稠油热采井下高温大排量抽油泵泵隙变化规律分析计算

摘要

目前对井下抽油泵在不同温度、不同压力条件下泵隙变化的规律仍然认识不清.为此,本文采用弹塑性力学和热力学方法分别给出了上下行程柱塞和泵筒在井液压力作用下产生的径向位移和在井液温度下热膨胀产生的径向位移以及上下行程柱塞和泵筒间隙变化的计算方法,并对整筒式抽油泵在稀油冷采和稠油热采两类开采方式下不同泵径、不同工况时柱塞和泵筒上下行程的泵隙的变化规律进行计算分析,计算结果表明:①上行时,柱塞和泵筒的间隙随柱塞上任一截面离上端面的距离不同而变化,上部为正,即间隙增大,下部为负,即间隙减小;下行时,柱塞和泵筒的间隙沿柱塞长度上的变化量相等;(井液压力作用下产生的径向位移远大于在井液温度下热膨胀产生的径向位移,即井液压力作用下产生的径向位移是间隙变化的主要影响因素;③同一直径、同一泵挂深度稠油热采时的间隙变化数倍于稀油冷采时的间隙变化,但在数值上对原始泵隙影响很小,对柱塞和泵筒的间隙配合性质(松紧程度)没有实质的影响;④SAGD生产井常用规格大泵(φ108、φ120和φ140)在工作时的间隙绝对变化量虽有较大增加,但只要选择该尺寸下同种配合性质的加工间隙,泵工作时的间隙变化量对柱塞与泵筒的配合性质没有实质性的影响,因此,不必刻意增加泵隙,以免因间隙过大,导致漏失量增大而使泵效降低.