直線電機(jī)抽油泵是一種新型高效節(jié)能的采油裝備,泵閥總成是制約其工作效率提高的關(guān)鍵因素之一。本文運(yùn)用計算流體力學(xué)方法,對所設(shè)計的泵閥總成進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,計算結(jié)果正確反映了流場狀態(tài),得到了閥球運(yùn)動特點(diǎn)。通過研究不同柱塞沖程和沖次參數(shù)組合情況下閥球運(yùn)動,評價了泵閥總成的啟閉和導(dǎo)向性能,設(shè)計符合要求。研究結(jié)果對直線電機(jī)抽油泵泵閥設(shè)計具有指導(dǎo)意義。

1、前言

　　國內(nèi)大多數(shù)油田相繼進(jìn)入開發(fā)中后期,油井基本上從自噴轉(zhuǎn)入機(jī)采,井況更加復(fù)雜惡劣,穩(wěn)油控水和節(jié)能要求不斷提高,促進(jìn)了采油節(jié)能技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展^[1、2] 。直線電機(jī)抽油泵將直線電機(jī)安裝在配套的井下柱塞式抽油泵下端,利用直線電機(jī)的直線往復(fù)運(yùn)動帶動柱塞上下運(yùn)動,達(dá)到舉升原油的目的。其特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、系統(tǒng)效率高^[3] 。目前國內(nèi)大慶、勝利油田進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn),取得了成功^[4] 。

　　泵閥總成是直線電機(jī)抽油泵的一個重要部件,也是易損件,它決定著泵的效率及檢驗(yàn)泵的周期。因此研究和檢驗(yàn)泵閥總成的工作性能,對提高采油泵的工作效率具有十分重要的意義。本文運(yùn)用計算流體力學(xué)方法,對設(shè)計的泵閥總成進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。通過分析不同柱塞沖程和沖次組合情況下的計算結(jié)果,檢驗(yàn)泵閥總成的啟閉性能和導(dǎo)向性能。

4、結(jié)論

　　(1) 運(yùn)用計算流體力學(xué)方法,通過三維數(shù)值模擬,得到了閥球運(yùn)動特點(diǎn)。由于受到進(jìn)入閥罩液體作用,閥球在懸浮階段軸向速度存在波動,同時繞閥腔軸心線存在公轉(zhuǎn)和復(fù)雜的自傳運(yùn)動;

　　(2) 通過分析閥球軸向位移和速度特性,說明泵閥總成開啟靈活,關(guān)閉迅速,雖然關(guān)閉時存在滯后,但時間極短,因此泵閥總成具有很強(qiáng)的啟閉性能;

　　(3) 分析閥球徑向位移得到閥球相對飄忽量,與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較,泵閥總成的導(dǎo)向性能良好。

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