气液混抽泵设计毕业论文

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1、气液混抽泵设计毕业论文目录1绪论11.1课题背景及目的11.2抽油泵的发展概况11.3论文的研究内容31.4创新点32气液混抽泵的结构及工作原理42.1气液混抽泵的基本结构42.2气液混抽泵的工作原理43气液混抽泵的设计53.1抽油泵总体尺寸计算53.1.1油管直径与泵径的匹配53.1.2抽油泵长度53.2抽油泵的主要零件的设计与计算53.2.1古德曼图53.2.2泵筒的设计与计算83.2.3柱塞的设计与计算183.2.4泵阀的设计与计算213.2.5阀罩的设计与计算243.2.6中空管的设计与计算283.3泵的排量计算294结论31参考文献32致谢33I1绪论1

2、.1课题背景及目的在石油开发过程中，油田多居于极复杂的环境，具有断层多，油、气、水分布复杂，油藏埋藏深、井况差、原始油气比高等特点，由于这些特点,使得油田在开发过程中地层压力、液面下降快，产量递减快。随着油田的深入开发,气体对油井影响日益明显,泵效较低，甚至发生气锁等现象；较低的泵效严重影响着原油生产任务的顺利完成,气体影响是抽油机井泵效低的主要原因。对于含气油井,消除或减少气体的影响是采油工程的主要任务之一。然而在任意一个抽油泵中，固定阀与游动阀之间必定存在一段距离，称“防冲距”，其空间称“余隙容积”，充满油气混合物。当柱塞下行时，泵筒内压力升高，余隙容积内气体

3、受压缩，并溶解于油液中，而柱塞上行时，泵筒内压力迅速减低，溶解的气体自油液中分离、膨胀，占据一定的空间。含气量较少时，气体膨胀后所占空间不大，对泵效影响不大，但当含气量较大时，膨胀气体可能占据柱塞在泵筒内移动的空间，且压力仍然不低于套管中的沉没压力，使固定阀打不开，抽油泵无法吸入。这时柱塞只是使气体处于交替的压缩和膨胀状态，抽油泵不工作，，产生所谓“气锁”。发生气锁时，没有油液排出，抽油机和泵将做无用功。更为有害的是，在这种含气井中工作，抽油泵还会发生液击现象，加速了抽油杆柱、游动阀罩、固定阀罩油管等井下设备的损坏。因此，必须设计一种新型抽油泵，来较好的解决这一情

4、况，提高石油产量。这时，能够在高油气达到同样效果的抽油泵--气液抽油泵就是很好的研究方向。通过设计这种气液混合抽油泵，可以达到排气抽油或油气混抽的正常采油目的，避免了低效率、耗时耗力的工作。尤其在这种油井里发生气锁时，免除了抽油机做无用功，对抽油杆等井下设备的损害，较好的解决油田中高油气比的油井的开采工作，相信这种抽油泵一定会在我国的石油行业，尤其各个油田得到广泛应用！1.2抽油泵的发展概况回顾我国的抽油泵发展史，在50年代，我国开始仿制东欧、苏联、罗马尼亚等等国的衬套抽油泵。60年代，我国科技人员开始设计制造一些特殊泵，如防砂泵、防腐泵等等，但对预防井底严重的气

5、体影响还没有真正解决。70年代开始制造长冲程泵、稠油泵以及其他新型的泵。然而设计水平和制造工艺的落后，再加上原材料的品种较少，远远不能满足油田井下各种复杂情况的需要。80年代末期，抽油泵制造水平逐步由衬套泵发展到批量生产整筒泵，制造工艺、热处理工艺有较大的提高，新型泵的品种也不断增加。但与国外相比，抽油泵的结构设计改进较少，新品种欠缺。33目前我国使用的抽油泵，有两种结构型式的杆式泵和四种结构型式的管式泵，杆式泵的使用数量仅占管式泵的1%，且杆式泵只有顶部固定型式，适应能力较差.我国抽油井基本上采用标准型泵，不能适应稠油、含砂、含水量大、含硫化氢等腐蚀性较强、结蜡

6、严重等油井的生产。近几年为研制异型泵做了大量工作,如江汉油田研制了长冲程泵，泵总长8.5m，内径70mm，外径90mm，采用软活塞配整体泵筒结构.与华北油田Bn型增距式抽油机配套使用，平均泵效达91%.目前我国抽油泵泵筒仍由多节短衬套组合而成。过去每节衬套只有150mm长，现已大批生产每节300mm长的衬套。近两年玉门石油机械厂已小批量生产CYB70/1.8～SGZY长筒泵。还给辽河油田生产了CYB57/6GZY长筒稠油泵。胜利油田也已小批量生产CYB70/燕GLY和cyB83/3.3GY型长泵筒无衬套金属柱塞抽油泵。在长泵筒制造工艺方面，玉门石油机械厂近几年搞出

7、了两种整体泵筒制造工艺，即大泵筒内壁镀铬和中型泵筒内壁辉光离子氮化。泵筒材料大多用20CrM。，经热处理后硬度为HRC60~62，此硬度低于井内工作介质中所含石英砂的硬度，故泵筒内表面往往被拉伤，严重影响抽油泵的使用寿命.然而国内对于在高油气比的油井开采，为使高油气比油井生产正常，各油田作了大量工作，采取的技术主要从减少进泵液体中的含气比和降低进泵游离气对泵阀开启的影响2个方面进行。前者主要由增大沉没度，降低冲次和采用各种气锚和适时放掉套管气来实现；后者则靠加大冲程长度，减少余隙容积及采用特殊结构的防气抽油泵来达到。其中的主要差别在于防气抽油泵的防气原理不同，例如

8、采用机械强