地面驱动螺杆泵井下油水分离系统设计与性能试验

本文主要探讨了"螺杆泵井下油水分离系统设计及地面试验"这一主题，针对2013年的研究成果，该设计将传统的地面驱动螺杆泵与井下油水分离系统集成，旨在提高采油过程中的油水分离效率。系统的核心组成部分包括双流道单螺杆泵和双级串联式水力旋流器。双流道设计允许泵在输送过程中同时处理油和水，而水力旋流器则利用流体动力学原理进行初步的油水分层，进一步提高分离效果。 文章首先详细介绍了系统的结构组成，包括工作原理，特别是单螺杆泵的衬套工作部分长度的选择，这在保证泵的稳定运行和高效分离能力方面至关重要。双级串联式水力旋流器的设计方法是本文的重点，通过理论分析和实验验证，提出了合理的设计参数，如最佳的分流比和入口流量范围。 作者们选择了X井作为试验场地，对双级串联式水力旋流器进行了实际介质分离性能测试。研究发现，在一定的操作条件下，分流比的增加可以降低底流中的含油质量分数。具体来说，当分流比大于0.3，且入口流量在24至42立方米/天时，底流含油质量分数可达到极低的200×10^-6，这证明了该系统在实际应用中的优秀性能。 此外，文章还强调了整个系统的关键装置设计方法的合理性，这意味着所采用的技术路径不仅理论上可行，而且在实际操作中也表现出了良好的分离效果。这项研究对于提升螺杆泵在油井开采中的油水分离效率，减少环境污染，以及优化井下作业流程具有重要意义。 总结起来，本文通过对螺杆泵井下油水分离系统的创新设计和实际试验，为提高油田开采过程中的能源利用率和环境保护提供了科学依据和技术支持。这一研究对于石油机械工程领域具有较高的学术价值和实用价值。