發(fā)布時間：2020-05-26 18:02

【摘要】：螺旋軸流式多相泵結(jié)構(gòu)緊湊,對固體顆粒不敏感等優(yōu)勢,在油田生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。但由于氣體可壓,會導(dǎo)致泵內(nèi)流體的流動參數(shù)發(fā)生變化。而多相泵中每級增壓單元采用相同的結(jié)構(gòu)參數(shù),會導(dǎo)致流體的流動狀態(tài)與增壓單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)不匹配。為了減少多相泵的水力損失,需對多相泵的幾何參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到提高多相泵性能的目的。本文以三級螺旋軸流式多相泵為研究對象,運(yùn)用CFX軟件對該多相泵模型進(jìn)行數(shù)值模擬,探究每級增壓單元入口處流動參數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)論如下:流體在增壓單元內(nèi)流動的過程中,體積流量和入口液流角均呈下降的趨勢,且下降值逐漸減小。并針對入口處體積流量及液流角的變化值,對每級葉輪的輪轂直徑及葉輪葉片安放角進(jìn)行調(diào)整。其次,本文采用流量系數(shù)法、軸面速度法和經(jīng)驗值法確定葉輪的輪轂直徑,并對比每種方法所確定的具有不同輪轂直徑多相泵的水力性能,選出能使多相泵性能最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。并根據(jù)每級增壓單元入口處液流角的變化情況,調(diào)整葉片安放角,以減少沖擊損失對多相泵性能的影響。最后,根據(jù)上述方法所確定的幾何尺寸重新建立模型并進(jìn)行數(shù)值模擬,將結(jié)果與改進(jìn)前的多相泵進(jìn)行比較,對比其性能的改進(jìn)情況。結(jié)果表明:在高含氣率、高轉(zhuǎn)速區(qū)域,多相泵的水力效率相比原多相泵平均提高了4%。從而說明在多相泵內(nèi)流體可壓縮的前提下,需根據(jù)多相泵內(nèi)實際流動參數(shù)的變化情況逐級減小輪轂直徑及葉片安放角,從而提高多相泵的水力性能。
【圖文】：

混輸技術(shù)表示傳統(tǒng)油田生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖。在傳統(tǒng)的油氣運(yùn)輸系統(tǒng)中，在地面上進(jìn)行加工、分離后才能夠進(jìn)行存儲、運(yùn)輸。圖 1.2的油氣生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖。與傳統(tǒng)油田生產(chǎn)系統(tǒng)相比，多相分離裝置，而且在開采過程中提高了開采效率，在后續(xù)集[8-17]。目前，多相混輸技術(shù)已成為油田開發(fā)中不可缺少的開：多相混輸技術(shù)直接將開采出的油、氣、水混合物直接運(yùn)輕質(zhì)油的損耗；該技術(shù)降低了井口回壓，延長了油田壽命對邊際油田、沙漠油田和海洋油田的開發(fā)具有重要意義；相泵代替了油、氣混合物的分離設(shè)備，減少了設(shè)備的建設(shè)有顯著的經(jīng)濟(jì)效益及廣泛的應(yīng)用前景。近年來，挪威、美已經(jīng)投入大量財力物力用于多相泵的研究工作，其中由挪oseidon 旋轉(zhuǎn)動力泵和英國研制的雙螺桿泵已進(jìn)入工業(yè)使用

圖 1.2 多相混輸技術(shù)生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖ig. 1.2 The subsea multiphase booster pumping syste多相泵為多相混輸系統(tǒng)中的核心部件，其原理是將經(jīng)過科研工作者數(shù)十年的努力，目前已研制出件，，可分為陸上混輸泵和水下混輸泵；根據(jù)多式多相泵和容積式多相泵。旋轉(zhuǎn)動力式多相
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE974.1

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本文編號：2682208