车载排液采气连续油管射流泵系统理论与技术研究

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作者冯鹏
来源西安石油大学
出版年2013
摘要
我国煤层气的深度一般都小于1000米,单井产水量从一方到几十方不等。国内目前对煤层气的开采主要采用三抽系统、电潜泵、螺杆泵。这些方式主要通过抽排煤储层的承压水,降低煤储层压力,促使煤储层中吸附的甲烷解析的全过程。而这三种常规开采方式存在诸多问题。常规抽油机系统传递环节多、可调控性能差、磨阻大、易卡泵、功耗大、效率低、耐久性差等缺点;电潜泵使用时需充分考虑到泵密封性,存在易漏失、严重的发热问题、工耗大,效率低等缺点;螺杆泵在工作过程中容易产生机械零件磨损严重,使零部件使用寿命大大降低。针对常规煤层气开采方式的缺点,本文将研究一种新型的车载采气排液射流泵系统。本系统具有设备简单、安装方便、使用维修方便简捷、投资费用低、工作持续性好、运输快捷等特点。文中主要对射流泵系统排液采气工作性能、连续油管系统车载移运性能进行了分析研究。建立了排液采气射流泵工作及设计理论,对排液采气特种射流泵进行了初步结构设计;建立了系统工作时管柱内环形空间液体流场规律分析模型;对连续油管滚筒总成进行了设计与研究;分析研究了连续油管与射流泵合理匹配技术;对车载系统在移运及工作状态下的重心坐标、通过性能、最大爬坡度、纵向和横向稳定性进行了分析和研究;利用ANSYS有限元分析软件计算了车架的强度和刚度、固有频率及其振型。本文的研究开辟了车载连续油管射流泵系统在煤层气开采中的应用,为以后的专用车选型及射流泵的设计计算提供了理论指导。

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