基于FLUENT的有杆泵抽油流场数值研究.pdf

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1、第42卷第8期当代化工Vo1．42，No．82013年8月ContemporaryChemica1IndustryAugust，2013基于FLUENT的有杆泵抽油流场数值研究李凌川，李明忠，王卫阳，代兆国，万国强(1．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266580；2．胜利油田鲁明油气勘探开发有限公司，山东东营257061)摘要：针对抽油泵上冲程流体进泵的全过程，在得出柱塞实际运动规律的情况下，根据国家标准建立抽油泵的几何模型，并进行网格划分和边界条件指定，结合动网格技术和UDF编程，应用计算流体动力学软件FLUENT对流体进泵的过程进行仿真和数值模拟，实现了柱塞运动

2、和固定阀球运动与流场计算域的同步求解。得到不同时刻泵内流场的分布状况、泵内压力随时间变化规律和固定阀球的运动特性曲线。数值模拟的结果为抽油泵流道设计和工况研究提供了相关参考依据。关键词：抽油泵；FLUENT；动网格；流场中图分类号：TE933文献标识码：A文章编号：1671—0460(2013)O8—1181—04NumericalStudyonFlowFieldinSucker-rodPumpBasedonFLUENTLILing-chuan，LIMing-zhong，WANGWei-yang，DAIZhao-guo，WANGuo—qiang2(1．CollegeofPetr

3、oleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，ShandongQingdao266580，China；2．ShengliOilFieldLumingOilandGasExplorationandDevelopmentCo．，Ltd．，ShandongDongying257061，China)Abstract：Aimingattheupstrokeprocessoffluidenteringpump，ageometricmodelofsuckerrodpumpundertheconditionofacquiringtherealmotio

4、nofplungerwasestablishedaccordingtonationalstandards．Thenthemodelwasmeshedandtheboundaryconditionswerespecified．CombinedwithtechnologyofdynamicmeshandUDFprogramming．computationalfluiddynamics(CFD)sottwareFLUENTwasappliedtoconducttheemulationandnumericalsimulationoftheprocessesoffluidentering

5、pump．Synchronoussolutionofplunger,standingvalvemovementandflowfieldcalculationwasachieved．Thedistributionofpumpflowfieldatdiferenttimes．pumppressurevariationwithtimeandstandingvalvemovementcharacteristiccurveswereobtained．Theresultsofnumericalsimulationcanproviderelevantreferencesforthedesig

6、nofpumpflowchannelandresearchonworkingconditionsofpump．Keywords：Sucker-rodpump；FLUENT；Dynamicmesh；Flowfield有杆泵抽油作为石油工业中一种传统的人工举升方式，从出现到至今一直占有重要地位。在我国，约有80％的生产井使用有杆泵抽油技术，全国各油田60％的产液量、75％的产油量均依靠有杆泵抽油技术实现】。作为有杆抽油系统的核心部件之一，抽油泵效率的高低直接影响到有杆泵抽油系统工作状况的优劣，而流体能否顺利进泵及充满程度的大小又是影响泵效的主要因素之一。本文在得出柱塞实际运动规律的

7、情况下，采用计算流体动力学方法，结合动网格技术和UDF编程，对抽油泵上冲程流体进泵的全过程进行数值分析，得到泵内流场的变化规律和固定阀球的运动特性，对研究有杆抽油泵内图1管式泵结构Fig．1Structureoftubingpump复杂流动具有一定的参考价值。l一外管；2—缸套；3一外管接箍；4一固定阀罩；1抽油泵模型5一固定阀球；6一固定阀座；7—压紧接头本文根据国家标准《抽油泵及其组件规范》在利用FLUENT软件进行流场仿真分析时，只(GBfr18607—2008)建立流体进泵的仿真模型