基于Simulink的抽油泵泵阀运动规律仿真

煤层气排采作业中,低沉没度对有杆抽油泵泵阀的正常打开提出了更高的要求。通过对泵阀的开启压差进行精确计算,借鉴往复泵泵阀的理论研究成果,建立了泵阀运动数学模型与仿真模型。通过Simulink对抽油泵泵阀进行仿真,得到泵筒内的液体压力变化规律曲线、泵阀打开高度曲线及泵阀运动速度曲线。分析仿真结果认为,阀球的打开与开启压差有着重要关系,并不完全由沉没压力决定;阀球的打开与有杆抽油系统的冲程、冲次及泵的结构有关,随着有杆泵抽油系统冲程或冲次的增大,泵阀的升程高度相应增大,反之减小。     

抽油泵环形泵阀设计方法探讨

泵阀作为抽油泵的核心部件,其可靠性决定了抽油泵的工作性能,而环形泵阀作为一种新型抽油泵泵阀,其工作原理与传统型球阀具有较大差别,其设计有一定的难度。以混水泵的混水阀为例,计算环形混水泵阀的开启压差,从而分析影响环形泵阀开启的主要因素,为设计环形泵阀和分析采用环形泵阀的抽油泵工作状态提出依据。     

抽油泵阀隙流理论研究与数值模拟分析

针对我国油田抽油机井系统效率低和能耗大的问题,首先对进油阀的结构、开启程度、流量系数、流体过阀流动形态划分及阀球直径进行计算分析,确定进油阀球直径为38. 1mm。然后建立了抽油泵进油阀实体模型和流体域模型,结合有限元仿真技术,对抽油泵阀隙流进行了数值模拟,分析了流量、液体黏度和密度等因素对液体过阀流动规律的影响,采用二元线性回归方法得出进油阀流量系数与雷诺数、泵阀开启程度的函数关系。研究结果表明:进油阀球室越高,开启程度越大,流体阻力压降损失越小,但当泵阀开启程度大于0. 8时,对流体过阀流动性能的影响很小,因此球室高度只需限制开启程度略大于0. 8即可,即球室高度不小于阀球直径的1. 25倍。研究结果可进一步推动抽油泵泄漏理论的研究,也可为抽油泵的结构改进和效率提高提供理论依据。     

抽油泵阀座研磨宽度的选择

抽油泵阀座研磨宽度的选择盛曾顺，李文华（大港石油管理局石油机械厂）《杆式抽油泵泵阀密封性浅析》［１］一文从泵阀密封性能、接触应力及研磨深度等方面分析了抽油泵阀，为泵阀设计计算提供了理论依据，很有实用意义。如能引伸，对研磨宽度作进一步讨论，则更加完满。...     

抽油泵阀球直径的选择

作者在分析了抽油泵阀球直径尺寸对液体流动性、泵阀开启灵活性和阀罩及阀座结构布置的影响后,指出:采用较大直径的阀球,有利于液体的流动,但泵阀开启欠灵,也给阀罩结构设计带来困难,应该在结构允许的前提下,选用尽可能大的阀球。据此推荐了估算阀球直径的经验公式,给出了阀球直径系列,制造阀球的技术条件和专业生产厂采用的阀球直径数据。     

抽油泵阀罩的应力计算及失效分析

对某采油厂失效抽油泵的调查发现,阀罩内部磨损而引起的阀罩卡阀球事故已成为抽油泵失效的主要原因之一。应用ANSYS/LS-DYNA软件,建立阀球撞击阀罩力学模型,分析抽油泵阀罩的受力。结果表明：柱塞在上、下冲程运动过程中,阀球频繁开启撞击阀罩,导致阀罩局部应力过大,使阀罩局部产生疲劳破坏,阀球不能正常工作。仿真结果与现场实际吻合较好,对抽油泵阀罩的结构改进提供了依据。     

关于阀球直径对泵阀开启压差影响的讨论

<正> 文献[1]研究了阀球直径对泵阀开启压差的影响,并在理论分析的基础上绘制了阀球直径D、阀球材料密度ρ与泵阀开启压差△p的关系曲线。经分析发现,文献[1]给出的阀球直径对泵阀开启压差影响的理论计算式存在着较大的误差,不可用于工程计算。就此问题与作者商榷。     

自动锥形阀运动规律数学模型及仿真

针对阿道尔夫往复泵泵阀精确运动微分方程在泵阀开启瞬间存在奇点的不足,综合考虑液体可压缩性、魏氏效应、液体连续流条件及泵阀运动的动力特性,建立了描述往复泵自动锥形阀运动规律的精确运动微分方程。该方程是关于液缸内液体压力、泵阀升程与泵阀运动速度的一阶常微分方程组。应用数值计算方法建立了泵阀运动规律的仿真模型,通过仿真计算,可以直观地了解泵阀开启时的压力波动,解释产生奇点的原因。     

高强度抽油泵阀罩的研制与应用

为了从根本上解决抽油泵柱塞阀罩断裂的问题,从整体结构上对其进行了改进,先后研制了2种不同结构的高强度抽油泵阀罩。这2种高强度抽油泵阀罩都具有结构新颖独特、机械强度高、使用寿命长等特点,解决了普通抽油泵阀罩机械强度低、工作过程中受到阀球频繁冲击、容易断裂的问题。现场应用表明,高强度抽油泵阀罩未出现断裂现象,有很好的推广应用前景。     

硬质合金阀球在抽油泵中的应用

本文着重分析了在稀油和稠油中抽油泵阀的工作状况,介绍了硬质合金阀球在抽油泵中的应用效果,并通过试验及计算,证实了采用硬质合金阀球是有利而无害的。建议推广使用。     

35MPa环空放气阀设计及试验

环空放气阀是油气井中控制油管和套管环空通道的主要工具.研制了一种新型环空放气阀,密封面为球面金属密封.通过理论计算、有限元分析、室内试验,对环空放气阀进行设计分析和验证.结果表明,内部/外部压力产生的轴向力始终使金属密封面压紧,且内部/外部压力越大,密封面的压紧力越大;在额定工作压力35 MPa条件下,最大应力为193...     

钢管水压试验机水路阀门密封面设计

阐述了钢管水压试验机水路阀门密封面密封原理,并分析了造成泄露的两个主要因素为密封副之间存在间隙和密封副两侧存在压差。指出阀门密封面应根据工艺条件、流体介质性质、工作温度、压力和阀门通径等技术参数进行设计,给出了密封面设计参数的计算方法,并通过计算得出了密封面宽度和密封力对密封面密封性能的影响,同时分析了使用水介质情况下,影响密封面密封性能的相关因素。     

不同供液状况的有杆抽油泵举升过程参数模拟计算方法

有杆抽油泵举升过程中,根据供液能力的差别,分别确定了泵吸入口压力和活塞受力的计算方法;在静态模型建立的基础上,以抽油杆受力波动方程为指导,对井筒举升过程抽油杆运动阻尼系数计算方法进行了修正,建立了有杆抽油泵举升动态模型.以地面实测示功图为约束,计算不同供液工况下井筒纵向空间的压力、抽油杆柱受力等数值分布,对泵吸入口压力...     

钻井用内防喷压差自密封式旋塞阀结构改进

为了解决在役旋塞阀摩擦力矩大、阀芯旋转困难以及密封不严等问题,通过对目前旋塞阀结构的优缺点分析,找出旋塞阀失效的主要原因。利用压力自平衡和压差自密封原理,对旋塞阀的结构进行改进,设计了一种新型钻井用内防喷压差自密封式旋塞阀。通过对旋塞阀主密封面的密封比压计算和旋转系统的三维有限元接触分析,确保密封面上的材料满足强度要求,且能实现有效密封,使其更好地服务于钻井现场,同时为顶驱内防喷装置的设计和改进提供参考。     

磁流体密封压力及动密封粘滞功耗确定

磁流体密封技术具有无磨损、使用寿命长及适用于静动密封的特点 ,正被广泛应用于石油化工的泵、阀、釜及压缩机等领域。推导出了密封压力的计算方法 ,并分析了动密封的粘滞功耗。     

杆式抽油泵泵阀密封性浅析

根据抽油泵泵阀的阀座和阀球的工作特点,对阀座锥角部分进行定性、定量分析,列出其几何性和密封性的计算公式,为泵阀设计计算提供理论依据。     

F—2200HL钻井泵易损件可靠性试验研究

针对F—2200HL钻井泵在油田工业性试验中暴露出易损件使用寿命不稳定的问题,为进一步改进设计,对该型钻井泵进行了1309h的厂内模拟油田工况台架运转试验,主要是对泵柱塞盘根、活塞缸套、阀总成、密封件等进行多方案的可靠性试验。结果表明,研制的缸套活塞结构可以用于52MPa以上工作压力的往复泵;双金属缸套活塞组成的密封副是最佳密封结构,陶瓷缸套耐磨性很好,但其组成的密封副结构并非最佳密封结构;泵阀胶皮损坏导致阀体、阀座刺漏是泵阀总成失效的主要形式,提高阀胶皮质量是延长泵阀使用寿命的关键。     

泵抽空时密封面开启失效过程中的动压效应实验分析

通过在抽空状态下机械密封端面间运动状况实验，测量了端面间压力和位移的变化；讨论了汽液两相密封和全液相密封端面开启过程的动压效应的影响；提出动压作用下密封端面开启失效机理；分析了动环密封圈轴向摩擦力与密封开启失效的必然联系。     

节点系统分析技术在水平井中的应用

结合现场实际资料得出了部分打开水平井产能预测曲线及公式,根据能量守恒定律及多相流体运动规律,导出了水平井有杆泵抽油时流出曲线的计算方法和流体在水平段流动时的压降计算模型,并用实例分别计算了水平井生产系统中各部分压降.实例表明,导出的公式计算精度较高,值得推广和应用,并指出如果水平井段压降超过0.1MPa,则对水平井进行节点系统分析时,应该考虑水平井段的压降.     

泵出口管路系统调节阀压差的确定

对离心泵出口管路系统的特点进行综合分析,从中给出一种有效地计算调节阀压差的方法,并对该方法的应用给予实例说明。