一种单螺杆抽油泵水力特性高温试验流程装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及采油工程领域，属于一种单螺杆抽油泵水力特性高温试验流程装置。它解决了单螺杆抽油泵水力特性检测系统不能满足试验介质在高温（90~180）℃下试验的问题。本发明专利技术由压力传感器（1）、手动阀门（2）、电动压力调节阀（3）、电动压力调节阀（4）、电动压力调节阀（5）、电动阀门（6）、质量流量计（7）、手动阀门（8）、电动阀门（9）、高温加热油罐（10）、排气装置（11）、液位传感器（12）、补偿罐（13）、手动阀门（14）、过滤器（15）、手动阀门（16）、电动阀门（17）、手动阀门（18）、压力传感器（19）、温度传感器（20）、移动小车（21）、手动阀门（22）、螺杆泵（23）、动密封装置（24）、转速转矩传感器（25）组成。本发明专利技术具有可以满足螺杆泵在高温条件下的水力特性模拟试验等优点。

A High Temperature Test Flow Device for Hydraulic Characteristics of Single Screw Pump

The invention relates to the field of oil production engineering, and belongs to a high temperature test flow device for hydraulic characteristics of a single screw pumping pump. It solves the problem that the hydraulic characteristic testing system of single screw pumps can not meet the test medium test at high temperature (90 ~ 180)degrees Celsius. The invention comprises a pressure sensor (1), a manual valve (2), an electric pressure regulating valve (3), an electric pressure regulating valve (4), an electric pressure regulating valve (5), an electric valve (6), a mass flowmeter (7), a manual valve (8), an electric valve (9), a high temperature heating oil tank (10), an exhaust device (11), a liquid level sensor (12), a compensation tank (13), and a manual device. Valves (14), filters (15), manual valves (16), electric valves (17), manual valves (18), pressure sensors (19), temperature sensors (20), mobile cars (21), manual valves (22), screw pumps (23), dynamic sealing devices (24), speed and torque sensors (25) are composed. The invention has the advantages of meeting the hydraulic characteristic simulation test of screw pump under high temperature conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种单螺杆抽油泵水力特性高温试验流程装置
本专利技术涉及采油工程领域，属于一种单螺杆抽油泵水力特性高温试验流程装置。
技术介绍
螺杆泵作为一种机械采油设备，它具有其它抽油设备所不能替代的优越性。全国各大油田自上世纪80年开始使用螺杆泵举升，随着其技术的不断进步与完善，应用水平不断提高，螺杆泵井应用规模不断扩大，已成为继抽油机之后的第二大举升方式。近些年随着稠油热采井不断增多，使用抗高温定子橡胶螺杆泵和全金属螺杆泵的机采井数量也不断增加，因此需在（90~180）℃的高温条件下对其水力特性进行检测，判断是否满足相关标准和用户的使用要求。但实验室现有的常温试验流程装置只能模拟室温~90℃条件下的实验，不满足（90~180）℃的高温条件下的实验要求。因此，我们针对抗高温定子橡胶螺杆泵和全金属螺杆泵实验条件的检测需求，研制了螺杆泵水力特性高温试验流程装置。
技术实现思路
本专利技术目的是研制可以满足单螺杆抽油泵在高温条件下的水力特性模拟试验的一种单螺杆抽油泵水力特性高温试验流程装置。本专利技术的技术方案是：它由压力传感器、手动阀门、电动压力调节阀、电动阀门、质量流量计、高温加热油罐、排气装置、液位传感器、补偿罐、过滤器、温度传感器、移动小车、螺杆泵、动密封装置、转速转矩传感器组成。其中压力传感器与手动阀管线连接，三个电动压力调节阀并联连接，并且该并联连接前后分别与手动阀、电动阀管线连接，电动阀、质量流量计、手动阀门、电动阀门、高温加热油罐依次管线连接，高温加热油罐上方与手动阀门、补偿罐管线连接，补偿罐中包含排气装置与液位传感器，高温加热油罐下方与过滤器、手动阀门、电动阀门、温度传感器、手动阀门管线连接，手动阀门上方安装压力传感器，手动阀门下方与移动小车通过软管连接，移动小车上安装手动阀门并与螺杆泵管线连接，螺杆泵另一侧与动密封装置管线连接，动密封装置一侧与转速转矩传感器连接，动密封装置另一侧与手动阀管线连接。高温加热油罐采用SUS304材质，管线采用复合硅酸盐绝热涂料与太空绝热瓷层材质。本专利技术与已有技术相比具有如下优点：螺杆泵水力特性高温试验流程装置可在（90~180）℃条件下进行压力调节，实现自动采集流量和扭矩数据，计算容积效率，绘制出螺杆泵的水力特性曲线，从而对抗高温螺杆泵进行质量评价。附图说明：图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式：以下结合附图对本专利技术作进一步详述：本专利技术由压力传感器1、手动阀门2、电动压力调节阀3、电动压力调节阀4、电动压力调节阀5、电动阀门6、质量流量计7、手动阀门8、电动阀门9、高温加热油罐10、排气装置11、液位传感器12、补偿罐13、手动阀门14、过滤器15、手动阀门16、电动阀门17、手动阀门18、压力传感器19、温度传感器20、移动小车21、手动阀门22、螺杆泵23、动密封装置24、转速转矩传感器25组成；其中压力传感器1与手动阀2管线连接，电动压力调节阀3、电动压力调节阀4、电动压力调节阀5并联连接，并且该并联连接前后分别与手动阀2、电动阀6管线连接，电动阀6、质量流量计7、手动阀门8、电动阀门9、高温加热油罐10依次管线连接，高温加热油罐10上方与手动阀门14、补偿罐13管线连接，补偿罐13中包含排气装置11与液位传感器12，高温加热油罐10下方与过滤器15、手动阀门16、电动阀门17、温度传感器20、手动阀门18管线连接，手动阀门18上方安装压力传感器19，手动阀门18下方与移动小车21通过软管连接，移动小车21上安装手动阀门22并与螺杆泵23管线连接，螺杆泵23另一侧与动密封装置24管线连接，动密封装置24一侧与转速转矩传感器25连接，动密封装置24另一侧与手动阀2管线连接。高温加热油罐10采用SUS304材质，管线采用复合硅酸盐绝热涂料与太空绝热瓷层材质。现以GLB500-16型螺杆泵在介质温度120℃条件下的水力特性试验为例。螺杆泵各项性能指标如下：转速为100r/min、额定压力为5MPa、有效转排量为72m3/d、零压差扭矩为38N·m、额定压力扭矩为445N·m。试验过程如下：首先应开启流程上电动压力调节阀3、电动压力调节阀4、电动压力调节阀5、手动阀2、手动阀8、手动阀14、手动阀16、手动阀18、手动阀22和电动阀6、电动阀9、电动阀17，使整个系统流程处于通路状态。然后对高温油罐10进行加热达到120℃，以100r/min转速启动螺杆泵23，导热油经高温加热油罐10出口依次经过过滤器15、手动阀16、电动阀17、手动阀22进入螺杆泵23入口。通过质量流量计7及转速转矩传感器25测得零压差下的排量和扭矩。然后关闭电动压力调节阀3和电动压力调节阀4，调节电动压力调节阀5进行不同压力点下的试验。通过质量流量计7及转速转矩传感器25测得各压力点下的排量和扭矩。试验数据见表1。表1GLB500-16型螺杆泵在120℃温度下试验数据出口压力（MPa）排量(m3/d)容积效率(%)扭矩(N·m)总效率(%)0.0771.7999.840.413.80.5871.3999.377.059.91.0171.3999.3113.770.61.5171.2099.0157.176.22.1970.8598.5211.481.73.0569.6096.8280.384.33.8767.0193.2346.883.24.9260.5384.2429.677.25.9849.5668.9513.764.26.8636.8651.3576.148.97.4625.8435.9614.934.9由表1试验数据经插值法计算可得出转排量为71.9m3/d、零压差扭矩为36N·m、额定压力扭矩为436N·m、容积效率为83%。根据标准GB/201411.1-2014规定螺杆泵测量的转排量应在有效转排量±10％范围内，GLB500-16螺杆泵在100r/min的理论排量为72m3/d，实验测得120℃时的转排量为71.9m3/d，与理论排量的误差为-0.14%，符合标准要求。根据标准GB/201411.1-2014规定螺杆泵测量的零压差扭矩应在规定指标±10％范围内，GLB500-16螺杆泵规定零压差扭矩为38N·m，实验测得120℃时的零压差扭矩为36N·m，与理论规定扭矩的误差为-5.3%，符合标准要求。根据标准GB/201411.1-2014规定螺杆泵测量的额定压力扭矩应在规定指标±10％范围内，GLB500-16螺杆泵规定额定压力扭矩为445N·m，实验测得120℃时的额定压力扭矩为436N·m，与理论规定扭矩的误差为-2.0%，符合标准要求。根据标准GB/201411.1-2014规定螺杆泵在额定压力下测量的容积效率能达到70%~90%，实验时测得的额定压力下的容积效率为83%，符合标准要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单螺杆抽油泵水力特性高温试验流程装置，其特征在于：它由压力传感器（1）、手动阀门（2）、电动压力调节阀（3）、电动压力调节阀（4）、电动压力调节阀（5）、电动阀门（6）、质量流量计（7）、手动阀门（8）、电动阀门（9）、高温加热油罐（10）、排气装置（11）、液位传感器（12）、补偿罐（13）、手动阀门（14）、过滤器（15）、手动阀门（16）、电动阀门（17）、手动阀门（18）、压力传感器（19）、温度传感器（20）、移动小车（21）、手动阀门（22）、螺杆泵（23）、动密封装置（24）、转速转矩传感器（25）组成；其中压力传感器（1）与手动阀（2）管线连接，电动压力调节阀（3）、电动压力调节阀（4）、电动压力调节阀（5）并联连接，并且该并联连接前后分别与手动阀（2）、电动阀（6）管线连接，电动阀（6）、质量流量计（7）、手动阀门（8）、电动阀门（9）、高温加热油罐（10）依次管线连接，高温加热油罐（10）上方与手动阀门（14）、补偿罐（13）管线连接，补偿罐（13）中包含排气装置（11）与液位传感器（12），高温加热油罐（10）下方与过滤器（15）、手动阀门（16）、电动阀门（17）、温度传感器（20）、手动阀门（18）管线连接，手动阀门（18）上方安装压力传感器（19），手动阀门（18）下方与移动小车（21）通过软管连接，移动小车（21）上安装手动阀门（22）并与螺杆泵（23）管线连接，螺杆泵（23）另一侧与动密封装置（24）管线连接，动密封装置（24）一侧与转速转矩传感器（25）连接，动密封装置（24）另一侧与手动阀（2）管线连接。...

【技术特征摘要】
1.一种单螺杆抽油泵水力特性高温试验流程装置，其特征在于：它由压力传感器（1）、手动阀门（2）、电动压力调节阀（3）、电动压力调节阀（4）、电动压力调节阀（5）、电动阀门（6）、质量流量计（7）、手动阀门（8）、电动阀门（9）、高温加热油罐（10）、排气装置（11）、液位传感器（12）、补偿罐（13）、手动阀门（14）、过滤器（15）、手动阀门（16）、电动阀门（17）、手动阀门（18）、压力传感器（19）、温度传感器（20）、移动小车（21）、手动阀门（22）、螺杆泵（23）、动密封装置（24）、转速转矩传感器（25）组成；其中压力传感器（1）与手动阀（2）管线连接，电动压力调节阀（3）、电动压力调节阀（4）、电动压力调节阀（5）并联连接，并且该并联连接前后分别与手动阀（2）、电动阀（6）管线连接，电动阀（6）、质量流量计（7）、手动阀门（8）、电动阀门（...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑贵，王桂全，马千惠，李建阁，张乃元，李宏威，王路石，程其超，杜香芝，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11