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常规有杆泵采油是人工举升系统中应用最为广泛的方法。气体影响和稠油将导致有杆泵生产系统的效率降低,该问题是全世界石油技术人员的关注要点。尽管可采用特种有杆泵来解决以上问题,但目前很多与之相关的技术难题仍未被深入理解。因而有必要对特种有杆泵进行研究以降低采油成本。 存在气体的情况下,泵的性能将会降低,在极端情况下,将会发生泵的“气锁”现象并导致抽油泵完全瘫痪。本文采用文献中现有的常规有杆泵泵效模型来分析影响泵效的关键参数。论文分析了泵内压力低于饱和压力后溶解气的析出过程,在此基础上修正了“气锁”预测模型。同时,也建立了考虑溶解气析出的常规有杆泵泵效模型。 特种有杆泵(气囊泵和液压反馈泵)的模拟有助于预测其在高气油比井和稠油井中的工作特性。由于物理结构的差别,特种有杆泵具有与常规泵不同的工作原理。特种泵工作机理的研究有助于分析流体物性和泵结构对泵工作效果的影响。本研究立足于建立特种有杆泵中抽油泵压力与流体参数的相关模型。论文采用计算流体力学(CFD)软件Fluent完成气囊泵工作过程的数值模拟,并分析了泵生产过程中的流体的流动特征。基于气体进入气囊过程分析,建立了气囊泵的泵效计算解析模型。计算结果表明,气囊泵的效率大于常规泵。基于力学分析,建立了用于稠油生产液压反馈泵的力学分析模型,液压反馈泵所产生的液压反馈力将有助于提高稠油生产过程中的工作效率,并使该泵的生产成本降低。