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气体对抽油泵性能影响的理论与试验研究

作　者: 曹彦鹏
导　师: 姜民政
学　校: 东北石油大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 排量系数气液两相流仿真计算试验研究
分类号: TE933.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在抽油机—抽油泵系统中,井下抽油泵的效率对整个系统的效率影响较大。而在油井生产过程中,不可避免地存在气体进泵现象,这些气体直接影响着抽油泵的泵效。因此,从理论和试验两方面研究气体含量对泵效的影响,以指导抽油机井的生产管理,并为抽油泵的结构优化设计提供理论依据,对提高抽油机井系统效率,节能降耗,提高油田综合开发效益具有重要意义。依据流体进泵一维方程、气体状态方程、充满系数方程,建立流体进泵数学模型,通过VB编程,仿真计算含气油井在不同工况下泵性能影响情况。在一定含气量下,分析研究了不同沉没度、不同气液比、不同冲程、不同冲次等因素对抽油泵充满系数、泵内压力、液面速度、瞬时漏失量的影响,得出各工况参数影响抽油泵性能的规律。在原有多功能有杆泵模拟试验系统的基础上,完成了加气模拟试验功能,进行了常规试验(不加气试验)与加气试验的功图测试与分析。通过试验测试与计算,得出了沉没度、含气量、冲次、冲程对泵排量系数的影响规律,对理论仿真结果进行了验证。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-7
目录  7-9
第一章绪论  9-16
  1.1 课题研究的背景及意义  9-10
  1.2 抽油泵泵效研究现状  10-14
    1.2.1 泵效的理论研究现状  10-13
    1.2.2 泵效的试验研究现状  13-14
  1.3 本研究领域存在的主要问题  14
  1.4 本文研究方法和主要内容  14-16
第二章抽油泵结构及工作理论基础  16-34
  2.1 有杆泵工作原理  16
  2.2 影响泵效的因素  16-17
  2.3 泵排量系数半经验公式计算  17-19
  2.4 泵阀的运动  19-21
    2.4.1 固定阀运动的初始条件  19-20
    2.4.2 游动阀运动的初始条件  20-21
  2.5 有杆泵排量系数的理论计算  21-25
    2.5.1 动态泵充满程度及其影响因素  21-22
    2.5.2 动态泵的理论分析  22-25
  2.6 气液两相流的物性参数  25-30
  2.7 气液两相流压力梯度-阻力系数法  30-33
  2.8 本章小结  33-34
第三章气体对泵性能影响的理论研究分析  34-55
  3.1 动态泵分析VB程序设计  34-38
  3.2 一维动态泵仿真结果分析  38-53
    3.2.1 沉没度对泵性能影响  38-43
    3.2.2 气液比对泵性能影响  43-48
    3.2.3 冲次对泵性能影响  48-50
    3.2.4 冲程对泵性能影响  50-53
  3.3 本章小结  53-55
第四章气体对泵性能影响的试验研究分析  55-69
  4.1 有杆泵试验系统设计  55
  4.2 有杆泵试验流程  55-56
  4.3 抽油泵加气试验  56-62
    4.3.1 试验原理和试验设备选择  56-61
    4.3.2 试验流程  61
    4.3.3 试验方法  61
    4.3.4 数据处理  61-62
  4.4 加气试验结果分析  62-68
    4.4.1 功图对比  63-65
    4.4.2 不同沉没度对比  65-66
    4.4.3 不同气液比对比  66-67
    4.4.4 不同冲次对比  67
    4.4.5 不同冲程对比  67-68
  4.5 本章小结  68-69
结论  69-70
参考文献  70-73
发表文章目录  73-74
参与国家自然科学基金项目  74-75
致谢  75-76
论文摘要  76-86

气体对抽油泵性能影响的理论与试验研究

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