【摘要】：石油的開采需要采油裝置、技術(shù)工藝、集輸儲(chǔ)運(yùn)等設(shè)備和措施,經(jīng)過煉化分離后再提供給用戶。在采油裝置中,需要的設(shè)備有抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵等機(jī)構(gòu),柱塞是決定抽油泵工作效率的核心結(jié)構(gòu),屬于消耗件。采油生產(chǎn)時(shí),抽油泵一般被下至1000m-3000m不等深度井段,由于油井頻繁地進(jìn)行酸化、壓裂、壓井、堵漏等作業(yè),導(dǎo)致原有地質(zhì)條件和地層膠結(jié)狀態(tài)被破壞,地層逐漸開始出砂和出水,經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)后井筒中聚集大量雜物,柱塞在泵筒內(nèi)持續(xù)的做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),一些粒徑較小的砂粒就會(huì)有進(jìn)入到泵筒間隙內(nèi),在柱塞和泵筒間發(fā)生砂粒磨損,長時(shí)間如此抽油泵就會(huì)出現(xiàn)卡泵或磨損失效。雖然,目前油田使用的抽油泵柱塞設(shè)置有防砂槽,也做了表面處理,取得一定成果,但仍然與油田開發(fā)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展速度不相匹配,柱塞在入井后的磨損問題依然沒有更好解決,檢泵周期甚至縮短為三個(gè)月左右,導(dǎo)致單井開發(fā)成本增加,經(jīng)濟(jì)效益不高,因此有必要對柱塞進(jìn)行深入研究,利用仿生非光滑的防粘、耐磨、減阻作用解決上述問題是油田長期開發(fā)的需要。近些年,仿生非光滑理論在工程實(shí)踐中不斷得到應(yīng)用,解決了工程領(lǐng)域很多技術(shù)難題。本設(shè)計(jì)利用仿生非光滑理論,分析幾種土壤生物體表結(jié)構(gòu)規(guī)律,研究了出條紋型和凹坑型兩種新型結(jié)構(gòu)的抽油泵柱塞,柱塞材料經(jīng)過優(yōu)選和表面經(jīng)過處理,通過柱塞磨損試驗(yàn)驗(yàn)證,在減阻耐磨性能和抗腐蝕能力方面取得了一定效果,比常規(guī)光滑柱塞具有一定得優(yōu)越性。本文主要從以下幾個(gè)方面來開展研究:一是對國內(nèi)外柱塞發(fā)展研究調(diào)研,得出柱塞是以粘著磨損為主要失效形式;二是利用非光滑理論設(shè)計(jì)出具有減阻耐磨性能的仿生柱塞;三是為了在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)對仿生柱塞的性能測試,設(shè)計(jì)一套井筒模擬管串,滿足了本設(shè)計(jì)的試驗(yàn)需求;四是完成仿生柱塞加工和表面工藝處理,完成模擬管串的加工并對其進(jìn)行試驗(yàn)研究,得出仿生柱塞的綜合性能比常規(guī)的光滑柱塞更好。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE933.3
【圖文】：

抽油機(jī)采油

圖 1.3 氧-乙炔噴敷 Ni60 自熔劑 圖 1.4 中頻感應(yīng)重熔東北石油大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院的姜民政、張玉娥等人提出，在 20Cr泵柱塞表面利用化學(xué)復(fù)合沉積的方法來制得 Ni-P-SiC 鍍層，當(dāng) SiC 添加量

然后用氧-乙炔或中頻感應(yīng)加熱使合金粉重熔，可在零件表面形成平整光滑的熔覆層（如圖 1.3 和圖1.4 所示），若在合金元素中加入 P、Si 等與氧有親和力的元素，可降低合金熔點(diǎn)和改善母材潤濕性，這項(xiàng)技術(shù)熔覆層的單層厚度一般為 1.6mm，該技術(shù)的自熔劑合金粉末有 4 種，例如鎳基、鈷基、鐵基及含碳化鎢[6]。該技術(shù)因?yàn)槌杀据^高，沒有被廣泛廠家認(rèn)可。圖 1.3 氧-乙炔噴敷 Ni60 自熔劑 圖 1.4 中頻感應(yīng)重熔東北石油大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院的姜民政、張玉娥等人提出，在 20Cr 抽油泵柱塞表面利用化學(xué)復(fù)合沉積的方法來制得 Ni-P-SiC 鍍層，當(dāng) SiC 添加量為

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 魏峰;;高速電弧噴涂技術(shù)在抽油泵柱塞再制造中的應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古石油化工;2012年15期

2 尚朝輝;劉建敏;鄒群;王旱祥;曲占慶;;預(yù)防柱塞偏磨的新型抽油泵柱塞自旋器[J];石油機(jī)械;2007年08期

3 熊廷江;生玉新;宋超;劉鋒;;AOC特種合金抽油泵[J];石油鉆采工藝;2007年S1期

4 薛令東;廖文山;宋全;陳榮華;;國外新型有桿抽油泵及其特點(diǎn)[J];石油礦場機(jī)械;2006年06期

5 彭玉娟,羅燕,張偉強(qiáng),李赫亮,崔立豐,王春山;激光熔覆Ni60在抽油泵柱塞上的應(yīng)用[J];熱加工工藝;2005年10期

6 許家勤,高宏;組合柱塞防卡抽油泵的設(shè)計(jì)[J];石油機(jī)械;2005年06期

7 岑海堂,汪蘇,陳五一;結(jié)構(gòu)仿生新進(jìn)展[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2003年11期

8 程紅,孫久榮,李建橋,任露泉;臭蜣螂體壁表面結(jié)構(gòu)及其與減粘脫附功能的關(guān)系[J];昆蟲學(xué)報(bào);2002年02期

9 謝文成;PSZ陶瓷材料及其在石油與化工設(shè)備中的應(yīng)用[J];石油機(jī)械;1997年12期

10 羅治中;;國內(nèi)外抽油泵發(fā)展動(dòng)態(tài)與展望[J];石油礦場機(jī)械;1986年03期

本文編號(hào)：2744458