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1、.专业整理.管式抽油泵本科毕业设计（论文）开题报告题 目： 学生姓名： 院 （系）： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 20 年 月 日 要 求1、开题报告是毕业设计（论文）的总体构想，由学生在毕业设计（论文）工作前期独立完成。2、开题报告正文用A4纸打印，各级标题用4号宋体字加黑，正文用小4号宋体字，20磅行距。3、参考文献不少于5篇（不包括辞典、手册），著录格式应符合GB7714-87文后参考文献著录规则要求。4、年月日等的填写，用阿拉伯数字书写。要符合关于出版物上数字用法的试行规定，如“2005年2月26日”。5、所有签名必须手写，不得打印。1 课题的意义在全球范围内,从地层中开采石油
2、的方法可以分为两大类:一类是利用地层本身的挤压能量来举升原油,称自喷采油法;另一类是由于地层本身的挤压能量不足,必须人为地给地层中的石油补充能量, 才能将原油举升到地面, 称为人工举升采油法。由于人工举升采油法一般是利用机械装置实现补充能量的, 因此也称机械采油法。在机械采油法中,凡是利用抽油杆柱上下往复运动进行能源传递的抽油设备统称有杆抽油设备;否则称无杆抽油设备;而利用抽油杆柱旋转运动进行能量传递的井下螺杆抽油泵装置, 虽然也有抽油杆,但人们习惯上并不把它列入有杆抽油设备抽油泵采油系统作为油田主导采油工艺之一,应用范围十分广泛,对油田的发展起着决定性作用。有杆抽油泵是有杆采油机械的最终执行
3、部件,它的性能直接决定了采油效率, 常规型有杆抽油泵主要有三类:管式泵、杆式泵、套管泵。管式泵下在油管底部,产液量大,检修时需将油管全部取出,作业量大,适合浅井及中深井。杆式泵下在油管里边,产液量小,检修时只需将泵取出,作业量小,适合深井。套管泵不用油管而将泵直接下在套管里边,适合高产浅井。管式泵又称油管泵，特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中，然后把装有排出阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。衬套由材料加工成若干节，衬入外筒内部。活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体，外表面光滑带有环状沟槽，作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内，防止砂粒磨损活塞与衬套，并且沟槽中存
4、的油起润滑活塞表面的作用。检泵起泵时为泄掉油管中的油，可采用可打捞的吸入阀（固定阀），通过下放杆柱，让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头，把吸入阀提出。但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间，使泵的防冲距和余隙容积大，容易受气体的影响而降低泵效。目前大多数下入管式泵的井，是在油管下部安装泄油器，通过打开泄油器卸掉油管中的油。在下入大泵的井中，由于活塞直径大于油管内径，不能通过油管下入活塞，采用的方法是先把活塞随油管下入井中，后下入抽油杆柱，利用一个称为脱节器的装置与泵中活塞对接。管式泵结构简单，成本低，在相同油管直径下允许下入的泵径较杆式泵大，因而排量大。但检泵时必须起下油管，修井工作量大，故适
5、用于下泵深度不大，产量较高的井。管式泵工作的原理，在泵工作时过程中，活塞是主动件，作用是通过改变泵内的压力。泵阀是从动件，仅当满足阀球下方的压力大于其上方压力时才打开，让液体通过阀座孔向上流，否则阀关闭阻止液体向下流。1 上冲程抽油杆带着活塞向上运动，活塞上的游动阀受阀球自重和管内压力作用关闭。泵内（活塞下方）容积增大压力降低，固定阀在环形空间液柱压力（沉没压力）与泵内压力差的作用下被打开，原油进泵，同时井口排出液体。2 下冲程抽油杆带着活塞向下运动，固定阀关闭，活塞挤压泵中液体使泵内压力升高到高于活塞上方压力时，游动阀被顶开，泵中液体排到活塞上方的油管中同时由于光杆进入井筒，在井口挤出相当于
6、光杆体积的液体。我国目前主要使用管式泵,因为它结构简单,制造容易。过去,我国主要使用传统的多段衬套管式泵,目前已经大范围使用整筒管式泵。美国主要使用杆式泵, 杆式泵综合性能好,但结构复杂,制造及安装精度高。为了推动抽油技术的进步，提高采油经济效益，国内外研制了一系列新型的抽油泵，并且在继续做更多有关抽油泵的科研项目。抽油泵的科学研究具有以下的实际意义1：（1）能够满足抽油和深度开采的需求；（2）能够提高抽油系统效率，降低能源消耗，减少抽油成本；（3）提高抽油泵的平衡效果，减少了动载荷与振动载荷，增大了抽油泵的使用寿命。2 国内外研究现状通过对国内外有关的学术刊物（如中国科技信息、中国学术期刊杂
7、志联盟等）、全球石油技术频道、教育网、电信网、各大学学报、硕士学位论文和国际国内有关学术会议（GCCCE、ICCE、CBE等）的论文集进行分析，抽油泵的研究已经取得了重大的突破。2.1 我国抽油泵的现状我国抽油泵生产技术达到了国际先进水平，不仅能生产符合API 11AX 规范的常规管式和杆式抽油泵，还研制成功12种以上的特种抽油泵，研制应用了整筒管式泵, 引进了美国L TV 公司整筒泵生产线。稠油泵、防砂泵、环形阀防砂泵、动筒式防砂泵基本形成系列, 防气泵、分抽泵、深抽过桥泵、串联泵、长冲程泵也有很大发展2。胜利油田根据需要研制开发了多种抽稠泵、管式防砂泵、防腐耐磨泵、带余隙调零功能的阀式防气
8、泵和排气抽油泵、分层开采用的串联泵和分抽混出泵、大排量双作用和三作用泵, 以及油气分采泵3。开发了用于深井、斜井、定向井、丛式井以及水平井等的过桥式和机械启闭式抽油泵4。吐哈油田有杆泵防气技术自1999年起在油田试验,2001年开始规模应用,截至2003年5月,已在现场应用326井次,平均提高泵效12.2%,单井增油1.42吨/日,应用效果显著5。我国抽油泵研制工作的发展方向6：(1)在材料和表面工程方面开展研究工作，提高常规抽油泵的使用寿命；(2)提高泵组件的品种和规格；(3)进一步提高斜井泵、防腐泵、抽稠泵、深抽泵和超长冲程泵的规格和产品质量7。2.2 国外抽油泵发展的特点（1）抽油泵向适
9、应出砂、高油气比、稠油、腐蚀、井斜等特殊井况, 满足深抽和强采需要以及高效、长寿命方向发展；（2）形成了范围较广的尺寸系列,能适应油井不同井深及采液量的需要；（3）目前国外长冲程泵及相应的抽油机发展很快；（4）抽油泵的泵筒与柱塞副和阀件的耐久性的提高增加了使用寿命。2.3 新型抽油泵（1）抽稠泵目前美国已有长度为5.5m、6.1m、7.6m、10.37m、12.2m、15.24m 的长冲程抽稠油泵。俄罗斯已将冲程为6m的稠油泵列为国家标准,并研制出长泵筒和长柱塞结构 型稠油泵, 最大排量为234。（2）超长冲程抽油泵美国A xelson 公司研制出了直径为44.45mm、冲程为24.38m的杆
10、式抽油泵。前苏联试制了冲程达上百米的特种有杆泵,与钢带式超长冲程抽油装置配用8。（3）防气锁泵美国Harbison-Fischer公司开发成功了一种可在气锁情况下使用的新型有杆泵。采用它有助于消除气锁,缩小杆柱应力范围,消除泵的气液击,减轻杆管摩擦。此外,加拿大Harbison-Fischer有限公司生产出了一种高排量、高压缩能力凡尔罩的有杆泵,其液体通过能力比现有凡尔罩高一倍,并能对液体传递螺旋运动,从而延长凡尔球的使用寿命;美国Nilcra陶瓷公司研制了PSZ陶瓷抽油泵阀。经过60多口油井实验, 结果表明:平均检泵周期延长4.4倍,每口油井修理费用减少13640美元,具有很好的经济效益9。
11、（4）多功能抽油泵Texaco公司设计的井下往复泵, 置于油水分界面上, 在上冲程时提升油, 在下冲程时注入水8。（5） 螺杆泵随着各国稠袖、含砂、含气井的数量越来越多,为满足油田开采工艺的需要,近十年来,各国有关制造厂和公司相继推出了井下单螺杆抽油泵系列产品,主要以地面驱动、抽油杆传动为主。螺杆泵开采技术的发展趋势包括改进螺杆泵的选择性以增强其适应性,改进螺杆泵性能提高其运行和节能效率,延长螺杆泵的使用寿命等10。3 毕业设计的主要内容了解油田中抽油泵的类型与基本参数，包括结构类型、基本参数、型号表示方法等。了解管式抽油泵的工作特性与工作原理。管式抽油泵的总体结构设计，完成总体结构图设计；管
12、式抽油泵零件的结构设计与强度计算，包括零件结构设计零件结构图，标注设计尺寸及参数；柱塞的运动特性分析，包括柱塞位移、速度和加速度特性；关键零件的强度计算，包括柱塞、泵筒等；抽油泵的泵效分析；抽油泵的失效分析与防治措施。基本要求：（1）掌握管式抽油泵的工作特性与工作原理；（2）建立柱塞的运动学方程，包括位移、速度和加速度方程；（3）完成关键零件的强度计算，包括柱塞、泵筒等；抽油泵的泵效分析。4 所采用的方法、步骤本项目的研究主要采用文献研究、利用计算机制图软件进行研究和设计。1 文献研究是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握要研究问题的一种方法。通过调查文
13、献来获得资料，进行分析、综合、比较、归纳，对管式泵结构类型、基本参数、型号表示方法的研究，对我们有以下帮助11： （1）能够了解有关问题的历史和现状，帮助确定研究课题； （2）能够形成关于管式泵的一般印象，有助于观察和访问； （3）能够得到现实资料的比较资料； （4）能够有助于了解管式泵的全貌。 2 步骤（1）了解抽油泵的类型和基本参数；（2）了解抽油泵工作特性和工作原理；（3）管式泵总体结构设计；（4）管式泵零件结构设计；（5） 柱塞运动特性分析（位移、速度和加速度）；（6） 关键零件强度计算；（7） 抽油泵的泵效分析；（8） 抽油泵的失效分析；（9） 完成论文。5 阶段进度计划 周次进度计
14、划1翻译，完成开题报告2了解油田中抽油泵的类型与基本参数，包括结构类型、基本参数、型号表示方法等；了解管式抽油泵的工作特性与工作原理；做出书面总结。3管式抽油泵的总体结构设计，包括零件结构，设计零件结构图，标注设计尺寸及参数，完成管式抽油泵装配图。4管式抽油泵的总体结构设计，包括零件结构，设计零件结构图，标注设计尺寸及参数，完成管式抽油泵装配图。5管式抽油泵的总体结构设计，包括零件结构，设计零件结构图，标注设计尺寸及参数，完成管式抽油泵装配图。6管式抽油泵的总体结构设计，包括零件结构，设计零件结构图，标注设计尺寸及参数，完成管式抽油泵装配图。7管式抽油泵的总体结构设计，包括零件结构，设计零件结
15、构图，标注设计尺寸及参数，完成管式抽油泵装配图。8管式抽油泵零件的强度计算，包括柱塞、泵筒等。抽油泵的泵效分析。完成书面计算和分析。9柱塞的运动特性分析，包括柱塞位移、速度和加速度特性；建立柱塞的运动学方程，包括位移、速度和加速度方程；完成书面计算。10抽油泵的失效分析与防治措施，完成书面总结。11完成论文。12准备答辩6 参考文献1宋万超.高含水期油田开发技术和方法.北京:地质出版社,2003,3.2张琪,万仁溥.采油工程方案设计.北京:石油工业出版社,2002,9.3张琪.采油工程原理与设计.东营:石油大学出版社,2000,9.4胡盛忠.石油工业新技术与规范手册.哈尔滨:哈尔滨地图出版社,2003.5黄有泉等.大庆油田螺杆泵采油技
