泡状入流条件下旋流泵气液两相流动特性

为研究泡状入流条件下旋流泵内气液两相流动特性规律,对旋流泵进行了全流道数值模拟,并通过试验对其进行验证,分析不同入口体积含气率及不同液相流量对旋流泵内部流动结构演化的影响,并探讨流动结构与外特性的关联。结果表明,在1%~20%入口体积含气率条件下,气泡进入旋流泵后大部分聚集在叶轮轮毂附近,泵内气液两相流型主要有3种,分别为凝聚气泡流、气囊流和气液分离流;当入口体积含气率为1%时,液相介质中少量气体的混入有助于泵压升和效率的提高,而当含气率增大到5%时,泵内循环流旋涡数量增多,并且向无叶腔内聚集,从而增加了能量耗散,导致泵做功能力降低,进而降低了泵的性能。研究结果可为气液两相条件下旋流泵的优化设计和选型提供参考。

高压叶片泵流量脉动CFD模拟

高压泵是液压系统中的核心设备,流量脉动是影响其输出稳定性的重要参数。针对液压系统双作用高压叶片泵,采用CFD方法对其内部流场进行了三维瞬态模拟,分析了不同工况对出口流量脉动及其性能的影响规律。结果表明:排油初期高压差的作用使得工作腔内会出现明显的回流现象,产生较高的流量脉动;随着叶顶间隙的增大,泵的流量脉动减小,但容积效率明显下降,间隙值为30μm时,容积效率仅为61.1%;流量脉动幅度随叶片数的增多而减小;吸液压力为0.1 MPa时的流量脉动率为0.2 MPa时的4.4倍,容积效率增大了5.6%。因此,提高吸液压力可以有效改善泵的流量脉动和容积效率。

外啮合齿轮泵齿顶凹槽间隙泄漏流动研究

为研究外啮合齿轮泵齿顶凹槽间隙泄漏流动及其对外啮合齿轮泵性能的影响,在某型外啮合齿轮泵的基础上,参照压气机中叶顶凹槽设计方法,设计了外啮合齿轮泵齿顶凹槽。采用数值模拟的方法,对比研究了齿顶凹槽型齿轮泵和原型齿轮泵在不同出口压力下的齿顶间隙泄漏流动性能。研究结果表明:相较于原型齿轮泵,齿顶凹槽的设计有效地提高了齿轮泵的容积效率,减小了外啮合齿轮泵齿顶径向泄漏,降低了外啮合齿轮泵的流量脉动,改善了齿顶间隙处的流动状态。

海上采油平台电潜泵频繁停泵故障的排除

海上油气开发生产中后期需进行人工举升采油,其中多以电潜泵采油作为主要实施方案,但在日常维护中发现部分电潜泵频繁出现电流欠载问题,并伴有井底流压规律性变化的状况,严重损害电潜泵使用寿命,同时威胁采油平台稳定生产。在分析井底流压、动液面、井史和电潜泵各项参数动态后,最终确定电潜泵现功率下实际扬程不能满足举升要求,通过提高电潜泵频率,解决了电流波动过大导致频发停泵的难题。

低产井间歇抽油技术研究

本文根据安塞油田在开发过程 ,部分井表现出的低渗、低压、低产、低效与间歇出油的特征 ,推导出低产油井间歇抽油的关井时间、开井时间及产量公式 ,并通过现场实践认识到 ,合理优化间开制度后 ,单井产量不会有较大幅度的降低 。

电潜泵采油宏观控制图研制与应用

介绍了电潜泵井采油宏观控制图制作的原理和主要功能。结合某采油厂部分井,绘制出了宏观控制图,分析各区所在油井的工况及应采取的相应技术措施,进一步提高了电潜泵采油的工作效率,减少损失,增加了经济效益。

基于超声波法与蜗壳差压法测流的可逆式水泵水轮机效率测试软件的开发及应用

为解决抽水蓄能机组水泵工况下的效率测试问题,研制开发了针对水泵水轮机的效率特性测试软件。该软件系统综合考虑了水轮机工况和水泵工况的效率测试,采用超声波测流法或蜗壳差压测流法完成水泵水轮机的绝对效率或相对效率试验。软件系统通过RS232/485串口和采集仪实时采集和传输各试验参数,并可对采集数据进行分析计算和图形化显示,方便地获得水泵水轮机效率特性。现场应用表明,该软件系统设计合理、运行稳定、数据计算结果准确,具有一定的推广价值。

基于系统效率最高的抽油机井合理流压研究

确定抽油机井合理流压是采油工程与油藏工程的重要研究内容。本文建立了以系统效率最高为评价指标的抽油机井合理流压仿真方法,具体包括:基于抽油机井井筒油气水多相稳定流动的泵排出口压力与油井产液量的耦合仿真模型;有效功率的仿真计算方法;基于抽油杆柱轴向振动与悬点示功图仿真的电动机输入功率仿真模型;系统效率与流压、油藏参数、抽汲参数之间函数关系的仿真模型;给定流压条件下系统效率极值的仿真模型;系统效率极值随流压的变化规律以及合理流压的确定方法。仿真分析结果表明:流压对抽油机井系统效率有显著影响,优化流压可以显著提高系统效率;含水率、气油比与饱和压力等油藏参数是影响合理流压的主要因素。

高压大流量齿轮泵混合参数增效设计

随着齿轮泵向高压大流量方向发展,间隙泄漏、粘滞摩擦、流量脉动等现象对泵工作效率的影响也更为突出。大流量齿轮泵的特点之一是模数大,齿数相对较少,使得齿高和齿厚较大,导致在高压作用下间隙泄漏损失和粘滞摩擦损失增加,尤其是粘滞摩擦损失增加幅度较大。提出了齿轮泵广义效率的概念,并建立了多个与广义效率相关的优化模型,构建了序列二次规划法的优化算法,针对高压大流量齿轮泵模数大和齿数较小的特点,用混合参数增效设计方法,优化齿轮的结构参数,解决了优化过程的全约束,克服了传统圆整法优化过程产生截断误差的难题,实现增效设计。

螺杆泵宏观控制图研究

针对传统螺杆泵宏观控制图存在的将合理的井判别为不合理井,参数偏大区在图中所占的份额过小,有可能造成落在该区的井过于密集的缺点等一系列问题,提出了宏观动态控制图的无量纲化,弥补了传统控制图的不足之处。通过计算机编程软件Visual Basic 6.0进行理论验证。计算结果表明,无量纲化后的宏观动态控制图采用无量纲流压判定螺杆泵井工况要比传统的方法更加准确合理。

恒排量分层采油工艺技术

针对非均质油藏多层合采油井开采层间干扰严重、低压层产油潜力动用低的问题,开展了恒排量分层采油工艺技术研究。详述了恒排量分层采油工艺技术的设计思路、结构原理,对技术的核心配套工具——恒排量采油装置的工作原理、室内实验等做了详细的阐述。该技术通过对高压高产层的出液量控制,实现了对井下各层的恒排量配产,降低了井底流压,保证了低压层的有效动用。

齿轮泵齿轮端面润滑性能的有效改善

为提高外啮合齿轮泵齿轮端面间隙内的润滑性能,提出了旨在强化其内动压效应的设计方法,结合加工简单的基本要求,以主从动齿轮的两轴心在浮动侧板内侧面上的投影点为基准,将浮动侧板内侧面分成上中下3大区域,其中,上下两区域的倾斜角由油膜最佳承载量条件来计算;中间区域为平行面,主要起密封作用。结果表明:提出的组合油楔结构以及推导出的斜面倾斜角,简单实用,加工方便;采用36°的密封区和根圆处的1.25最佳收敛比,具有更大的油膜力和剪切流量,并提高容积效率等。

抽油井二流量测试技术的应用研究

以不稳定试井理论为基础 ,运用二流量试井分析方法 ,结合在抽油井范围内的现场试验与应用情况 ,分析了运用二流量试井技术求取抽油机井地层压力资料的可行性和可靠性 ,并对二流量试井技术的应用范围作了初步探讨。通过 37井次的二流量测试现场试验资料与压力计实测资料对比 ,证明二流量测试技术是可行的。

跃进油田提高有杆泵抽油井系统效率的方法

用测试分析方法了解油田有杆泵抽油井系统效率的真实水平。研制宏观控制图 ,以便了解油井的工作状态 ,及时发现低效井 ,并采取相应措施。经过 2年的应用实践 ,跃进油田油井系统效率由 10 1%提高到 18 0 %。

泵控泵压流可调高效自动化注水泵站系统

针对当前油田开采中后期出现的注水耗电占原油生产总成本比例大,严重制约油田的采收率这一问题,提出了先进的泵控泵技术.研发出了一套完整的基于该技术的自动化注水泵站系统.利用增压泵控制注水泵,保证大功率泵在注水参数变化时始终工作在高效区.设计了闭环压流可调自动化系统,提高了注水效率.投入运行以来,注水单耗下降了15%,日节电近25000 kWh.为油田控制生产成本、提高采收率和生产效率提供了一种有效的技术手段.

用多相管流理论计算抽油井井底流压

以多相流理论为基础，结合我国油田的具体情况，介绍了一种计算抽油井井底流压的方法。该方法分３段分别考虑抽油井从井底经环空到井口的压力分布情况：从动液面到井口段按纯气控计算；从泵入口到动液面的环空含气油柱段采用零静液流理论计算；从井底到泵入口段采用Ｈａｇｅｄｏｒｎ－Ｂｒｏｗｎ的方法计算。此外，考虑到国内油田对抽油井的产气量往往不测或测不准的实际。情况，以地层油气比为基础，计算泵入口处的自由气量，按油套管截面自由分离和气锚分离计算出环空气流量。实测资料验证结果表明，该方法的计算精度高于目前普遍采用的Ｓ曲线法。

砂粒直径对射流泵性能影响规律

针对煤层气井用射流泵返排压裂液效率过低的问题,基于RNGκ-ε湍流模型和Mixture多相流模型分析了砂粒直径对射流泵内流场、压力和效率的影响,并开展了相似参数准则实验。研究结果为射流泵应用于油井除砂排放工程提供了一定的理论指导。

径向剖分式输油泵流场模拟及试验

由于四级结构的BB2型输油泵理论上具有高效节能的特点,将两级BB2结构形式的输油泵改进为四级结构,为研究其压力特性以及速度分布情况,并验证其改进的有效性和合理性,在计算流体力学方法的基础上,采用CFX软件进行流场模拟,随后运用试验方法验证其实际工况。研究结果表明,首级叶轮和次级叶轮进口到出口处压力分布比较均匀,具有明显的压力梯度,次级叶轮的流场稳定性相对较差;流道内流动均匀良好,速度方向基本与旋转方向一致,次级叶轮内速度值大于第一级叶轮内流体速度,流道内工作面流速低于背面流速,在叶轮出口处由于导叶头部的干扰出现速度反向现象。结合试验数据表明,四级结构的BB2型输油泵的流量、扬程、效率和汽蚀余量均符合国家标准,并达到了更为高效节能的实际效果。

液压抽油机的效率测试方法

给出了测取液压抽油机系统压力损失、流量损失以及油缸的摩擦力损失等的方法 ,并由此求出系统的机械效率与容积效率。此外 ,还给出了电机—油泵组合体的效率测试方法及功率因数对效率的影响。从而测算出液压抽油机的地面效率 ,此法对一般的液压抽油机均适用。

高压水射流喷嘴效率解析

在高压水射流清洗机械中,整机重量约有2 000-3 000kg,可是它的主要工作机构喷嘴的直径和长度只有2-3cm,其重量也就100-200g。但是高压水射流却完全是从这里产生的,因此喷嘴的效率分析就显得非常重要。