非定轴转动止推滚动轴承额定动载荷的研究

"电潜螺杆泵采油系统"是中海油自主研发并具有自主知识产权的一种采油设备。"系统保护器"是"电潜螺杆泵采油系统"中的一个重要机构,"系统保护器"使用了一种自主研发设计,具有行星运动的止推滚动轴承,它的使用寿命,在系统中有着至关重要的作用。研究了计算该止推滚动轴承额定寿命的一个重要参数—基本额定动载荷的计算方法,为止推滚动轴承的结构设计提供了依据。     

电潜单螺杆泵油井生产系统优化设计方法

以电潜单螺杆泵油井生产系统为研究对象 ,以油井供液能力 (原油入井流动特性曲线 )、单螺杆泵的特性和整个系统的协调工作为依据 ,利用系统节点分析方法和最优化技术 ,把获得设计产量下的系统效率最高或能耗最低作为优化设计目标 ,介绍了井下电潜螺杆泵子系统基本模型的建立方法 ,并给出了有关的换算关系式、优化设计方法及步骤。利用现场优化设计实例验证了此方法的可行性 ,为油田电潜单螺杆泵油井生产的优化设计提供了理论依据。     

电潜单螺杆泵油井生产系统优化设计方法

以电潜单螺杆泵油井生产系统为研究对象，以油井供液能力(原油人井流动特性曲线)、单螺杆泵的特性和整个系统的协调工作为依据，利用系统节点分析方法和最优化技术，把获得设计产量下的系统效率最高或能耗最低作为优化设计目标，介绍了井下电潜螺杆泵子系统基本模型的建立方法，并给出了有关的换算关系式、优化设计方法及步骤。利用现场优化设计实例验证了此方法的可行性，为油田电潜单螺杆泵油井生产的优化设计提供了理论依据。     

大排量螺杆泵技术在海上稠油油田的应用

目前海上油田主要以电潜泵为主要的机采手段,但是在稠油油田,电潜泵存在着泵效低的问题,并且对于超稠油电潜泵无法使用。但是目前电潜螺杆泵在海上的应用,主要受限制于排量低的制约,仅能在产量较低的井中应用;并且在海上实际使用的电潜螺杆泵中,实际使用寿命均较短,不能满足海上油田大排量、长寿命的要求。探讨了对电潜螺杆泵泵型、联轴器、减速器等主要部件进行改进,开发出了排量达到200 m~3/d,实际使用寿命超过一年的电潜螺杆泵,并在海上油田成功应用,取得了较好的效果。     

地面驱动螺杆泵采油系统抽油杆柱运动模型

根据垂直井地面驱动螺杆泵采油系统的工作特点,利用抽油杆柱的动力学分析结果,建立了抽油杆柱运动模型,并给出了其有限差分解。利用该模型,可以根据在地面测试的光杆扭矩变化规律计算出井筒中任意部位及螺杆泵处抽油杆扭矩的变化情况,也可根据螺杆泵处抽油杆扭矩变化来预测光杆扭矩的变化。为进一步研究地面驱动螺杆泵抽油杆柱的运动特性和采油系统的工作状况提供了理论基础。计算实例表明,该数学模型及其有限差分解法是有效的和稳定的。     

地面驱动螺杆泵采油系统抽油杆柱运动模型

根据垂直井地面驱动螺杆泵采油系统的工作特点，利用抽油杆柱的动力学分析结果，建立了抽油杆柱运动模型，并给出了其有限差分解。利用该模型，可以根据在地面测试的光杆扭矩变化规律计算出井筒中任意部位及螺杆泵处抽油杆扭矩的变化情况，也可根据螺杆泵处抽油杆扭矩变化来预测光杆扭矩的变化。     

单螺杆泵定、转子最大滑动速度

针对国内各大油田逐步进入后期开采,螺杆泵采油技术是一种很有效的方法。选择合理的螺杆泵转速,是确保螺杆泵能否发挥最佳功效和工作寿命的关键,因为单螺杆泵定、转子相对运动速度,决定着定、转子表面的磨损。限制泵运行时转子与定子之间的最大滑动速度就显得尤为重要。因此根据螺杆泵运行原理,推导出了单螺杆泵转子在做行星运动时的最佳滑动速度,目的是为我们自主研发“电潜螺杆泵采油系统”中减速器方案的设计提供理论依据。     

螺杆泵特性曲线修正方法研究

螺杆泵实际工作时所处环境的压力、温度、流体介质均与测试条件存在较大差异,导致螺杆泵的水力特性曲线并不能代表螺杆泵的真实特性。很多学者从不同的角度分析过螺杆泵特性曲线的影响因素及修正方法,但目前并未建立一套系统的、可量化的修正模型。为了能够获取螺杆泵实际工作状态下的特性,通过研究转子转速、过盈量、流体黏度、含气量四大因素影响,建立了螺杆泵特性曲线修正模型。结果表明,修正后的特性曲线能够表征螺杆泵的真实特性,为油井选泵提供可靠的参考依据。     

基于 SolidWorks 的单头采油螺杆泵有限元分析及其线型优化

利用在SolidWorks软件中建立的螺杆泵定子的三维实体模型,在有限元分析软件COSMOSWorks环境下,进一步建立了定子的有限元分析模型,并分析了定子橡胶衬套内表面在均匀压力作用下其应力、应变和位移的分布规律.结果表明,定子刚体部分的应力较大,应变较小;橡胶衬套部分应力较小,沿其内表面半圆处应变较大,直线段处应变较小;在橡胶衬套内表面,直线段中点处的位移最大,使该直线变成外凸曲线,导致转子与定子之间在该处产生间隙,影响螺杆泵的工作性能.将螺杆泵定子型线的直线段优化成内凸圆弧,通过有限元重分析表明,该处的相对位移均匀,使转T与定子间产生均匀的过盈,从而提高了螺杆泵的工作性能.     

地面驱动螺杆泵井节点系统优化设计技术

以油井生产系统为研究对象,采用节点系统分析方法建立了地面驱动螺杆泵井优化设计模型。在力学分析的基础上,推导并建立了地面驱动螺杆泵井抽油杆柱的应力计算模型。矿场验证结果表明,优化设计模型合理,建立的杆柱力学模型计算准确性高,可作为地面驱动螺杆泵井的生产设计和工作状况分析的理论基础和计算工具     

杆驱螺杆泵在渤海油田低产低效井中的应用研究

海洋油田受空间环境等限制，油井几乎全为大斜度定向井或者水平井，且平台空间狭小，无法安装地面体积较大的人工举升设备。作为主力采油手段的电潜离心泵在小排量、稠油、出砂等油井中损坏比例较高，而杆驱螺杆泵在这种井中具备一定的技术优势，但必须进行相应的技术改进。技术改进后的杆驱螺杆泵在NB35—281井成功应用，已连续运转超过1000d。对此进行相应的技术应用总结。     

螺杆泵转子三维运动仿真分析及型线优化设计

利用三维有限元模型计算螺杆泵在过盈条件下的转子运动轨迹,分析在液压条件下液压力对定、转子相互作用的影响,得到液压条件下转子的运动规律,解释螺杆泵在运行过程中转子运动轨迹发生变化的机制。以改善螺杆泵的运行特性、降低扭矩为目的,提出同时改变螺杆泵转子节圆直径与偏心距的型线优化设计方法。结果表明,新方法能够较好地修正螺杆泵转子在定子内部的运动轨迹,提高螺杆泵的举升特性,延长螺杆泵的使用寿命。     

地面驱动螺杆泵井节点系统优化设计技术

以油井生产系统为研究对象,采用节点系统分析方法建立了地面驱动螺杆泵井优化设计模型,在力学分析的基础上,推导并建立了地面驱动螺杆泵井抽油杆柱的应力计算模型。矿场验证结果表明,优化设计模型合理,建立的杆柱力学模型计算准确性高,可作为地面驱动螺杆井的生产设计和工作状况分析的理论基础和计算工具。     

开式地表水源热泵系统取水能耗限值确定方法

对于开式地表水源热泵来说,取水能耗是决定系统节能性的关键因素.在水源热泵机组能耗模型、取水能耗模型等的基础上建立了开式地表水源热泵系统的能效比耦合模型,并得到了基于节能率的地表水源热泵系统的不同取水温度和不同取水能耗下的耦合限值.通过实际案例,计算得到了地表水源热泵系统不同取水温度下以及不同系统方式下的系统节能率,建立了开式地表水源热泵系统取水能耗限值方法.     

井口驱动螺杆泵泵载荷的确定方法

泵载荷的确定是油田合理选用泵的重要依据,也是井口驱动螺杆泵生产油井优化设计和工况诊断的重要组成部分之一。从目前油田的实际情况出发,将整个井口驱动螺杆泵生产油井作为一个大的生产系统,将油层、套管、油管、井下螺杆泵机组和井口分成５个子系统,利用系统节点分析法,提出了在已知和未知油井的测试流量和测试流压两种条件下确定泵载荷的实用方法。     

螺杆泵系统效率分析

地面驱动螺杆泵采油系统具有结构简单、设备初期投资少、安装方便、高效节能、适用范围广等优点,近年来在国内外油田得到了迅速发展和广泛的推广应用。与其它机械采油方式相比,螺杆泵采油系统的系统效率较高。根据螺杆泵井各个部分运动特点及能量损失情况,建立了螺杆泵井系统效率分析模型。同时根据该模型对几口螺杆泵井进行分析,找出影响螺杆泵井系统效率的主要原因。     

稠油油田水平井环空补水降粘挖潜实践

渤海渤海P油田属于稠油油田,加上地饱压差小、溶解气油比低等特点,使得电泵举升困难。如果选用耐高温机组,增加采购成本,且泵效较低。在不采取井筒降黏措施的情况下,无论采用电潜泵或电潜螺杆泵,油井的检泵周期和生产时率都难以得到保证。结合海上开采特点及稠油流体影响因素,采取井环空补水措施,增加该井生产含水,有效增加了油井的产出,增产的同时保证了电泵的稳定运行,也为海上稠油油田开采提供技术指导。     

假目标外形尺寸仿真精度的量化分析

为了合理地确定假目标外形尺寸仿真精度,分析了影响卫星光学相机极限分辨率的因素以及考虑大气影响下的假目标与背景的亮度对比对于卫星照相系统实际地面分辨率的影响。通过计算得到了卫星光学照相的实际分辨能力,确定了卫星光学照相条件下的假目标外形尺寸仿真精度要求,得出了假目标外形尺寸仿真精度可以控制在0．2m以下的结论。     

旋转级次抽油杆柱动力学模型及其差分方程

建立了直井中用于驱动井下螺杆泵的旋转级次抽油杆柱扭转动力学分析模型 ,推导出了该模型的一种有限差分方程 ,并给出了方程的收敛条件 .模型中利用了级次抽油杆柱联结处扭矩及转角连续条件和转角的泰勒级数展开式 ,使该差分方程适合于级次抽油杆柱组合的情况 .这种模型及其差分方程配以一定的定解条件后 ,不仅可用于地面驱动螺杆泵抽油系统的杆柱组合优化设计、行为预测 ,也可用于该系统的工况诊断以及杆柱强度校核     

基于能量守恒的螺杆泵动态充满程度计算模型及应用

螺杆泵举升作为主要举升方式已得到广泛应用,但受举升介质及工作参数影响螺杆泵性能不能有效发挥,限制了其泵效最大化。本论文针对螺杆泵采油存在的充不满现象,以螺杆泵泵下油管、吸入口和泵腔内液面为研究对象,分别建立相邻两截面间的伯努利方程,确定泵腔内液面高度;并根据转子运动规律,建立泵腔打开体积模型和进入流体体积模型,结合泵腔内液面高度确定螺杆泵的动态充满程度;通过对不同参数的模拟计算分析,动液面、转速是影响螺杆泵充不满的主要因素。现场5口井实际生产效果证明,本论文建立的计算模型误差小于10.3%。