长塞环封抽油泵防偏磨旋流扶正器设计.pdf

2010年第39卷
石油矿场机械
第3期第53页
OIL FIELD EQUIPMENT
2010,39(3):53~55
文章编号:1001-3482(2010)03-0053-03
长塞环封抽油泵防偏黁旋流扶正器设计
孙双',白晶',王秀伟2,曲迪,马永刚,李月云
(1.大庆油田力神泵业有限公司,黑龙江大庆163311;
2.大庆职业学院,黑龙江大庆163255;3.兰州石油机械研究所,兰州730050)
摘要:柱塞和密封总成之间的偏磨问题严重影响泵的使用寿命和检泵周期,而引起柱塞偏黁最主要
的原因是柱塞与密封总成之间的接触位置在圆周轴向上不変。研制了一种防偏磨装置一一旋流扶
正器,应用CFD软件对其流场进行了数值模拟计算。结果表明:该装置在带动柱塞做往复运动的
同时还能够使井液充分旋流并对长柱塞进行扶正,避免柱塞和密封总成总在某一处磨损,有效解决
了柱塞偏磨问题,为长塞环封抽油泵的性能改进提供了可靠依据。
关键词:长塞环封抽油泵;防偏磨;旋流扶正器;数值模拟计算
中图分类号:TF933.3文献标识码:A
Design of Anti-eccentric Wear Swirl Supporting Device of Long
Plunger Sealing Sucker Rod Pump
SUN Shuang, BAI Jing, WANG Xiu-wei, QU Di, MA Yong-gang, LI Yue-yun
(1. Daqing Oilfield Powerlift Pump Industry Co, Ltd, Daqing 163311, China; 2. Daqing Vocational College
Daqing 163255, China; 3. Lanzhou Petroleum Machinery Research Institute, Lanzhou 730050, China)
Abstract: The eccentric wear of plunger and sealing assembly influenced the service life of the
pump and examining pump cycle seriously, the main reason was that the contact position of
plunger and sealing assembly was invariable in the axial side. A kind of anti-cccentric wear device
?+?++…ャいト……+…ヤ…ヤャー…++
d)推杆最大行程480cm,可根据需要调节
e)滚道问的间隔距离为2.5m,保证每根管参考文献:
材由3套管道输送,可避免驱动力不够造成的打滑1]尹晓丽,牛文杰,张中慧钴杆自动传送系统及设计方
现象。
案[了.石油矿场机械,2009,38(7):42-46
王凌寒,肖文生,杨轶普.自动化管子处理装置在海洋
5结语
钻井作业中的应用[J].石油矿场机械,2009,38(2):
67-72.
该管材升降输送装置的设计完成和投产,解决
「3]成大先.机械设计手册:第1卷K].北京:化学工业出
了新疆北疆严寒地区冬季管材维修输送中滚道的升
版社,1994.
降问题,节约了资金?提高了生产效率,减轻了劳动「4]严导凎.物理学:上册[M].北京:高等教育出版社
强度,并先后在新疆石河子管具项目部、新疆轮台管
具项目部、四川德阳管具项目部使用多套,使用效果「51北京钢铁学院。工程力学[M].北京:高等教育出版
良好,具有较好的推广应用前景。
社,1991
收稿日期:2009-09-10
作者简介:孙双(1974-),男,黑龙江哈尔滨人,工程师,士,1998年毕业于西安石油学院机械设计与制造专业,主要从
事抽油泵方面的研究,E-mail:sunshuang(@cnpc.com,cn
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石油矿场机械
2010年3-月
was developed: swirl supporting device. Succeeding in doing the numerical simulation calculation
to the flowing field of swirl supporting device by CFD software, the result showed that this device
could also drive fluid rotating and support to the plunger while driving it reciprocating motion, a
oiding the wearing of plunger and keeping sealing assembly always in a certain place, the prob-
em of eccentric wear of plunger and sealing assembly effectively were solved, thus the reliable
basis for performance improvement of the long plunger sealing sucker rod pump was offere
Key words: long plunger sealing sucker rod pump; anti-eccentric wear; swirl supporting device;nu
merical simulation calculation
目前,我国大部分油田已进人高含水开发期,井冲程时,油管中的液体随抽油杄柱同步向上运动,抽
况更加复杂恶劣,抽油过程中由于砂卡和砂埋等导油杆柱与液体之间没有相对运动;下神程时,抽油杆
致抽油泵发生偏磨问题十分严重,特种高效防砂抽柱向下运动,而油管内液体不运动,抽油杆柱与油管
油泵1-一长塞环封抽油泵,由于具有高泵效、防中液体之间存在相对运动。根据这一特点,设计了
砂效果好等诸多优点,使其在油田中越来越广泛地如图1所示的旋流扶正器,在其本体上设计有右旋
得到应用,但其多级备用、自动补偿和无间隙软密封导流槽,下部与柱塞上游动阀直接连接
的结构特性也使得柱塞和密封总成间的磨损、腐蚀、1.2工作原理
划伤等现象越米越突出,油井平均检泵周期受到严
下冲程时,固定阀关闭,游动阀开启,泵筒内的
重影响。长塞环封抽油泵在上下抽油过程中,原油液体沿右旋螺旋槽做螺旋上升运动,同时液体会对
中含有的砂粒或岩屑磨粒在柱塞与密封总成的内泵螺旋槽产生作用力,对此作用力分解,产生向左的径
头间分布不均,经常引起摩擦副产生严重的局部磨向力克服阻力,进而产生力矩,带动柱塞做向左旋转
损,从而导致桂塞偏磨,分析其原因,主要是由于柱运动。上冲程时,抽油杆柱与油管中液体之间无
塞与密封总成的接触位置仅在轴向做上下往复运相对运动,液体不会对螺旋转子产生作用,此时柱塞
动,是单一的直线运动,而在圆周方向上却保持不不转动。这样就避免了柱塞总在某一处磨损,解决
变;油井出砂、结蜡等情况均会增大抽油杆柱下行了柱塞偏磨严重问题
阻力,加剧长柱塞偏磨;套管变形、含水率升高、抽1.3技术参数
汲参数不合理、杆柱组合不当等也会引起柱塞
螺旋倾角
偏磨。