頂部固定底部密封桿式抽油泵設(shè)計論文

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1、頂部固定底部密封桿式抽油泵設(shè)計畢業(yè)論文目錄1緒論11.1研究意義11.1.1國外的發(fā)展現(xiàn)狀11.1.2國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀21.1.3國內(nèi)外發(fā)展水平分析及建議41.2本文研究內(nèi)容41.3優(yōu)點52頂部固定底部密封桿式抽油泵總體方案設(shè)計62.1結(jié)構(gòu)設(shè)計62.2工作原理63頂部固定底部密封桿式抽油泵設(shè)計83.1抽油泵總體尺寸計算83.1.1油管直徑與泵徑的匹配83.1.2抽油桿規(guī)格與泵徑的匹配83.1.3抽油泵最大外徑83.1.4抽油泵長度83.2抽油泵主要零件的設(shè)計與計算93.2.1、古德曼圖93.2.2、泵筒的設(shè)計與計算123.2.3、柱塞的設(shè)計與計算233.2.4、泵閥的設(shè)計與計算

2、263.2.5、閥罩的設(shè)計與計算334泵的排量和泵效計算384.1泵的排量計算384.2泵效的計算385結(jié)論44參考文獻45致謝46461緒論1.1研究意義目前國內(nèi)各油田的有桿采油系統(tǒng)中,應(yīng)用管式泵占在用抽油泵總數(shù)的90%以上;而國外油田使用桿式泵約占抽油泵總數(shù)的90%,且因?qū)崿F(xiàn)了標準化、系列化和通用化而成為成熟的技術(shù)。制約我國桿式泵發(fā)展的原因是:桿式泵結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、設(shè)計制造相對困難,對密封及支撐部件的綜合要求較高;對錨定件的結(jié)構(gòu)及機械性能的研究尚未形成成熟技術(shù);對桿式泵的作業(yè)質(zhì)量要求相對較高;使用習(xí)慣性和認識上的偏差,推廣普及進展較慢。隨著國內(nèi)大部分油田已經(jīng)進入開發(fā)中后期，

3、管式泵的諸多優(yōu)點逐漸變得不再明顯，而桿式泵在檢泵作業(yè)中不需取出油管、成本低、作業(yè)時間短等優(yōu)越性則日益突出。因此，研制適應(yīng)油田開發(fā)規(guī)律，在性能、種類和實用性等方面具有更要求的桿式泵成為迫切需要。分析發(fā)現(xiàn),常規(guī)桿式泵的支撐、鎖緊部件在起支撐、鎖緊作用的同時,還承擔(dān)對泵體的密封作用,且支撐、鎖緊部件與密封部件通常設(shè)計在泵體的同一側(cè)。這種設(shè)計使常規(guī)桿式泵在具備上述優(yōu)點的同時,也存在泵體密封欠佳、支撐鎖緊裝置易失效、檢泵周期短且檢泵作業(yè)量大、適用范圍有一定限制等問題。因此設(shè)計了把支撐固定與密封分置的頂部固定底部密封桿式泵。全世界約有75%的油井是用有桿泵開采的，有桿泵是有桿排油裝置的最

4、關(guān)鍵部分。為了提高抽油泵對復(fù)雜開采條件的適應(yīng)性，國內(nèi)外采油機械工作者集中大量力量去開發(fā)設(shè)計專用結(jié)構(gòu)的抽油泵。整筒抽油泵取代襯套式抽油泵是抽油泵方面最主要的技術(shù)進步之一，整筒抽油泵顯著提高了泵的容積效率（比襯套式抽油泵約提高20%），延長了柱塞泵筒的使用壽命，并可節(jié)約40%左右的優(yōu)質(zhì)鋼材。為適應(yīng)油井條件的需要，除了標準抽油泵以外，出現(xiàn)了許多特殊類型的抽油泵。例如，用于大排液量的雙作用泵和套管泵，使用與高油氣比井的防氣泵，適用于稠油開采的流線型泵和液壓反饋泵，適用于多砂油井的防砂泵，在定向井中用的懸掛泵，可用于深井采油的過橋泵。在抽油泵零部件方面，主要是不斷提高泵筒—柱塞副的耐久

5、性和閥組件的可靠性。泵筒采用了多種原材料和熱處理工藝。在提高柱塞—泵筒副的耐久性上，注意了泵筒材料和柱塞材料的合理匹配，以及泵筒—柱塞副材料與油井條件相匹配。為了提高閥組件的抗腐蝕性，用高碳鉻不銹鋼和鑄鈷等材料代替一般的不銹鋼。此外，正在研制不同密度的耐腐蝕、抗沖刷的閥球以滿足開采不同密度、不同黏度原油的需要。1.1.1國外的發(fā)展現(xiàn)狀46國外大量專利和各制造廠家都列出了用于特殊條件的抽油泵?，F(xiàn)按稠油、防砂、防氣等方面分別介紹兩種新結(jié)構(gòu)泵。1）開采稠油的抽油泵,除了改善流道,增加球重外,尚有:（1）具有柱塞下拉裝置的泵。其特點是在油管內(nèi)同時下入連接柱塞的抽油桿和繞過井底滑輪下拉

6、柱塞的繩索,在上沖程時,通過抽油桿上提柱塞,在下沖程時,柱塞被下拉裝置拉著向下運動,以抽出重油。（2）哈斯推(HUSKY)稠油泵。這種泵將油管當(dāng)作空心抽油桿,套管作油管,在桿、管間充以稀釋的原油,空心桿的往復(fù)運動是在粘度小的稀釋原油中進行的,阻力較小,在下沖程時出油。2）防砂抽油泵,除在油層防砂,下高效砂錨以外,從泵結(jié)構(gòu)上看有:（1）帶除砂裝置的泵。其特點是柱塞內(nèi)上部有一個喇叭口朝下的錐形腔,在柱塞和下固定閥之間裝一個除砂器。（2）自潤滑抽油泵。其特點是采用軟密封與剛性密封相結(jié)合,有一個貯潤滑液的封閉環(huán)腔,以潤滑柱塞與泵筒的接觸面,用以防磨粒和砂卡。3）防氣抽油泵,除采用大沉

7、沒度,安裝高效氣描,放套管氣,向套管加有泡劑等常規(guī)方法外,尚有以下新結(jié)構(gòu)泵:（1）新型流體泵。此泵底部裝有氣體過濾器,以降低進入泵的氣量。它還有一個側(cè)孔,當(dāng)柱塞接近下沖程底部時,側(cè)進液孔被打開,大大提高了泵腔內(nèi)液體的充滿度。（2）帶環(huán)形閥的抽油泵。環(huán)形閥位于柱塞上方,下沖程時它處于關(guān)閉狀態(tài),承受油管液柱壓力,使氣體通過游動閥進入柱塞上部,在上沖程時,環(huán)行閥上行并打開,氣體逸出,從而避免氣鎖。此外,根據(jù)井下特點還有具有剛性結(jié)構(gòu)彈性密封件的短柱塞泵和適于柔性抽油桿的深抽泵等。國外各石油生產(chǎn)國對抽油泵研究的投