隨著油氣資源開(kāi)發(fā)的不斷深入,地層能量越來(lái)越低,開(kāi)采方式也發(fā)生了改變,逐漸由自噴采油轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的人工舉升采油。人工舉升采油方法分為兩種,泵抽采油和氣舉采油,泵抽采油又細(xì)分為無(wú)桿泵和有桿泵兩種。無(wú)桿泵采油技術(shù)在石油工業(yè)里面占據(jù)非常重要的地位,全世界約占25%的油井采用的是無(wú)桿泵采油技術(shù)。在深井、超深井中由于下泵深度高,地層壓力大、溫度高,傳統(tǒng)的機(jī)械抽油設(shè)備因?yàn)榭煽啃韵陆?效率降低,在上述油井中不能很好地發(fā)揮作用。水力活塞泵由于對(duì)油層深度、含蠟、稠油、斜井以及水平井有較強(qiáng)的適應(yīng)性,大量應(yīng)用于深井、超深井的開(kāi)采。水力活塞泵的主要缺點(diǎn)是機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作可靠性低,加工精度要求高。本文對(duì)深井稠油復(fù)雜工況下的水力活塞泵做了全新的設(shè)計(jì)和全面的分析研究,所做的主要工作有:1.針對(duì)傳統(tǒng)水力活塞泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低的特點(diǎn),創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、泵效高,可以在深井稠油工況下高效運(yùn)行的新型單作用深井水力活塞泵結(jié)構(gòu)。2.參考新疆塔河油田的采油工況和地層參數(shù),通過(guò)計(jì)算確定了該水力活塞泵的揚(yáng)程、排量、沖程、沖次、關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)尺寸等主要技術(shù)參數(shù),并且詳細(xì)計(jì)算了新型水力活塞泵需要的動(dòng)力液壓力,泵的排量,動(dòng)力液流量,泵的漏失量以及泵效和功率。3.利用ANSYS有限元分析對(duì)水力活塞泵核心零件進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度校核,分析結(jié)果表明,水力活塞泵關(guān)鍵零部件在實(shí)際采油工況和地層條件下可以滿足設(shè)計(jì)要求。4.通過(guò)AMESIM仿真分析軟件對(duì)深井水力活塞泵進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真分析,得到了水力活塞泵井下工作循環(huán)圖,分析了單個(gè)抽汲參數(shù)對(duì)泵效的影響,對(duì)比分析了在單個(gè)抽汲參數(shù)下新型水力活塞泵與傳統(tǒng)水力活塞泵的泵效關(guān)系。5.利用FLUENT對(duì)水力活塞泵第三流道進(jìn)行了深井工況下的數(shù)值模擬,分析了不同閥口開(kāi)度時(shí)內(nèi)部流場(chǎng)特性,利用仿真分析得到的結(jié)果對(duì)流道結(jié)構(gòu)做了局部改進(jìn),并對(duì)比分析了結(jié)構(gòu)改進(jìn)前后的流場(chǎng)特性,對(duì)比結(jié)果表明改進(jìn)方案有效可行。本文創(chuàng)新性地提出一種全新的可以應(yīng)用于深井工況下的水力活塞泵結(jié)構(gòu)方案,并對(duì)核心零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,對(duì)整個(gè)水力活塞泵系統(tǒng)以及內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析。研究分析得到的結(jié)果具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值,對(duì)水力活塞泵的進(jìn)一步的設(shè)計(jì)研究具有重要指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE933.3
【部分圖文】：

圖２－１閉式水力活塞泵采油系統(tǒng)逡逑Ａ－動(dòng)力液儲(chǔ)罐；Ｂ－地面動(dòng)力泵；Ｃ－控制閥；Ｄ－井口四通閥；Ｅ－泵井下機(jī)組逡逑

圖３－１提升皮碗結(jié)構(gòu)逡逑１－皮碗；２－剛骨架逡逑

圖３－２動(dòng)力端活塞２對(duì)應(yīng)缸套逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2821981