摘要：为满足高含气油藏及煤层气田开发的需要,自主设计了一种新型井下混抽泵增压单元,并讨论了主要设计参数的选取原则和范围,确定了增压单元的设计参数。该增压单元采用柱形轮毂、锥形轮缘的结构,具有结构简单紧凑、轴向力小、混抽效果好、适用范围广等优点。并利用CFD软件F luent及其预处理软件Gamb it,模拟了增压单元内的三维紊流场,给出了模拟和试验结果的外特性。

摘要：针对煤层气井排采中含有气体与煤粉的特点,专门设计了泵的增压单元,并且采用压紧式叶轮结构,有效延长了泵的工作寿命。对样机进行室内试验研究,给出了该泵的外特性曲线,结果表明在入口含气率在40%左右时,样机的最高效率达到了40%,单级扬程2.6 m,该泵对高含气率的多相流体混抽效果明显,对煤粉固体颗粒不敏感,在煤层气开采中具有较好的推广应用前景。

摘要：为了对井下螺旋轴流式混抽泵增压单元内部流场及相应的运行特性进行数值分析,建立了增压单元的CFD分析模型,将试验结果与仿真结果进行对比。计算时将叶轮区域设在运动坐标系,其余静止区域设在固定坐标系,紊流计算采用标准κ-ε模型和非结构网格,速度压力耦合计算采用SIMPLE算法,非定常计算采用一阶精度的时间项,使用标准壁面方程以考虑边界层。结果表明,应用Fluent仿真软件进行数值模拟能够获得叶轮、导轮及整个泵的外特性,还可以直观地认识泵内部流动的耦合与干涉机理,指导水力模型设计;通过数值模拟不但可以比较初始模型和优化模型,还可对不同的优化模型进行比较,对混抽泵的结构进行优化,从而完善设计模型。

摘要：为真实反映螺旋轴流式混抽泵叶轮的受力状态,用CFD对叶轮进行了分析。首先对叶轮内的流场进行数值模拟,得到稳态流体压力,然后将CFD模拟得到的叶轮表面流体压力和温度场分析结果加载到叶轮模型进行热力学耦合分析,得到复杂叶轮的温度场、应力场和位移等分布情况。研究结果为优化叶轮结构设计和减少反复设计提供了参考依据,具有较为重要的工程实用价值。

摘要：为了解决高气油比油藏在开发后期油藏压力下降,井筒内游离气大量析出,受泵吸入口含气体积分数的限制,常规举升技术无法应用的问题,研制开发了螺旋轴流式多相混抽泵。该泵利用螺旋轴流泵的增压原理,采用特殊设计的叶导轮,将游离气破碎并与液体混相,从而将气液两相混流抽出井筒。按照推导出的泵特性与结构关系,同时考虑影响增压单元内相态分离的因素,平衡各结构参数,设计了增压单元和试验样机,并进行了外特性试验。结果表明,混抽泵对含气体积分数大于30%的多相流增压混抽效果明显,泵的排量越大,转速越高,泵效和扬程越高。