Fluid characteristic of multiphase fluid in annular space between pump barrel and plunger

The pump performance parameters,such as pump pressure,plunger friction and pump valve resistance,are fundamental parameters of optimal design of pump efficiency and sucker rod pumping system (SRPS).In this paper,considering the characteristic of geometrical nonlinear and rheology property of multiphase fluid,the pump performance parameters are studied.Firstly,a dynamics model of annular fluid flow is built.In the detail,a partial differential equation of annular fluid is established and a computing model of fluid pressure gradient is built.Secondly,the simulation models of plunger friction and hydraulic resistance of pump valve are built.Finally,a novel simulation method of fluid pressure in annular space is proposed with software ANSYS.In order to check up the correction of models proposed in this paper,the comparison curves of experiment and simulation results are given.Based on above model,the whole simulation model of plunger pump is simulated with Visual Basic 6.0.The results show that the fluid friction of pump plunger and instantaneous resistance of pump valve are nonlinear.The impact factors of pump performance parameters are analyzed,and their characteristic curves are given,which can help to optimize the pump motion parameters and pump structural.

LNG接收站高压外输泵液位异常波动原因及解决措施

针对LNG接收站高压外输泵泵筒液位在启泵时异常波动的问题,结合LNG接收站高压泵运行的实际操作及现象进行原因分析。分析得出:高压泵工艺介质条件、差压式液位计的设计及操作方式等均可能造成高压泵泵筒液位大幅波动。针对高压泵运行中的异常现象,提出相应解决措施,有效解决了高压泵泵筒液位异常波动的问题,为LNG接收站高压泵的日常运行提出了新的解决思路。

1030MW机组凝结水水质间歇性异常原因分析

火力发电厂凝结水品质异常会导致整个汽水系统设备的结垢、腐蚀、阻力,影响机组的安全可靠运行。某百万等级机组凝结水水质发生间歇性异常,通过分析,排除了凝汽器循环冷却水泄漏、凝结水泵出口样水污染及分析误差、凝汽器补水水质不合格等可能性,结合现场试验和理论计算,确定凝结水泵筒体焊缝泄漏是凝结水水质发生间歇性异常的根源。

某粉条冷库制冷剂泵不上液的故障分析及处理

卧式桶泵机组是动力供液制冷系统中的特征设备,吸入压头是制冷剂泵正常工作的一个重要参数。针对某粉条冷库制冷剂泵不上液的问题,结合理论分析,从液位、供液管路、压力、高位差等方面逐一排查制冷剂泵不上液的原因。通过改造消除引起故障的原因,使得冷库温度符合粉条加工工艺要求。

合水油区自转防砂油气分离器应用效果浅析

在水平井开发中,伴随开发时间延长,井底流压发生变化,油井生产油气比逐渐上升,地层脱气、井筒气体影响造成地层供液能力下降、泵效下降,严重制约水平井高效开发。常用的封隔器式气锚无法满足部分高产、大油气比井的防气需要,为解决高沉没度水平井气体影响严重问题,对现有技术及工艺进行改良研究,使用自转防砂油气分离器,提高采收率,提高抽油泵效,现场试验取得一定效果。

氨制冷剂含水率对制冷性能的影响研究

在氨制冷系统中,存在空气渗透进入低温负压管道的情况。这会使得空气中的水溶于氨液,而导致氨制冷剂的热物性发生改变,制冷系统的性能受到影响。本文基于桶泵多倍供液氨制冷系统,分别计算不同供液倍数、不同含水率条件下氨制冷剂的蒸发温度变化。通过模拟计算的方式总结了氨制冷剂中含水对系统性能的影响规律。

316L不锈钢循环水泵内护管断裂原因分析

针对某燃气-蒸汽联合循环机组循环水泵内护管断裂,通过化学成分分析、金相分析、扫描电镜分析、硬度检验和力学性能试验等技术手段对断裂的内护管进行了分析。结果表明,循环水泵内护管316L不锈钢材质的硬度和延伸率不符合相关标准要求,强度过高,抗疲劳性能差。循环水泵内护管在自身重量和水压反复加载的共同影响下运行时,在导流栅处造成应力集中,形成疲劳源,从而发生了疲劳断裂。

考虑漏失的抽油泵示功图的计算机仿真模型

综合考虑柱塞的运动规律、泵筒内流体的可压缩性、柱塞与泵筒之间的间隙漏失量,建立了泵筒内流体流动的连续流方程。根据改进的连续流方程,建立了泵筒内液体压力、柱塞运动规律与柱塞泵筒间隙之间相互关系的数学模型,从而建立了泵筒内液体瞬时压力与泵示功图的仿真模型。仿真分析了柱塞与泵筒之间不同间隙时,泵筒内液体压力变化规律的时间历程曲线和泵示功图。仿真分析结果表明,柱塞与泵筒之间的间隙漏失不仅会导致固定阀滞后打开,而且会导致游动阀提前关闭。当间隙增大到一定程度时,会出现固定阀无法打开而导致抽油泵完全失效的状态。所建立的数学模型为完善漏失状态抽油机井动态参数的计算机仿真技术提供了理论基础。

基于ANSYS抽油泵筒-柱塞摩擦副磨损规律分析

针对缺少在模拟工况下对抽油泵摩擦副进行优化分析的现状,研究了抽油泵泵筒-柱塞摩擦副在模拟工况下的磨损状态,建立了泵筒-柱塞模型,设计正交试验研究了摩擦副在不同配合间隙下,不同因素水平对其磨损状态的影响程度,确定了磨损最优的因素水平组合。研究结果表明:摩擦副的配合间隙越大,其摩擦应力和磨损体积均显著增大,配合间隙减小后,整体磨损体积减小了10.05%且磨损状态有所改善;当单边间隙为0.05 mm时,60 s内泵筒涂覆层表面磨损体积为0.184 13~0.376 83 mm^(3),当液体压力为10 MPa,涂覆层硬度为1 150 MPa,抽油杆冲程为300 mm,液体润滑摩擦因数为0.11时,摩擦副减摩抗磨效果最好。所得结论可以为抽油泵的合理选用提供技术指导。

低摩阻泵漏失量及摩阻分析研究

为了提高低摩阻泵的工作效率,减小摩阻损失,对泵漏失量、柱塞与泵筒的摩擦力进行理论分析计算,并将由缝隙流动理论计算的摩擦力与液压卡紧力引起的摩擦力进行对比,发现缝隙流动理论计算的摩擦力可以忽略不计,要减小摩阻,关键在于增大柱塞与泵筒之间的间隙和减小漏失量。对低摩阻泵和常规柱塞泵的漏失量和摩阻进行试验验证,验证结果表明,在相同条件下,常规柱塞泵的漏失量大于低摩阻泵,且漏失量的差别随泵径的增加而增大;在泵间隙相同时,常规柱塞泵的摩阻大于低摩阻泵。

交错叶片对三通道蜗壳离心泵水动力性能的影响

为改善筒袋泵水动力性能,基于SST k-ω湍流模型,对立式筒袋泵首级叶轮进行三维非定常数值模拟,采用时-频域数据处理法,对各个监测点的压力脉动进行分析,主要研究了同一叶轮模型下蜗壳不同截面的压力脉动情况及不同交错角对离心泵内压力脉动和径向力的影响。结果表明:在三隔舌三通道蜗壳内,每隔120°压力脉动情况相似;随着交错角度的增加,距离隔舌较近且顺着叶片旋转方向的监测点压力脉动下降最多,压力脉动标准差下降了85%以上;叶轮所受径向力最多下降了60%;叶片交错后液体在轴向方向上会更容易产生流动,导致流动损失但有助于平稳蜗壳内的压力。综上所述,采用交错叶片有助于提高筒袋泵水动力性能。该研究为交错叶片结构在筒袋泵中的应用提供了参考。

抽油泵整体泵筒激光表面淬火

介绍了一种采用YAG固体激光器对抽油泵整体泵筒激光表面淬火的新方法，该方法将管内机器人技术和激光淬火技术相结合，形成了方便可靠的泵简激光处理系统，并用该系统进行了激光淬火工艺实验，结果表明，经处理过的泵筒表面硬度和耐磨性均有明显提高，找出了利用该系统对泵简进行激光淬火理想的工艺参数．

筒袋泵首级叶轮结构参数对水力性能影响

为进一步提高立式筒袋泵性能,基于RNG k—ε湍流模型,对立式筒袋泵首级叶轮进行数值模拟.通过分析改型前后各个流量状况下的外特性曲线和离心泵内压力云图,研究了不同叶片数和不同叶片包角角度情况下离心泵扬程和效率的变化情况,为筒袋泵进一步改良提供了依据.结果表明:随着叶片数的增加,离心泵各个流量情况下的最大效率值呈现先增大后减小的现象;随着叶片包角的增大,离心泵效率先上升后下降,存在着一个对于离心泵性能最佳的包角角度;相较叶片数改变对性能的影响而言,叶片包角改变对性能的影响较小.

抽油泵泵筒内防气技术研究应用

本文介绍了的一种防气新技术——抽油泵泵筒内防气技术,它是依据气体和液体的流态性质,利用抽油泵泵壁结构,巧妙地将泵腔内无用的气体转化到泵腔以外,来减少和消除气体对抽油泵泵效的影响,同气锚等其它防气工具相比,泵筒内防气、排气具有相当强的主动性,它可以完全排除气体气锁的影响,最终提高含气油井的泵效。

套装式抽稠油泵的设计

针对普通抽油泵在稠油井中使用时存在抽油杆柱下行困难的问题,提出一种套装式抽稠油泵。这种抽油泵主要由出油阀、进油阀、大泵筒、小柱塞和柱塞泵筒等组成,具有进排油腔和呼吸腔两个腔室,在抽油机下冲程中抽油杆柱下端产生一个方向向下的液压反馈力,帮助抽油杆柱下行,克服了抽油杆柱下行困难的问题,有效提高抽油泵的有效冲程,延长抽油杆柱寿命。该泵还具有自动卸油、一次管柱注采、正反向洗井和冲砂等多种配套功能,方便于稠油井作业,减轻工人劳动强度。

动筒式分采抽油泵研制与应用

为克服层间矛盾,提高多层系油藏的开发效果,国内已研制出针对有杆抽油系统的多种分层采油工具,并研制了一系列的分采工艺管柱。由于结构及连接方式的限制,常规分采抽油泵的结构长,坐封后易弯曲,影响分采效果和检泵周期。因此,设计了动筒式分采抽油泵,上泵的柱塞作为下泵的泵筒,利用上下(内外)泵之间的环空完成进液、排液,减少了泵的长度。现场试验取得了良好的分采效果。

应用铜型纳米自修复材料原位修复喷油泵柱塞偶件的研究

将平均粒径为20～50 nm的铜粉均匀分散到柴油中,在12PSDB75型喷油泵试验台上利用纳米铜微粒的磨损自修复性能,在不拆卸零件的情况下对磨损失效的喷油泵柱塞偶件进行了原位修复,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对修复前后柱塞表面进行了形貌与微区成分分析.结果表明,在试验台转速500 r/min的条件下修复后的喷油量较修复前提高了33.3 %.这主要是因为在喷油泵运转过程中,添加到柴油中的纳米铜颗粒能在柱塞及柱塞套内表面形成一定厚度的铜保护膜,从而减小偶件的配合间隙,增大喷油压力与喷油量,改善喷油泵性能.

立式多级筒袋泵吸入装置的优化设计

通过试验和数值计算,研究了立式多级筒袋泵的空化性能及泵内空化流场.为改善立式多级筒袋泵的吸入性能,分析了几种叶轮几何参数对泵空化的影响.研究结果表明:采用叶片进口断面面积较大的双吸式首级叶轮,且在首级叶轮的两侧进口加设诱导轮,大幅提高了立式多级筒袋泵的空化性能,使泵的空化比转速达1 479;基于均衡混合流假设的空化模型,可合理预测泵的平均空化性能,模拟的空化流场有助于了解水力设计诸因素对泵内空化发展的影响;在设计诱导轮及首级叶轮时,选取较大的叶片进口安放角有利于改善泵装置的吸入性能,同时有利于发挥诱导轮的功效.

渗碳泵筒精珩余量的确定

通过对渗碳泵筒加工工艺的分析和试验,总结出中频感应淬火工艺参数和工件内孔尺寸、基体硬度之间的对应关系,为泵筒生产时内孔尺寸精珩余量的确定提供了依据。

超长冲程杆式抽油泵的研制与应用

针对常规抽油泵在深井举升过程中存在系统效率低、泵效低、漏失量大和气体严重影响泵的充满程度等问题,研制了超长冲程杆式抽油泵。该抽油泵采用长柱塞对长泵筒的组合方式,最小密封段达到1.2 m,实现了12 m超长冲程抽油;采用软、硬相结合的密封方式和六爪锁紧装置,提高了抽油泵的密封性和锚定的可靠性。3口井的现场应用表明,该抽油泵应用效果良好,实施成功率100%,与常规抽油泵相比,提高泵效均在12%以上。