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1、顶部固定底部密封杆式抽油泵设计毕业论文目录1绪论11.1研究意义11.1.1国外的发展现状11.1.2国内的发展现状21.1.3国内外发展水平分析及建议41.2本文研究内容41.3优点52顶部固定底部密封杆式抽油泵总体方案设计62.1结构设计62.2工作原理63顶部固定底部密封杆式抽油泵设计83.1抽油泵总体尺寸计算83.1.1油管直径与泵径的匹配83.1.2抽油杆规格与泵径的匹配83.1.3抽油泵最大外径83.1.4抽油泵长度83.2抽油泵主要零件的设计与计算93.2.1、古德曼图93.2.2、泵筒的设计与计算123.2.3、柱塞的设计与
2、计算233.2.4、泵阀的设计与计算263.2.5、阀罩的设计与计算334泵的排量和泵效计算384.1泵的排量计算384.2泵效的计算385结论44参考文献45致谢46461绪论1.1研究意义目前国内各油田的有杆采油系统中,应用管式泵占在用抽油泵总数的90%以上;而国外油田使用杆式泵约占抽油泵总数的90%,且因实现了标准化、系列化和通用化而成为成熟的技术。制约我国杆式泵发展的原因是:杆式泵结构相对复杂、设计制造相对困难,对密封及支撑部件的综合要求较高;对锚定件的结构及机械性能的研究尚未形成成熟技术;对杆式泵的作业质量要求相对较高;使用习惯性
3、和认识上的偏差,推广普及进展较慢。随着国内大部分油田已经进入开发中后期，管式泵的诸多优点逐渐变得不再明显，而杆式泵在检泵作业中不需取出油管、成本低、作业时间短等优越性则日益突出。因此，研制适应油田开发规律，在性能、种类和实用性等方面具有更要求的杆式泵成为迫切需要。分析发现,常规杆式泵的支撑、锁紧部件在起支撑、锁紧作用的同时,还承担对泵体的密封作用,且支撑、锁紧部件与密封部件通常设计在泵体的同一侧。这种设计使常规杆式泵在具备上述优点的同时,也存在泵体密封欠佳、支撑锁紧装置易失效、检泵周期短且检泵作业量大、适用范围有一定限制等问题。因此设计了把
4、支撑固定与密封分置的顶部固定底部密封杆式泵。全世界约有75%的油井是用有杆泵开采的，有杆泵是有杆排油装置的最关键部分。为了提高抽油泵对复杂开采条件的适应性，国内外采油机械工作者集中大量力量去开发设计专用结构的抽油泵。整筒抽油泵取代衬套式抽油泵是抽油泵方面最主要的技术进步之一，整筒抽油泵显著提高了泵的容积效率（比衬套式抽油泵约提高20%），延长了柱塞泵筒的使用寿命，并可节约40%左右的优质钢材。为适应油井条件的需要，除了标准抽油泵以外，出现了许多特殊类型的抽油泵。例如，用于大排液量的双作用泵和套管泵，使用与高油气比井的防气泵，适用于稠油开采的
5、流线型泵和液压反馈泵，适用于多砂油井的防砂泵，在定向井中用的悬挂泵，可用于深井采油的过桥泵。在抽油泵零部件方面，主要是不断提高泵筒—柱塞副的耐久性和阀组件的可靠性。泵筒采用了多种原材料和热处理工艺。在提高柱塞—泵筒副的耐久性上，注意了泵筒材料和柱塞材料的合理匹配，以及泵筒—柱塞副材料与油井条件相匹配。为了提高阀组件的抗腐蚀性，用高碳铬不锈钢和铸钴等材料代替一般的不锈钢。此外，正在研制不同密度的耐腐蚀、抗冲刷的阀球以满足开采不同密度、不同黏度原油的需要。1.1.1国外的发展现状46国外大量专利和各制造厂家都列出了用于特殊条件的抽油泵。现按稠油
6、、防砂、防气等方面分别介绍两种新结构泵。1）开采稠油的抽油泵,除了改善流道,增加球重外,尚有:（1）具有柱塞下拉装置的泵。其特点是在油管内同时下入连接柱塞的抽油杆和绕过井底滑轮下拉柱塞的绳索,在上冲程时,通过抽油杆上提柱塞,在下冲程时,柱塞被下拉装置拉着向下运动,以抽出重油。（2）哈斯推(HUSKY)稠油泵。这种泵将油管当作空心抽油杆,套管作油管,在杆、管间充以稀释的原油,空心杆的往复运动是在粘度小的稀释原油中进行的,阻力较小,在下冲程时出油。2）防砂抽油泵,除在油层防砂,下高效砂锚以外,从泵结构上看有:（1）带除砂装置的泵。其特点是柱塞内
7、上部有一个喇叭口朝下的锥形腔,在柱塞和下固定阀之间装一个除砂器。（2）自润滑抽油泵。其特点是采用软密封与刚性密封相结合,有一个贮润滑液的封闭环腔,以润滑柱塞与泵筒的接触面,用以防磨粒和砂卡。3）防气抽油泵,除采用大沉没度,安装高效气描,放套管气,向套管加有泡剂等常规方法外,尚有以下新结构泵:（1）新型流体泵。此泵底部装有气体过滤器,以降低进入泵的气量。它还有一个侧孔,当柱塞接近下冲程底部时,侧进液孔被打开,大大提高了泵腔内液体的充满度。（2）带环形阀的抽油泵。环形阀位于柱塞上方,下冲程时它处于关闭状态,承受油管液柱压力,使气体通过游动阀进入
8、柱塞上部,在上冲程时,环行阀上行并打开,气体逸出,从而避免气锁。此外,根据井下特点还有具有刚性结构弹性密封件的短柱塞泵和适于柔性抽油杆的深抽泵等。国外各石油生产国对抽油泵研究的投
