螺杆泵采油系统的优化设计

通过对地面驱动螺杆泵采油系统的优化设计进行分析 ,收集当前油田普遍用的已成系列的螺杆泵参数 ,并对这些参数进行处理 ,拟定合理的螺杆泵采油系统的优化设计方案 ,从而降低油田生产的成本和提高经济效益     

地面驱动螺杆泵采油上限研究

从螺杆泵的结构、配套技术和杆的强度等方面出发 ,通过理论分析和计算 ,给出地面驱动螺杆泵针对 14 4mm套管的油井采油所能达到的最大采液量界限。此研究可为深入开展更大排量螺杆泵的研制与开发提供依据 ,对拓宽螺杆泵采油系统的应用范围 ,逐步发展和完善地面驱动大排量螺杆泵的采油工艺技术有着重要意义。     

地面驱动采油螺杆泵设计中的若干问题

在研究试验的基础上,阐明了在设计地面驱动采油螺杆泵时如何合理选择泵转速,转子与定子间过盈值和泵的每级承压值等参数问题;分析了螺杆泵的启动力矩、外特性曲线及最佳工作区域。     

地面驱动螺杆泵采油系统启动过程动力学研究

综合考虑地面驱动与传动系统的机械特性、杆柱扭转振动、杆柱所受的液体阻尼与负载扭矩,建立了地面驱动螺杆泵采油系统动力学分析的数学模型,该数学模型由描述转盘旋转的动力学常微分方程与描述杆柱扭转振动的波动方程组成,既可以分析螺杆泵采油系统启动过程的动力学特性,也可以分析其停车过程的动力学特性。建立了一种独立模块仿真算法,求解转盘旋转动力学常微分方程组与杆柱扭转振动波动方程所组成的耦合数学模型。开发了地面驱动螺杆泵采油系统动态参数的计算机仿真软件。仿真计算结果表明,对于机械特性较硬的Y系列电动机所驱动的螺杆泵采油系统,电动机在较短时间内就能达到其稳定工作转速,驱动头处有较大的动载扭矩,动载系数随工作转速的增加而增加。当工作转速增加至300r/min时,动载系数达1.3,在对采油杆柱进行强度计算时,有必要考虑动载系数的影响。     

地面驱动螺杆泵油井生产系统的优化设计

提出了一套以系统效率为目标函数的地面驱动螺杆泵生产系统的优化设计软件。该软件考虑到螺杆泵在定向井中应用越来越多的现状,提出了３种可供选择的方案,用户可根据自己的经验和需要,修正优化结果,以适应现场的实际情况。     

国外螺杆泵采油系统的现状与发展

概述螺杆泵采油系统的优点、应用范围、分类。结合具体产品介绍美国、加拿大、法国、原苏联、罗马尼亚的地面驱动及井下驱动螺杆泵现状；大庆油田引进加拿大４－１８型地面驱动螺杆泵与常规５型抽油机现场对比试验；辽河油田引进加拿大Ｃｏｒｏｄ公司地面液压驱动胶带传动螺杆泵现场对比试验；螺杆泵的转子及定子材料、工艺、配合方面的技术发展状况。     

螺杆泵采油系统技术发展现状与动向研究

螺杆泵采油系统技术发展现状与动向研究张连山（兰州石油化工机器厂）螺杆泵采油系统适用于开采高粘度稠油（５０００ｍＰａ·ｓ）、大油气比油（７００３／ｔ）和含砂油（２．５％），具有较好的使用性能和经济效益。螺杆泵采油系统结构简单、体积小、重量轻、耗电量少，...     

螺杆泵采油系统故障诊断与优化设计软件

1．设计思路及模型 螺杆泵井系统故障模型的建立思路如图1所示。 螺杆泵系统工况类型包括4个部分：①泵：定子溶胀超标、定子磨损严重、定子脱胶、供液不足、工作参数偏低；②抽油杆：抽油杆断脱；③油管：结蜡严重、油管断脱、油管漏；④工作正常工况。     

螺杆泵采油系统新进展

介绍了美国和加拿大两家公司研制的5项螺杆泵配套设备与仪器的改进与革新:用于气井脱水的螺杆泵驱动系统、液压传动制动器、改变螺杆泵速度的液面控制器、模拟井下抽油条件的流动环路和螺杆泵新软件.     

BP网络在液压驱动螺杆泵故障诊断中的应用

由于故障振动指标具有非线性可分的相似性、故障与征兆的关系不确定性等特点,难以有效地进行故障诊断,因此提出了基于BP神经网络的井下液压驱动螺杆泵机组故障诊断网络的设计方法。详细介绍了网络的信号采集、处理和网络训练、诊断的处理。经初步验证,这种故障诊断网络以较强分析功能和直观表现性,为准确、及时地确定液压驱动螺杆泵故障的发生和工况趋势预测,提供了有力的技术支持。该方法还可用于采油机械装置的工况预测和故障诊断。     

大庆油田螺杆泵采油实践及认识

介绍了近几年大庆油田应用螺杆系采油技术及配套工艺技术、螺杆泵的开发与检测等方面所取得的科研成果和成功经验。根据实践，认为螺杆泵的设计与制造、定子橡胶的选择、螺杆泵的检测和螺杆泵井最优工况的实现是螺杆泵采油的技术关键，而螺杆泵的标准化和系列化、定子橡胶的综合性能分析及评价、采油螺杆系的优化设计、螺杆泵采油系统的能耗特性分析等是螺杆泵采油尚须解决的问题。最后提出了关于螺杆泵采油技术的6点新认识。     

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。     

井下螺杆泵用分流式行星减速器的优化设计

针对井下驱动螺杆泵的关键技术问题,提出了用于井下直接驱动螺杆泵的功率分流式行星减速器。分析了该减速器的结构原理和它具有的功率分流特点。根据螺杆泵井下工作条件,对新型减速器完成了结构参数的优化设计,使其在满足各项工作要求的条件下达到体积最小。在优化设计基础上,完成了该减速器的三维建模、应力分析和虚拟装配,以及减速器的制造和实验研究。理论和试验验证了该减速器从传递功率、体积、传动比和传动效率等方面均适用于井下驱动采油螺杆泵,说明该减速器用于连接潜油电动机与螺杆泵在实践上是可行的。     

电动潜油双螺杆泵转子设计中的难点探讨

针对电动潜油双螺杆泵转子在开发设计过程中所遇到的技术难点,如双螺杆泵转子的多级串联增压结构、压缩流体对螺杆的轴向及径向作用力分析、螺杆转子的表面硬化处理工艺和要求,以及螺杆转子的型线及间隙等问题做了分析和探讨。认为选择合适的转子型线和间隙,减少输送过程中的回流现象,对螺杆转子和壳体采用合理的表面处理工艺是转子开发设计中的技术关键。     

螺杆泵井抽油杆扶正器结构研究

根据螺杆泵井抽油杆柱受力和旋转运动规律,设计了抽油杆扶正器。该扶正器由扶正器杆体、承磨层、承磨圆筒、支撑件和接箍组成,将其安装在2根抽油杆之间,下入油井的油管内。工作时,旋转的扶正器杆体相当于轴承的转轴,不旋转的承磨圆筒相当于轴瓦,配用高寿命的耐磨材料,从而延长其使用寿命。支撑件不随扶正器旋转,液体流动通道位置固定,能够保持液体流动畅通。现场应用表明,这种扶正器结构简单,安装方便,能对抽油杆起到良好的扶正作用,可有效防止杆管偏磨。     

低渗透储层试油测试隔膜泵的设计

针对有杆抽油泵及液力柱塞泵的柱塞运动速度受限及易磨损等缺陷,设计了低渗透储层试油测试隔膜泵。该泵可通过地面控制系统对管内流体加压、卸压,通过与碟簧的联合作用控制隔膜囊的胀缩,实现采油功能;隔膜囊在工作过程中没有磨损,对动力液无特殊要求。该泵的工作参数可通过地面控制系统进行无级调节,以满足不同井况的工作要求。对该泵的理论排量进行分析与计算,结果表明,其排量满足技术参数要求,且可以根据油井产量的需要进行多级串接。     

地面驱动单螺杆泵排出口压力计算

在采用节点系统分析方法优化设计地面驱动单螺杆泵采油系统所建立的模型中,需要求得螺杆泵吸入口和排出口压力,以便根据压差重新选择螺杆泵和设计抽油杆柱。在计算排出口压力计算过程中,考虑了由于抽油杆柱旋转引起杆管环空气液两相流摩阻的影响。以GLB40-42型螺杆泵为例,理论和计算数据分析表明,转速和抽油杆直径对流体流动摩阻压降有显著影响,从而为进一步优化设计螺杆泵和抽油杆柱提供了有力依据。     

采油螺杆泵定子温度场数值模拟分析

根据采油螺杆泵定子几何物理特性,对螺杆泵工况进行了合理的假设,建立了螺杆泵定子工作状态下的力学、传热数学模型。以常规GLB500—14型螺杆泵定子为例,利用有限元分析方法进行了定子力学场、温度场的耦合数值模拟计算,获得了特定条件下的定子内部稳态温度场分布情况,给出了温度场分布云图。通过计算结果验证,认为数值计算模拟结果较真实地反映了定子的传热状况,可为螺杆泵定子的研制开发提供可靠的理论依据。