CLB沥青泵组成及用法:
CLB沥青泵为旋转式,主要由泵体、机座、主动齿轮、从动齿轮和阀体等组成。主动轴由一个附加的含油轴套支承,通过油杯补充HG-24号饱和汽缸油润滑。
CLB沥青泵的两侧装有带圆锥管螺纹的连接头以便连接管道位,该圆锥销制有内螺纹以便于拆 卸。其密封纸垫还用以调整齿轮的轴向间隙,该间隙规定为单向在0.05-0.08mm之间。
机座的下部有四个孔供安装使用。
CLB沥青泵设有阀,出厂时已调定工作压力为1-+0.05mpa并加以铅封。工作时,介质进入吸液腔,通过齿轮的旋转将介质压入排液腔并流出。调节手轮可以改变输出流量,当向右旋转手轮,阀被顶开,泵即失去输出压力而停止排液;当向左旋转手轮,阀即恢复作用,介质正常输出。
数字化技术在保温沥青泵设计中的应用以及采油配套工艺技术
<一>、数字化技术在高粘度泵设计中的应用
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、潜油高粘度泵的发展概况
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年形成地面驱动高粘度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。
潜油高粘度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、联轴体和高粘度泵等组成,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,带动高粘度泵转子在低速下做往复直线运动;井液经过高粘度泵增压后,通过油管被举升到地面。潜油高粘度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,电动潜油高粘度泵将在中浅井、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。由于我国对沥青泵的研制起步较晚,因而采油工艺中高粘度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高粘度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,使企业能在最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。
<二>、沥青泵采油配套工艺技术现状概述
沥青泵采油配套技术是保证油井正常生产、提高油井运转时率和检泵周期、实现有效举升的不可缺少的辅助技术措施。沥青泵采油不仅适用于在高粘度、高含砂、高油气比的油藏开采,而且对于水驱油藏开发后期高含水油井和聚合物驱等三次采油油井也表现出良好的适应性。随着沥青泵采油技术应用领域的扩大,其配套技术的研究也得到深入开展。
1、杆柱配套技术
在传统沥青泵杆柱受力计算中,杆柱载荷主要来自五个方面,一是杆柱自重,二是泵进出口压差引起的轴向载荷,三是杆柱在液体中的浮力,四是液体在泵内流动,以及泵内衬套间的摩擦载荷,五是液体在油管内流动造成的摩擦损失。分析表明,由于举升液体在向上运移过程中造成的阻力损失与液体流态和物性有关,油管内液体粘度是与保温沥青泵转速、液体流态有关的函数,而在传统的优化设计模型中举升液体粘度一般为定值。在传统沥青泵杆柱扭矩计算中,光杆扭矩主要来自五个方面,一是泵举升液体所需扭矩,即驱动扭矩,二是克服杆柱与井液摩擦扭矩,三是克服泵内摩擦阻力所需扭矩,主要由初始过盈所产生的扭矩和高温高压造成热胀和溶胀生产的扭矩,四是克服杆与管及扶正器间的摩擦扭矩(半干摩擦)和惯性扭矩。分析表明,杆柱和井液之间的摩擦扭矩是液体粘度的函数,沥青泵井液体粘度与液体物性、含水有关,而在传统的优化设计模型中举升液体按牛顿幂律流体处理,一般为定值。实测光杆载荷、扭矩与理论计算存在误差,现场应用中杆柱故障仍时有发生。许军和何艳等在沥青泵系统优化延长检泵周期技术研究技术总结报告中采用理论与试验研究相结合的方法,针对沥青泵举升的液体流态,确定液体粘度与沥青泵转速、原油物性等关系模型,使实测光杆载荷、扭矩与理论计算的误差得到减小。
2、选井选泵技术
沥青泵的选井选泵技术是根据油井的产能、原油物性、油层深度等实际井况来合理选择沥青泵的泵型、确定泵的工作参数使沥青泵井达到供排协调,实现高效举升的一项工艺技术。
选泵方法研究存在以下不足:①沥青泵举升生产优化设计方法中,没有考虑采出液在抽油杆和油管构成的环空中螺旋流的沿程阻力损失,致使设计与实际出现偏差;②缺少完整的沥青泵工作特性理论的支持,无法准确给出沥青泵自身的流出特性;③选井选泵的方法还只是仅仅局限在以满足油井排液的需要,实现供排协调的单因素优化设计。应该开展以实现油井供采协调为目标,追求沥青泵采油系统长寿命高效率的沥青泵采油井生产最优化技术研究。
3、工况分析与故障诊断技术
工况分析与故障诊断技术是利用沥青泵采油井生产的动静态数据,分析和判断沥青泵采油系统工作状态的一项实用技术。对于沥青泵井工况分析与故障诊断技术的研究有以下不足:①对沥青泵井各类故障的定量判别标准尚未确定,诊断符合率较低;②对沥青泵工作特性认识不足,工况分析与故障诊断模型尚未完善,所以给工况分析和故障诊断带来困难;③用于工况分析与故障诊断的测试仪器操作复杂,不利于推广应用;④测试仪器的配套分析软件尚未成型。
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