注聚泵液力端的改进设计.docVIP

精品论文 参考文献 注聚泵液力端的改进设计 陈大彬CHEN Da-bin（大庆油田有限责任公司资产设备管理部，大庆163318）（Asset and Equipment Management Department of Daqing Oilfield Co.，Ltd.，Daqing 163318，China）摘要院通过对油田在用注聚泵的使用情况进行调研，针对现场使用中出现的问题，以提高注聚泵液力端易损件的使用寿命及工作性能为目的，本文通过对聚合物流动特性的分析，提出了注聚泵液力端的改进方案。液力端采用了导流型泵阀，其导流性好，对聚合物降解也降低。 　　Abstract: For the purpose of improving the service life and working performance of polymer injection pumps wearing parts, this paperhas analyzed the polymers flow characteristics and problems in usage, and has come up with the improved program of polymer injectionpump hydraulic end by investigating the polymer injection pump usage in oilfield. Hydraulic end reduces the degradation of the polymer andits diversion is good, with a diversion-type valve.关键词院注聚泵；液力端；改进设计Key words: polymer injection pump；hydraulic end；improved design中图分类号院TE926 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）06-0053-02榆漏失较严重等。 　　从总体看，无论是国内泵厂家还是国外泵厂商，对注聚泵这项技术（包括设计、工艺、材料、质量等）还远不够成熟。 　　2 注聚泵液力端的设计方案作为三次采油重要设备之一的注聚泵，其性能和可靠性是非常重要的指标。然而，从近几年注聚泵的运转情况来看，无论是进口的泵还是国产泵，都表现出对聚合物这种高粘度，长分子链物质的不适应性，表现为容积效率低，自吸能力差，粘度降解大，性能不稳定，可靠性不高。 　　为了能开发出高效注聚泵，满足注聚的需要，本研究在设计时，从认识聚合物介质的流体特性入手，对注聚泵液力端有关结构进行改进设计。 　　2.1 聚合物母液的流动特性分析聚合物母液是一种非牛顿流体，分子链长。因此，在流动过程中，有“抽丝”现象，又象流体乱麻，尤其是在改变流动方向或分流时更有“抽丝”特征。图1 形象地显示了聚合物母液在不同分流时的表现。从图中可以看出，直角分流有“抽丝”现象，见图1（a），对流动不利。图2 反映了聚??物在不同转弯情况下的表现。从图中可以看出，直角转弯将有“抽丝”现象，见图2（a），而带有滞留区（即死水区）的直角转弯将有两处“抽丝”，流动更加受阻，见图2（b）。只有缓慢转弯流动无“抽丝”现象，对聚合物流动有利，见图2（c）。根据上述分析可以认为，目前在用泵在设计时没有充分认识到这种流体的特性，是出现各种问题的重要原因。 　　2援2 注聚泵液力端的改进设计前面已经提到，目前在用泵存在着容积效率低，对聚合物粘度降解大，漏失严重，可靠性差等问题。而导致这些问题的原因在于设计时没有充分地考虑到聚合物这种介质的特殊性，还是以水作为设计试验介质，因而就不可能很好地适应注聚合物三次采油工艺的需要。 　　本研究在设计时，针对聚合物这种特殊介质，分析在用泵存在的问题，着重考虑了如下几方面的技术关键：淤当聚合物流经泵阀时，阀应该能起到引导流体的作用，使流动顺畅，避免“抽丝”和降解。经过分析和进行对比试验，得到了注聚泵的容积系数(浊V)随不同角度锥阀的变化规律（见图3）。其变化规律也验证了对图1 的分析。这样就得到了理想的导流型阀（见图4 及图5），其导流性好，对聚合物降解也低。 　　于在进出口阀弹簧的匹配的方面，通过分析和对比试验，优选出了合适的匹配关系。根据目前泵的吸入压力P1=0援03耀0援15MPa、出口压力P2=16MPa 的工况，进出口弹簧一般分别取4援0kgf/cm 及7援0kgf/cm 是比较理想的。 　　盂液力端缸体的设计要着重考虑流道光滑，对流面积均匀，避免出现如图2 中的滞留区，减少对聚合物的降解，尽量减少余隙容积等。 　　榆泵的结构设计，力求保证泵运转平稳可靠，润滑条件好，便于拆装和维修。在