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(jì)算流體力學(xué)方法,對(duì)所設(shè)計(jì)的泵閥總成進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,計(jì)算結(jié)果正確反映了流場狀態(tài),得到了閥球運(yùn)動(dòng)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(dòng),評(píng)價(jià)了泵閥總成的啟閉和導(dǎo)向性能,設(shè)計(jì)符合要求。研究結(jié)果對(duì)直線電機(jī)抽油泵泵閥設(shè)計(jì)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(dòng)帶動(dòng)柱塞上下運(yùn)動(dòng),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(gè)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(duì)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(jì)算流體力學(xué)方法,對(duì)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(dòng)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(dòng),同時(shí)繞閥腔軸心線存在公轉(zhuǎn)和復(fù)雜的自傳運(yùn)動(dòng);

　　(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(shí)存在滯后,但時(shí)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(duì)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。

參考文獻(xiàn)

　　[1]萬邦烈,李繼志. 石油礦場水利機(jī)械[M ]. 北京:石油工業(yè)出版社, 1990.
　　[2]朱君,徐廣天,劉合,等. 無桿泵采油技術(shù)[M]. 北京:石油工業(yè)出版社, 1999.
　　[3]魏秦文,張茂,王東莉,等. 直線電動(dòng)機(jī)- 抽油泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)效果分析[J]. 石油機(jī)械, 2007, 35 (4) : 57259.
　　[4]付國太,張柏,任懷豐,等. 往復(fù)式磁力驅(qū)動(dòng)柱塞泵舉升工藝技術(shù)研究[J]. 石油學(xué)報(bào), 2006, 27 (4) : 1222124.
　　[5]陶文銓. 數(shù)值傳熱學(xué)(第2版) [M]. 西安:西安交通大學(xué)出版社, 2001.
　　[6]董世民,姚春冬,劉春忠,等. 抽油泵閥球運(yùn)動(dòng)規(guī)律的計(jì)算機(jī)仿真[ J ]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào), 2000, 12 (2) : 1162119.
　　[7]曲海,梁政,魏秦文,等. 直線電機(jī)采油泵球閥運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[J]. 流體機(jī)械, 2007, 35 (11) : 37241.
　　[8]沈迪成,艾萬誠,盛曾順,等. 抽油泵[M]. 北京:石油工業(yè)出版社, 1994.
　　[9]葛占玉,魯延豐. 抽油泵泵閥運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[J]. 石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) , 1995, 19 (1) : 66269.