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            3GR螺桿泵的設計特點

            發布時間:2016-03-16  發布者:星河泵業

            現階段,國內大部分陸上油田已進入開發后期,油田開發初期未動用的薄、差油層如今開始開采。由于油藏的地理和環境因素限制,這部分新投產油井以定向井為主。3GR螺桿泵的諸多優點適用于油田中后期開采,所以在生產中需要將3GR螺桿泵舉升方式應用于定向井中。而目前定向井螺桿泵系統的設計計算仍沿用直井的設計方法,下泵深度僅設置在造斜點附近,扶正器布置采用傳統的均布法。實際上,螺桿泵采油系統在定向井中與在直井中存在較多差異,為建立適用于定向井螺桿泵采油系統的優化設計方法,本文展開了對螺桿泵在定向井中的通過性分析、抽油桿柱力學分析、扶正器優化布置等方面的研究。

            借助三次樣條插值描述井眼軌跡,建立定向井螺桿泵抽油桿柱力學模型,從軸向力、扭矩、彎矩三個方面對抽油桿柱進行力學分析,并分別從靜強度和疲勞強度進行校核。提出扶正器優化布置方法,根據抽油桿柱強度、井眼軌跡、桿管尺寸限定的約束條件,對不同井段布置不同數目的扶正器,從而實現扶正器合理布置。

            在不改變泵長的前提下,向泵體施加軸向力,使泵所在桿柱發生撓曲變形,以此提高泵的通過能力,分別建立簡支梁單元模型和曲梁單元模型并分別計算,得到在特定條件下泵掛深度的大允許值,對下入過程中的泵所在桿件進行壓桿穩定、泵缸體強度、泵定子強度校核。

            提出適用于定向井螺桿泵系統的優化計算方法,建立系統優化設計模型。將螺桿泵采油系統分為五個子模塊,分別建立各個模塊參數、設備數據庫,利用Visual C#語言編制了定向井螺桿泵優化設計軟件,實現對定向井螺桿泵系統的優化設計或評價。對于未投產井,根據油井參數和現有設備,得到油井設計方案,系統效率達到44.18%;對平均系統效率為21.88%的已投產井,分別通過改變轉速、增加下泵深度、更換螺桿泵和復合調整的方式改變工況,均可提高系統效率,高可提高33.06%。本文所做研究為油田后期開采提供了參考,為定向井螺桿泵系統設計提供了手段。
             

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