潜油双定子泵的设计与研究

为满足油田井下采油的使用要求,设计了潜油双定子泵. 与以往的双定子泵相比,潜油双定子泵对进出油管道进行了重新布置. 泵中流道转弯较多,用CFD技术对泵出油流道内的流场进行数值模拟分析. 通过对压力图、速度图的分析,肯定了流道设计的合理性. 在潜油双定子泵中,通过观察有关泵的泄露量的表格,了解到轴向泄漏是主要泄漏方式,然后设计了端面补偿结构,减小了泄露.      

基于CFD的潜液式液化天然气泵导叶设计

潜液式液化天然气(liquefied natural gas, LNG)泵工作时, 屏蔽电机和泵体全部浸没在低温液体中. 为减小泵的径向和轴向尺寸, 潜液式LNG泵采用了一种特殊结构的导叶. 在分析潜液式LNG泵导叶结构特点的基础上, 研究导叶进口喉部宽度和折转角对泵设计工况水力性能的影响. 首先, 设计不同几何参数的导叶, 并分别与同一叶轮进行匹配; 再通过ANSYS CFX软件, 采用标准k-ε湍流模型对各导叶分别进行全流场数值计算. 计算结果表明: 进口喉部宽度是潜液式LNG泵导叶的关键尺寸, 设计时需重点考虑; 进口喉部宽度存在最优值, 且最优值大于经验值; 进口折转角对泵扬程和效率影响较小. 因此, 设计导叶时可优先确定其他关键尺寸, 再通过调节进口折转角改善导叶的结构.     

具有内压缩过程的潜油螺杆泵设计与数值模拟

传统的全金属单螺杆泵的螺杆转子与定子在结构上没有内压缩过程,在用于井下潜油时需要较长的螺杆.为减小潜油螺杆泵的长度,提高其在油井中的通过性,提出一种具有内压缩过程且具有卸压通道的变啮合间隙全金属单螺杆泵.推导变啮合间隙全金属单螺杆泵截面的型线方程,研究啮合间隙的变化规律,得到新型变啮合间隙全金属单螺杆泵的设计方法.采用...     

组合载荷下半潜式平台极限强度评估方法研究

采用非线性有限元方法,计算了不同组合比例下剪切扭转耦合作用时的半潜式平台极限承载力,基于设计波法对波浪载荷进行预报,研究了剪切扭转组合载荷对极限承载力的影响,计算了结构的剪切指数和扭转指数,用隐函数拟合得到了单一载荷和组合载荷下极限强度的联合关系式.基于现有规范,提出了一种考虑组合载荷作用下半潜式平台极限强度评估方法.研究结果表明:剪切和扭转两种载荷的同时作用会削弱单一载荷作用下平台的极限承载能力,所提出的组合载荷极限强度评估方法可对半潜式平台进行合理评估.     

泵头体自增强超高压密封技术研究

泵头体自增强通过引入残余应力来提高其结构强度和疲劳寿命.针对泵头体受自增强压力、内腔结构和加工工艺限制,难以实现超高压密封的问题,通过泵头体自增强密封技术特点分析,提出了软硬密封相结合的自紧密封方案.对锥面硬密封进行接触弹塑性有限元计算与分析,得到了最佳半锥角和圆角半径值.并提出泵头体超高压锥面密封的半锥角选择原则:低压确保建立稳定密封,超高压时应具有高结构强度.最后采用缩比模型实验验证了泵头体超高压密封结构合理、密封可靠性、结构强度足够,为泵头体自增强技术提供了超高压密封理论与实验依据.     

高压小流量离心泵泵轴强度计算

应用三维造型软件建立了泵轴的几何模型,经过合理的简化,分析受力情况确定边界条件,在ANSYS软件中进行分析,结合传统的强度理论计算对泵轴的强度进行了计算和求解,得到了应力和应变的计算结果。通过ANSYS分析得到该泵轴在静力作用下的应力和应变图。通过对比,可以得到泵轴的应力和应变分布规律,对实际生产有重要的指导意义。     

专利技术引导世界采油设备新革命

沈阳海陆采油设备制造有限公司研制的数控往复式潜油电泵装置为国内、国外首创的新型采油设备,现已取得国家发明专利和实用新型专利,并申报多个国家的国际专利。数控往复式潜油电泵装置采油系统的基本原理是:利用磁悬浮直线往复运动与泵柱塞的上下运动方式一致的特点,通过直接驱动泵柱塞达到举升油液的目的,取消了地面电机驱动装置、地面设备及地下机械传动部分。属于一种可大大降低载荷传递过程中功率消耗的新式抽油泵。数控往复式潜油电泵装置取代原有磕头机在地表面抽油方式,通过油井将数控往复式潜油电泵装置下到油层中,将石油直接举升…     

潜油电泵井生产系统优化设计方法

以潜油电泵井生产系统协调工作为基础,以油层生产能力为依据,以系统效率最大化为目标,应用节点系统分析方法,建立了潜油电泵井生产系统优化设计的数学模型.并给出了通过该数学模型实现潜油电泵井生产系统优化设计的方法.应用上述方法对BZ25-1B16S、BZ25 -1 C20等10口潜油电泵井进行优化设计.设计值与实际值的对比结果表明,给出的优化设计方法能够对潜油电泵井的产液量和电泵有效总扬程做出预测,使潜油电泵高效运行.     

潜孔钻机回转液压系统键合图模型的仿真研究

考虑到液压系统建模的特点,选择了利用功率键合图法建立潜孔钻机回转液压系统的键合图模型,根据键合图变量间的逻辑关系,得到了系统的数学模型.在此基础上,利用MATLAB提供的Simulink软件包对数学模型进行了动态仿真,得到了泵的流量阶跃响应曲线和不同负载作用下马达进口压力曲线,仿真结果分析表明所建立模型的正确性,这为潜孔钻机回转液压系统的性能评估和优化设计提供了一个新的途径.     

钢筋混凝土浮式风机平台概念设计与性能研究

鉴于钢筋混凝土结构具有成本低、耐腐蚀和施工简便等优点,根据假设的海况条件和5 MW风机的属性,提出了钢筋混凝土半潜型浮式风机平台的概念设计方案.采用SESAM软件建立水动力模型进行数值模拟,研究了浮式平台的整体性能,包括稳定性、水动力性能和整体强度.结果表明:半潜型浮式平台的稳定性、水动力特性和整体强度良好,能够满足风机正常作业的相关规范要求,验证了钢筋混凝土浮式风机平台的可行性.     

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。     

一种气、电自动切换提水系统的设计

现有的污水处理系统,多采用将潜水泵放入废水池中进行提水,以实现污水排放。但由于现有的技术中仅采用潜水泵独立工作,潜水泵在出现异常后不能够自动切换,影响了污水排放效率,使污水处理效果差;同时因潜水泵长期在水中运行,轴部磨损后进水,造成潜水泵故障,且现场中设有压缩空气对废水池进行吹气,该压缩空气由于没有被加以利用,造成了能源浪费。     

解体运输式特高压变压器潜油泵故障分析

1 000 kV晋中站1#主变是世界首台解体运输式特高压变压器,在系统调试期间变压器本体产生乙炔且不断增大,初期认为油箱上下节打火引起放电,但结合潜油泵启停情况以及备用相试运行分析,判断为潜油泵故障。为此,通过搭设试验平台,进一步验证了14 m扬程潜油泵是引起乙炔增加的主要原因,而同样条件下,11 m扬程潜油泵未产生乙炔。最后,对11 m和14 m扬程的潜油泵进行变压器温升计算,发现二者均能满足要求,建议采用11 m扬程潜油泵进行技术改造。     

电动潜油离心泵中气液两相混合物的流动分析

分析了气液两相混合物在电动潜油离心泵叶轮流道内的流动状况，揭示了叶轮内和出口处气液两相的相对滑动和分离现象，给出了气液两相的相对滑动系数与叶轮结构和工况参数的关系式．对于正确设计和选用电动潜油离心泵有一定的理论和实用意义．     

基于离散相模型的电潜泵叶轮磨损数值计算

基于离散相模型结合弹塑性压痕破裂理论对电潜泵叶轮磨损进行数值计算研究,对不同工况下的叶轮磨损进行分析,得到电潜泵叶轮的磨损规律,运用三坐标测量机对实际工作的电潜泵叶轮中存在的磨损情况进行测量,以实现对数值模拟结果的验证。结果表明:叶轮磨损加剧的颗粒粒径临界点是0.06~0.08 mm;磨损最严重的区域位于叶片凹面;转速、颗粒粒径增大均会加剧冲蚀磨损,导致磨损严重的区域由凹面中部的几个零散点向整个面扩展;数值模拟结果与验证结果吻合较好。     

电潜泵叶轮冲蚀磨损的数值模拟及验证

针对同井采注水中电潜泵叶轮出现的冲蚀磨损问题,采用RNG k − e湍流模型和离散相模型,实现对冲蚀磨损的数值模拟。通过对不同粒径和转速条件下叶轮的冲蚀磨损进行分析,得到了冲蚀磨损规律和磨损机理。研究结果表明,叶片凹面中心是最严重的冲蚀磨损区域;转速和砂粒粒径增大都会加剧冲蚀磨损,逐步使冲蚀磨损较严重的区域由凹面中部的一点逐步扩展到整个凹面;0.07 mm 是冲蚀磨损迅速增强的临界点;数值模拟结果与验证结果吻合较好。因此,利用CFD 预测潜油电泵叶轮的冲蚀磨损是可行的。     

潜油电泵提高系统效率措施及效果分析

本文从系统效率公式推导,分析了影响系统效率的主要因素。说明系统效率高低主要取决于选井选泵的准确性。重点分析了系统效率与油井相关参数的关系,用以指导选井选泵,并提出了一些措施来提高潜油电泵井的系统效率。通过实例说明,合理选择泵排量和有效扬程可以显著提高系统效率,对油田公司提倡的节能降耗意义重大。     

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。     

潜油电泵智能控制柜的设计

在进入高含水期的油田开发中,潜油电泵得到广泛应用。控制柜可以控制潜油电泵的启动,停机及运行中的其它动作,有效掌控潜油电机的运行状况,是潜油电泵的重要组成部分。本文设计了一种新型潜油电泵智能控制柜,分析了该设备的技术特点,给出了结构组成及电气原理,进行了室内外的现场实验。结果表明,该装置可以有效地设定预定参数,运行可靠。     

井下工具系统固液耦合动力特性研究

用有限元法推导了普通井下生产管柱的固液耦合振动方程,计算出管柱的固有频率,并与数值计算方法进行对比.对井下管柱系统进行有限元谐响应分析,根据实测的潜油电泵振动数据,结合谐响应激励载荷,进行动力学分析,计算出管柱稳定工作时的动载荷频率范围.结果表明,额定功率下潜油泵的振动以及原油的流动速度均不会对井下工具系统产生明显的振动影响.