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螺杆泵采油配套技术的发展趋势同数字化技术应用

  • 发布者:海鸿泵阀

    发布日期:2021-04-08
  • 【一】、沥青螺杆泵采油配套技术的发展趋势
      1、沥青螺杆泵采油系统应用的发展趋势
      ①三次采油油井更适合沥青螺杆泵采油;
      ②应用沥青螺杆泵采油实现节能、降投资提高采油效益;
      ③用沥青螺杆泵采油从中小排量油井向高产油井扩展;
      ④随着沥青螺杆泵工作特性的改进,沥青螺杆泵采油由浅井向深井采油拓展;
      ⑤沥青螺杆泵采油由直井向定向井拓展;
      ⑥沥青螺杆泵适应润滑特性差的特殊介质。
      2、沥青螺杆泵采油系统的技术发展趋势
      ①研究沥青螺杆泵定子橡胶在高温高压条件下的溶胀特性、有限元分析泵的温升特性。以此为基础,对泵下井后的工作特性进行修正和验证,使其更好地满足实际生产条件。以修正后工作特性和油井的产能为依据,进行合理的选择泵型,实现油井产出与沥青螺杆泵举升之间工作制度的协调;
      ②在此基础上,设计、配套沥青螺杆泵采油工艺技术,包括:选择合适的油管、抽油杆,对抽油杆扶正设计及强度校核,选择锚定措施、合理配置驱动电机功率、确定生产参数。使系统设计科学、合理,安全可靠,延长检泵周期,提高螺杆泵采油井的运转时率、实现有效合理举升的配套技术是矿场急需的实用技术;
      ③建立沥青螺杆泵抽油工况下,采出液在抽油杆和油管构成的环空中螺旋流的速度、流量、压降,沥青螺杆泵抽油杆所受采出液的作用力、力矩计算公式并进行试验验证;
      ④改善沥青螺杆泵工作特性,提高系统效率,延长沥青螺杆泵的使用寿命的技术是当前国内外研究的重点;
      ⑤定转子表面改性,开发适应被抽汲介质润滑特性差的沥青螺杆泵,扩大沥青螺杆泵适应范围是目前阶段的主要研究内容。
      【二】、数字化技术在沥青螺杆泵设计中的应用
      制造业是一个国家的支柱产业,制造业的发展水平直接反映出国家经济和科技的发展水平。以信息技术为主导的现代科学技术的迅速发展,推动了全球经济的高速增长也推动了制造业和数字化设计技术的快速发展。
      1、潜油沥青螺杆泵的发展概况
      沥青螺杆泵的全称为ProgressingCavityPump,常称PC泵,是20世纪30年代由法国工程师雷涅。摩伊诺(ReneMoineau)发明的,此后受到各国研究人员的关注。1931年瑞典IMO公司发明三螺杆泵;1943年,德国鲍曼(Bornemann)公司开发了外置轴承的双螺杆泵,并于1944年开始批量生产;1959年以来,德国费里茨。基伯格对单螺杆泵作了重大改进,设计和制造了德国一台新型单螺杆泵;近二十年来,国内外学者对沥青螺杆泵进行了大量研究,取得了一些进展。沥青螺杆泵因其离心泵液流平稳、容积泵效率高的优势,被广泛地应用于化工、食品、纺织、造纸及污水处理等领域。
      从上世纪50年代中期开始,前苏联开始研制石油开采用井下单螺杆泵,并于1973年形成地面驱动沥青螺杆泵采油系统的批量生产,在高粘度稠油(5000mPa·s)、大油气比油(700m³/t)和含砂油(≥2.5%v/v)开采作业中表现出较好的性能和效益。
      潜油沥青螺杆泵采油系统是一种井下电机拖动的无杆采油设备,该系统自下而上由潜油电机、减速器、保护器、联轴体和沥青螺杆泵等组成,系统利用动力电缆将电力传送至潜油电机,通过减速器减速和联轴体进行运动形式的转换后,带动沥青螺杆泵转子在低速下做往复直线运动;井液经过沥青螺杆泵增压后,通过油管被举升到地面。潜油沥青螺杆泵因具有较高的系统效率而日益受到重视。据美国相关专业人士预言,电动潜油沥青螺杆泵将在中浅井、深井和低产油田中普遍采用,以代替常规的抽油机,成为主要的机械采油设备。由于我国对不锈钢螺杆泵的研制起步较晚,因而采油工艺中沥青螺杆泵的应用仍处于初始阶段。但近几年来随着国外技术的不断引进,许多油田和企业正致力于潜油沥青螺杆泵方面的研究并已开始现场试验和应用。
      2、数字化设计内涵及应用
      数字化设计是一种以计算机技术为基础的系统化、集成化的现代设计技术,以实现产品设计为目标,以计算机软硬件技术为基础,以数字化信息为辅助手段,是支持产品建模、分析、修改、优化以及生成设计文档的相关技术的有机集合。数字化设计集成了现代设计制造过程中的多项先进技术,包括三维建模、装配分析、优化设计、系统集成、产品信息管理、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等,是一项多学科的综合技术。数字化设计的内涵是支持企业产品的开发全过程、创新设计、相关数据管理和开发流程的控制与优化等。归纳起来:“产品建模是基础,优化设计是主体,数控技术是工具,数据管理是核心”。
      数字化设计技术的应用可以大大提高企业的产品开发能力、缩短产品研制周期、降低开发成本,使企业能在短时间内组织全球范围的设计制造资源开发出新产品,大大提高企业的市场响应和竞争能力。

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