氣液混抽泵設(shè)計論文

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1、氣液混抽泵設(shè)計畢業(yè)論文目錄1緒論11.1課題背景及目的11.2抽油泵的發(fā)展概況11.3論文的研究內(nèi)容31.4創(chuàng)新點32氣液混抽泵的結(jié)構(gòu)及工作原理42.1氣液混抽泵的基本結(jié)構(gòu)42.2氣液混抽泵的工作原理43氣液混抽泵的設(shè)計53.1抽油泵總體尺寸計算53.1.1油管直徑與泵徑的匹配53.1.2抽油泵長度53.2抽油泵的主要零件的設(shè)計與計算53.2.1古德曼圖53.2.2泵筒的設(shè)計與計算83.2.3柱塞的設(shè)計與計算183.2.4泵閥的設(shè)計與計算213.2.5閥罩的設(shè)計與計算243.2.6中空管的設(shè)計與計算283.3泵的排量計算294結(jié)論31參考文獻32致謝33I1緒論

2、1.1課題背景及目的在石油開發(fā)過程中，油田多居于極復(fù)雜的環(huán)境，具有斷層多，油、氣、水分布復(fù)雜，油藏埋藏深、井況差、原始油氣比高等特點，由于這些特點,使得油田在開發(fā)過程中地層壓力、液面下降快，產(chǎn)量遞減快。隨著油田的深入開發(fā),氣體對油井影響日益明顯,泵效較低，甚至發(fā)生氣鎖等現(xiàn)象；較低的泵效嚴重影響著原油生產(chǎn)任務(wù)的順利完成,氣體影響是抽油機井泵效低的主要原因。對于含氣油井,消除或減少氣體的影響是采油工程的主要任務(wù)之一。然而在任意一個抽油泵中，固定閥與游動閥之間必定存在一段距離，稱“防沖距”，其空間稱“余隙容積”，充滿油氣混合物。當(dāng)柱塞下行時，泵筒內(nèi)壓力升高，余隙容積內(nèi)

3、氣體受壓縮，并溶解于油液中，而柱塞上行時，泵筒內(nèi)壓力迅速減低，溶解的氣體自油液中分離、膨脹，占據(jù)一定的空間。含氣量較少時，氣體膨脹后所占空間不大，對泵效影響不大，但當(dāng)含氣量較大時，膨脹氣體可能占據(jù)柱塞在泵筒內(nèi)移動的空間，且壓力仍然不低于套管中的沉沒壓力，使固定閥打不開，抽油泵無法吸入。這時柱塞只是使氣體處于交替的壓縮和膨脹狀態(tài)，抽油泵不工作，，產(chǎn)生所謂“氣鎖”。發(fā)生氣鎖時，沒有油液排出，抽油機和泵將做無用功。更為有害的是，在這種含氣井中工作，抽油泵還會發(fā)生液擊現(xiàn)象，加速了抽油桿柱、游動閥罩、固定閥罩油管等井下設(shè)備的損壞。因此，必須設(shè)計一種新型抽油泵，來較好的解決

4、這一情況，提高石油產(chǎn)量。這時，能夠在高油氣達到同樣效果的抽油泵--氣液抽油泵就是很好的研究方向。通過設(shè)計這種氣液混合抽油泵，可以達到排氣抽油或油氣混抽的正常采油目的，避免了低效率、耗時耗力的工作。尤其在這種油井里發(fā)生氣鎖時，免除了抽油機做無用功，對抽油桿等井下設(shè)備的損害，較好的解決油田中高油氣比的油井的開采工作，相信這種抽油泵一定會在我國的石油行業(yè)，尤其各個油田得到廣泛應(yīng)用！1.2抽油泵的發(fā)展概況回顧我國的抽油泵發(fā)展史，在50年代，我國開始仿制東歐、蘇聯(lián)、羅馬尼亞等等國的襯套抽油泵。60年代，我國科技人員開始設(shè)計制造一些特殊泵，如防砂泵、防腐泵等等，但對預(yù)防井底

5、嚴重的氣體影響還沒有真正解決。70年代開始制造長沖程泵、稠油泵以及其他新型的泵。然而設(shè)計水平和制造工藝的落后，再加上原材料的品種較少，遠遠不能滿足油田井下各種復(fù)雜情況的需要。80年代末期，抽油泵制造水平逐步由襯套泵發(fā)展到批量生產(chǎn)整筒泵，制造工藝、熱處理工藝有較大的提高，新型泵的品種也不斷增加。但與國外相比，抽油泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計改進較少，新品種欠缺。33目前我國使用的抽油泵，有兩種結(jié)構(gòu)型式的桿式泵和四種結(jié)構(gòu)型式的管式泵，桿式泵的使用數(shù)量僅占管式泵的1%，且桿式泵只有頂部固定型式，適應(yīng)能力較差.我國抽油井基本上采用標(biāo)準型泵，不能適應(yīng)稠油、含砂、含水量大、含硫化氫等腐蝕性

6、較強、結(jié)蠟嚴重等油井的生產(chǎn)。近幾年為研制異型泵做了大量工作,如江漢油田研制了長沖程泵，泵總長8.5m，內(nèi)徑70mm，外徑90mm，采用軟活塞配整體泵筒結(jié)構(gòu).與華北油田Bn型增距式抽油機配套使用，平均泵效達91%.目前我國抽油泵泵筒仍由多節(jié)短襯套組合而成。過去每節(jié)襯套只有150mm長，現(xiàn)已大批生產(chǎn)每節(jié)300mm長的襯套。近兩年玉門石油機械廠已小批量生產(chǎn)CYB70/1.8～SGZY長筒泵。還給遼河油田生產(chǎn)了CYB57/6GZY長筒稠油泵。勝利油田也已小批量生產(chǎn)CYB70/燕GLY和cyB83/3.3GY型長泵筒無襯套金屬柱塞抽油泵。在長泵筒制造工藝方面，玉門石油機械

7、廠近幾年搞出了兩種整體泵筒制造工藝，即大泵筒內(nèi)壁鍍鉻和中型泵筒內(nèi)壁輝光離子氮化。泵筒材料大多用20CrM。，經(jīng)熱處理后硬度為HRC60~62，此硬度低于井內(nèi)工作介質(zhì)中所含石英砂的硬度，故泵筒內(nèi)表面往往被拉傷，嚴重影響抽油泵的使用壽命.然而國內(nèi)對于在高油氣比的油井開采，為使高油氣比油井生產(chǎn)正常，各油田作了大量工作，采取的技術(shù)主要從減少進泵液體中的含氣比和降低進泵游離氣對泵閥開啟的影響2個方面進行。前者主要由增大沉沒度，降低沖次和采用各種氣錨和適時放掉套管氣來實現(xiàn)；后者則靠加大沖程長度，減少余隙容積及采用特殊結(jié)構(gòu)的防氣抽油泵來達到。其中的主要差別在于防氣抽油泵的防氣

8、原理不同，例如采用機械強