潛油電泵機(jī)組用于斜井采油時(shí),橫向力分量使電泵機(jī)組變形將改變其與套管的配合間隙甚至產(chǎn)生接觸摩擦。鑒于此,建立了潛油電泵機(jī)組有限元模型,獲得井斜度對(duì)電泵機(jī)組徑向位移的影響規(guī)律。對(duì)扶正后電機(jī)外殼與套管間流場(chǎng)進(jìn)行流體仿真分析,得到電機(jī)外殼井液速度分布規(guī)律,計(jì)算了不同含砂體積分?jǐn)?shù)井液對(duì)電機(jī)外殼的沖蝕率,并預(yù)測(cè)電機(jī)使用壽命。研究結(jié)果表明:無(wú)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(zhǎng);設(shè)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?jǐn)?shù)對(duì)電機(jī)殼體表面沖蝕率和壽命的影響呈線性關(guān)系。所得結(jié)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(píng)估提供參考。

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【部分圖文】：

圖1電泵機(jī)組三維實(shí)體模型

以勝利油田泵業(yè)公司生產(chǎn)的某電泵機(jī)組為研究對(duì)象,其三維實(shí)體模型如圖1所示。機(jī)組整體長(zhǎng)度為19.5m,機(jī)組最大直徑為116mm,長(zhǎng)徑比為168,因此模型為典型細(xì)長(zhǎng)桿模型。采用ANSYSWorkbench16.0對(duì)電泵機(jī)組整體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。為提高計(jì)算精度并使計(jì)算工作量保持在可....

圖2有限元模型

根據(jù)潛油電泵實(shí)際工況,建立有限元分析模型,如圖2所示。約束電泵機(jī)組上端X、Y和Z方向位移自由度(軸線方向?yàn)閆方向),約束電泵機(jī)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(duì)旋轉(zhuǎn)),如圖2a所示;桿軸中間與軸承采用Cylindrical連接(不....

圖3電機(jī)軸角速度加載方式

在初始笛卡爾坐標(biāo)系下繞Y軸旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度建立重力坐標(biāo)系,考慮整體模型的重力,重力方向?yàn)?Z方向;根據(jù)各級(jí)葉輪揚(yáng)程計(jì)算流體對(duì)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(jī)組電機(jī)轉(zhuǎn)速為2850r/min,對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)軸施加298.3rad/s的角速度。為了減少分析量....

圖4電泵機(jī)組扶正前位移與井斜關(guān)系

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

本文編號(hào)：4001929