2种电潜离心泵流场模拟及外特性对比分析

针对目前油田使用的2种不同叶轮和导轮结构的电潜离心泵,采用计算流体动力学方法进行泵内流场模拟。在流量为80~200 m^(3)/d,介质运动黏度为1~40 mm^(2)/s的工况下研究泵的外特性差异。基于FLUENT商业软件,采用标准k-ε湍流模型建立数值仿真模型,分析2种泵的叶轮在不同工况下的流场分布规律,根据速度矢量分布探究静压分布出现的原因。绘制泵的特性曲线,包括扬程、效率与流量的关系,发现泵特性出现变化的工况点与流场分析结果相对应。根据流场模拟结果分析2种泵所适用的工况,结果表明:径向流泵适用于大流量和高黏度工况,混向流泵适用于较低流量和中低黏度工况。研究成果可为不同工况下泵的选择及泵的结构优化提供理论依据。

抽油泵故障树分析

抽油泵在工作过程中受到砂、蜡、应力、腐蚀介质等的作用，致使某些零部件早期损坏，严重影响了抽油泵的使用寿命。本文分析了影响抽油泵失效的各种因素，建立了抽油泵故障树，并对其故障树进行了定性分析和定量计算，求出了故障树的最小割集和系统在工作时部件的概率重要度、关键重要度和系统顶事件发生的概率。在此基础上，对影响抽油泵寿命的各主要因素进行了分析，并对其改进措施进行了探讨。

斜直井有杆泵抽油系统井下工况诊断技术

本文根据动力学原理，考虑井眼轨道、抽油杆柱构成、抽油杆与油管的滑动磨擦力及油液的内摩擦力，采用微元矢量分析方法，建立了定向水平井抽油杆柱纵向振动的微分方程，给出了井下动态参数诊断的定解条件。建立了该模型的差分解，编制了计算机软件，并在大庆油田采油五厂得到了较成功的应用。

电潜螺杆泵采油系统的开发与现场应用

螺杆泵是开采高粘度、含固相流体的理想机采方式。针对地面驱螺杆泵的技术局限性 ,开发研制了综合无杆采油技术井下电机驱动和螺杆泵为一体的电潜螺杆泵采油系统。对电潜螺杆泵采油系统的技术特点、开发该系统的技术关键及解决方式、系统组成及工作原理、主要技术指标及选井要求进行了阐述 ,并就所开发出的第一套电潜螺杆泵采油系统的现场应用情况作了介绍。研究及现场应用表明 ,该系统为螺杆泵的应用提供了更广阔的空间。

长柱塞式防砂泵现场试验效果及评价

应用在出砂油井上的长柱塞式防砂泵 ,具有长柱塞短泵筒与环空沉砂相结合的独特结构 ,还具有防砂卡、防砂埋、防砂磨等功能 ,能有效地延长油井免修期。现场 70 0多井次的应用表明 ,该泵使用寿命和油井生产周期较常规泵延长 2倍以上 ,而且还扶起了一批长期停产井 ,为出砂油井提供了一种可靠的新的采油设备和技术。

喷射泵有杆泵接替举升工艺探讨

举升原理是通过套管式反循环喷射泵（动力液从油套管环空进入，由油管返出）将油层产出液举升到一定高度，再由有杆泵系统接替举升至地面。介绍了接替举升系统的工艺设计方法、喷射泵参数匹配设计方法和两泵之间的关联设计方法。举升工艺在胜利桩西油田的桩５２－１０井进行了现场试验，设计有杆泵下深１６５０ｍ，喷射泵下深２２５０ｍ，接替高度６００ｍ。结果显示，在试验前后有杆泵系统相似的情况下，接替举升使抽油机最大负荷与最小负荷的差值变小，且最大负荷有较大下降，油井日产液、日产油增加。表明接替举升有效地改善了抽汲系统的工况，具有明显的增产效果。

螺杆泵工况测试技术研究

针对地面驱动螺杆泵井的工况测试诊断问题，研究了螺杆泵井工况测试工艺，开发了螺杆泵井工况测试仪器和新型螺杆泵抽油光杆卡。螺杆泵测试工艺包括工况测试和回放诊断。该方法可不上作业，不影响生产，快速准确地测出螺杆泵井抽油光杆所受的载荷和扭矩，为螺杆泵井工况诊断提供准确可靠的数据。通过现场１０口井２８井次的测试表明，该技术测试方便快捷，工具简单实用，成功率９０％以上、该技术的应用有助于提高螺杆泵井的管理水平，为螺杆泵井安全长效运行提供了强有力的监测手段。

长柱塞防砂卡抽油泵矿场应用效果及评价

长柱塞防砂卡抽油泵内筒与外筒之间有一个环空沉砂通道，沉砂可沿此通道进入尾管，而且柱塞在油井生产中始终有一部分外露于泵筒，可防止沉砂进入柱塞与泵筒之间的间隙。现场19口井次的应用表明，在出砂量小于1％的油井中可直接下泵生产，能保证油井在生产过程中或停抽后不会砂卡或砂埋柱塞。在出砂量大于1％的油井中可先进行化学防砂，再下入防砂泵，能有效地延长防砂后油井的免修期。由于这种泵具有防砂卡、防砂埋及耐磨蚀三个功能，可有效地解决出砂油井生产周期短、吨油生产成本高的问题。但这种泵存在检泵时无法泄油的问题，增加了作业施工工作量，同时造成环境污染。

原油粘度及其对潜油电泵性能的影响

在参考国内外有关资料的基础上，根据大量的现场生产数据，就原油粘度及其对潜油电泵性能的影响进行了分析；确定了适于油田潜油电泵井实际应用的原油粘度及电泵参数修正计算方法，并编制了相应的软件，计算符合率达９０％。该方法有助于潜油电泵井运行工况的分析，可为合理选井选泵提供依据。目前已在胜利、新疆。

潜油电泵高效运行的研究

利用质量守恒、能量守恒定律建立了潜油电泵高效运行的计算数学模型；以“ＦＴＺ－Ⅰ型放气式可调油嘴”作为调节潜油电泵井工况点的技术手段，采用“区间划分、逐点逼近”的计算方法逐级搜索高效工况点，并编制了相应的计算程序。两口油井实测数据与程序预测值的对比结果表明：潜油电泵高效运行程序计算的精度高，用计算结果指导调参可保证潜油电泵井处于高效区工作，节能效果显著。

小波神经网络在往复泵故障诊断中的应用

小波分析是一种新的信号处理技术， 具有良好的时频局部化特征。将小波包分析应用于往复泵的故障特征提取， 建立了往复泵小波神经网络故障诊断模型。该模型使用小波包分析的特征提取及神经网络的非线性映射特性， 可完成从测量信号到往复泵故障的分类。以此为基础开发出的故障诊断软件系统具有使用的特征量少， 建造故障诊断系统较为简单等优点。通过对往复泵液力端多故障诊断实例的检验表明， 该系统完全能够较准确地识别出往复泵液力端多种常见故障。

喷射泵气蚀现象试验分析

对喷射系试验模型进行了调节混合液流量大小及改变喉嘴距长短两种工况的试验。在调节混合液流量的大小时，动力液的流量也相应变化，动力液通过喷嘴时的速度也发生变化，从而造成随混合液流量的减少，气蚀现象由强变弱直至完全消除。由三种不同的喉嘴距试验得出，增加喉嘴距，可使喷嘴与喉管间的环形过流面积增大，等量流体通过较大面积时的流动速度将更低，压力将更高，气蚀现象就更不易产生。根据试验及分析，考虑到既能保证喷射泵工作效率又尽可能减少气蚀，可定性取喉嘴距0＜x＜d。

胜利油田有杆泵抽油系统常见故障原因调查及改进措施

针对胜利油田有杆泵抽油系统的故障问题 ,进行了有杆泵抽油系统失效原因综合调查。指出地层开采条件、油井井身结构、地面设备质量、井下设备的运输、储存、加工制造工艺及设计工艺、配套工艺措施、操作管理因素等是有杆泵抽油系统失效的主要原因。在此基础上提出了相应的改进措施及设想。

压差补偿深井抽油泵的实验室试验与结果分析

压差补偿泵是一种能产生负压低脉冲的新型结构的抽油泵，又名负压脉冲深井采油泵。介绍了压差补偿泵的实验室试验结果及理论分析。根据试验数据，重点讨论了压差补偿泵空腔形成，瞬时打开后的动液面波动的全过程。试验证明，在模拟条件完全相同的情况下，压差补偿深井抽油泵的产液量远比普通深井抽油泵高，主要的增产理论依据是压差补偿泵在下冲程过程中，瞬时打开空腔所产生伯努利效应及负压脉冲效应。

抽油泵柱塞拉伤失效原因分析

在分析抽油泵柱塞失效特征的基础上， 推断出拉伤失效是砂粒在柱塞端部锥面和泵筒内表面之间产生自锁所致。通过建立砂粒自锁条件及实测长石砂岩、石英砂岩与泵筒镀铬层或氮化层的滑动摩擦系数值， 证实了对柱塞拉伤失效原因的推测是正确的。因此， 为避免砂粒产生自锁， 对于采用镀铬泵筒的抽油泵， 柱塞的锥面角θ值应大于或等于１７－５°； 对于３８ＣｒＭｏＡｌ 氮化泵筒， 柱塞的θ值则应大于或等于１６－５°。应选用与石英砂岩摩擦系数较小的材料制造抽油泵泵筒。

胜坨油田抽油泵失效调研与改进

针对胜坨油田有杆泵井检泵周期比较短的突出问题，进行了两次有杆泵井失效原因调查与分析。指出抽油泵工况变差、地层出砂日趋严重、产出液腐蚀性强、润滑介质发生变化、泵的材质和处理不适应工作介质，以及泵的部分结构设计不合理是有杆泵井的主要失效因素。在此基础上，改进了常规抽油泵的部分结构、材质和表面强化工艺。改进后抽油泵的防腐和耐磨能力明显优于常规抽油泵。针对试验中出现的新问题，又完成了二次改进。

电动潜油泵启动特性与运行特性分析

根据现场试验和运行情况，分析了电动潜油泵的启动特性和运行特性。电泵启动时间仅为0．08～0．1s，0．2s达到全速运行，启动时间短，动负荷很大，可能造成泵轴断裂。如果电网电压向上波动，电泵启动时间更短，动负荷更大，泵轴更容易断裂。电泵欠载运行时，机组产生热蠕变，长期运行导致电动机绕组和电缆击穿，电动机功率因数降低。潜油电泵过载运行时，电动机电流增大，铜耗增大，温升增加，长期运行也易导致机组烧毁。建议合理降低电动机端电压，延长电泵启动时间，消除动负荷，降低启动电流，从而保证电动机和泵正常运行。

CYB56/38深井泵柱塞失效分析

扫描电镜（ＳＥＭ）分析表明，ＣＹＢ５６／３８深井泵柱塞的失效形式主要是表面损伤，即微量切削、压痕、裂纹形成、腐蚀和疲劳。分析认为，工作在含砂油井中的深井泵柱塞的失效通常是镀铬层的剥落和磨损。其原因是，原油中的砂粒引起严重的磨料磨损以及来自环境的腐蚀作用。指出在设计泵的柱塞时，必须提高柱塞强化表面的耐磨料磨损性能，同时还应当改善镀铬层的质量。

单螺杆泵试验台及测控系统设计

应用机电控制技术设计了单螺杆泵试验台及测控系统。通过模拟螺杆泵的实际工况,实时采集螺杆泵工作压力、流量、转矩、转速等工作参数,并通过计算机对螺杆泵工况进行控制,计算出螺杆泵工作时的综合水力特性,为现场科学、合理地使用螺杆泵提供了依据。

螺杆泵的检测方法及检测标准制定

螺杆泵检测是避免不合格螺杆泵下井、螺杆泵早期失效和提高螺杆泵使用寿命与采油效益的重要技术手段。重点介绍了模拟不同工况的螺杆泵工作特性检测系统及检测定子通径为10－60mm的定子衬套偏心度检测仪的组成及其检测方法和原理。针对大庆油田的实际情况，在进行大量室内和现场试验的基础上，制定了GLB120－27、GLB40－42和GLB500－14型螺杆泵的检测标准。检测技术及其标准实施以来见到了明显效果。