备的故障率,确保螺杆机运行的稳定性,有效提高了低压天然气的回收效益。     

YLB—Ⅰ型液力螺杆泵

液力螺杆泵是井下液力驱动无杆抽油泵,具有结构简单、操作方便、适应性强等特点。介绍了YLB—I型液力螺杆泵的结构、主要技术参数、工作原理和主要参数的设计选择,以及室内和现场试验情况。根据试验中发现的问题,提出了相应的改进措施。     

金属螺杆泵特性研究

螺杆泵因适用于输送高黏、磨蚀性流体而在稠油冷采中得到广泛应用.在热采环境下,常规螺杆泵衬套是橡胶制品,显现出高温不适应性.金属螺杆泵能有效抵制这些不良反应.分析了金属螺杆泵方案的可行性及液压成型原理;讨论了不同转速、压差、流体粘度下泵的效率曲线,为在不同工况下选择金属螺杆泵提供参考.     

螺杆式空压机爆燃事故分析

对一起双螺杆空压机爆燃事故进行了分析.二甲基甲酰胺是引起爆燃的主要原因.用4502空合成压缩机油可确保压缩机长周期运转.     

单螺杆马达带单螺杆泵分注总成匹配研究

目前我国分层注水工艺存在工作原理及结构复杂、分层注水管柱工艺繁琐等问题。为此,提出了一种新型井下螺杆驱动型分层注水系统。该注水系统采用螺杆马达驱动螺杆泵,动力液利用分流器分流,分别进入马达与泵,运转时马达降压,泵增压,分别注入不同油层。对螺杆泵与马达匹配的原理及方案进行了研究,得到了整个系统匹配的详细计算过程,同时设计了匹配实例,得到了1∶2头螺杆泵与2∶3头螺杆马达的合理匹配参数。实例中,随着泵压由0.70 MPa增大到4.20 MPa,马达压降由0.89 MPa增大到5.36 MPa,机组的总长度由2.057 m增加至9.092 m。