潛油電泵機組用于斜井采油時,橫向力分量使電泵機組變形將改變其與套管的配合間隙甚至產生接觸摩擦。鑒于此,建立了潛油電泵機組有限元模型,獲得井斜度對電泵機組徑向位移的影響規(guī)律。對扶正后電機外殼與套管間流場進行流體仿真分析,得到電機外殼井液速度分布規(guī)律,計算了不同含砂體積分數(shù)井液對電機外殼的沖蝕率,并預測電機使用壽命。研究結果表明:無扶正狀態(tài)下電泵外殼最大徑向位移隨傾斜角度增大呈線性增長;設置扶正器后,最大流速有所下降,但隨電泵傾角的增加而增大;井液含砂體積分數(shù)對電機殼體表面沖蝕率和壽命的影響呈線性關系。所得結論可為斜井環(huán)境中不同井斜度、多種管徑配套尺寸的扶正方案及沖蝕壽命評估提供參考。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1電泵機組三維實體模型

以勝利油田泵業(yè)公司生產的某電泵機組為研究對象,其三維實體模型如圖1所示。機組整體長度為19.5m,機組最大直徑為116mm,長徑比為168,因此模型為典型細長桿模型。采用ANSYSWorkbench16.0對電泵機組整體進行動力學分析。為提高計算精度并使計算工作量保持在可....

圖2有限元模型

根據(jù)潛油電泵實際工況,建立有限元分析模型,如圖2所示。約束電泵機組上端X、Y和Z方向位移自由度(軸線方向為Z方向),約束電泵機組下端X和Y方向位移自由度。桿軸兩端與軸承采用Revolute連接(不約束繞軸的相對旋轉),如圖2a所示;桿軸中間與軸承采用Cylindrical連接(不....

圖3電機軸角速度加載方式

在初始笛卡爾坐標系下繞Y軸旋轉相應角度建立重力坐標系,考慮整體模型的重力,重力方向為-Z方向;根據(jù)各級葉輪揚程計算流體對葉輪的作用,在中心軸上施加沿軸線方向向下的流體作用力載荷。電泵機組電機轉速為2850r/min,對電機轉軸施加298.3rad/s的角速度。為了減少分析量....

圖4電泵機組扶正前位移與井斜關系

整體外殼與電機外殼最大徑向位移隨角度增大而增加,井斜20°以內整體外殼與電機外殼的最大徑向位移與角度基本呈線性關系,井斜角越大,徑向位移越大;井斜角一定時,最大徑向位移隨電機直徑增大而減小。最大徑向位移均發(fā)生在電泵機組兩軸承支座中間的一級離心泵處,若布置1個扶正器,則將其安裝在一....

本文編號：4001929