CN105673471A - 一种金属螺杆泵立式模拟实验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，驱动系统带动泵系统工作，泵系统通过泵入管线把搅拌系统内的含砂液体吸入泵体内，在吸入的同时泵入管线上的计量系统完成计量工作，然后泵系统再通过泵出管线将含砂液体泵回搅拌系统内；由于驱动系统和泵系统的立式设置，所以泵系统中的定转子的配合间隙不会受到重力的影响，进而很好地模拟泵系统在井下的工作状态，实现垂直流向的不同介质运动工况的精确模拟。本发明具有如下显著的优点：1、垂直实验装置结构：实现了定转子的立式安装，避免了重力对定转子配合间隙的影响；2、实现垂直流向的不同介质（砂、气、含水率）运动工况的精确模拟。

Description

一种金属螺杆泵立式模拟实验方法
技术领域
本发明涉及油田螺杆泵模拟实验方法，具体地说是一种金属螺杆泵立式模拟实验方法。
背景技术
螺杆泵转子受自重影响应力集中在靠近地面一侧定子部分，尤其在高转速、含砂运行状态下，会加大转子对定子的磨损，为了更好的模拟螺杆泵在井下的工作状态，更加准确掌握螺杆泵在加砂条件下的耐磨特性，需要设计一种新型金属螺杆泵立式模拟实验方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，克服现有的卧式实验台架运行时，转子受自重影响力集中在靠近地面一侧定子部分，尤其在高转速、含砂运行状态下，会加大对定子的磨损，不能很好地模拟螺杆泵在井下的工作状态的问题。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，包括以下步骤：
依次连接驱动系统、泵系统、搅拌系统，所述驱动系统、泵系统均为立式设置，所述泵系统立式设置在支架上，而驱动系统则立式连接在泵系统的动力输入端；所述泵系统与搅拌系统是通过泵入管线和泵出管线进行循环式连接，所述泵系统和搅拌系统之间的泵入管线上连接有计量系统；
驱动系统带动泵系统工作，泵系统通过泵入管线把搅拌系统内的含砂液体吸入泵体内，在吸入的同时泵入管线上的计量系统完成计量工作，然后泵系统再通过泵出管线将含砂液体泵回搅拌系统内；由于驱动系统和泵系统的立式设置，所以泵系统中的定转子的配合间隙不会受到重力的影响，进而很好地模拟泵系统在井下的工作状态，实现垂直流向的不同介质运动工况的精确模拟。
所述计量系统包括连接在泵系统和搅拌系统上的计量管线以及依次设置在该计量管线上的压力表和电磁流量计，所述压力表和电磁流量计之间设置有针型阀和普通阀门，构成双阀门憋压系统。
所述驱动系统包括自上至下依次连接的电机、驱动头、盘根盒，所述驱动头和盘根盒之间增设有一个扭矩仪。
所述泵系统主要为金属螺杆实验泵，所述实验泵上端通过万向联轴器连接驱动系统，所述万向联轴器外侧以及实验泵的外侧均设置有固定卡子，所述实验泵的下端则通过泵出管线连接至搅拌系统，并且在该泵出管线上设置有隔膜阀。
所述搅拌系统包括加砂箱、搅拌器，所述搅拌器立式置于加砂箱中心。
还包括控制柜，所述控制柜分别与驱动系统、泵系统、计量系统、搅拌系统连接。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明驱动系统与泵系统垂直安装，模拟了螺杆泵井下工作状况，减少了重力对定转子配合间隙的影响，且密封性能加强，能够进行不同转速、不同含砂状况的螺杆泵特性性能实验，同时为精确的调节螺杆泵出口压力，进行了双阀门憋压系统设计，为实验提供更完整详细的实验数据。
总之本发明具有如下显著的优点：1、垂直实验装置结构：实现了定转子的立式安装，避免了重力对定转子配合间隙的影响；2、实现垂直流向的不同介质（砂、气、含水率）运动工况的精确模拟。
附图说明
图1为本发明方法所要应用到的立式螺杆泵模拟实验装置的结构示意图。
图中：1.电机；2.驱动头；3.扭矩仪；4.盘根盒；5.万向联轴器；6.活动卡箍头；7.实验泵；8.压力表；9.针型阀；10.电磁流量计；11.搅拌器；12.隔膜阀；13.固定卡子；14.加砂箱；15.控制柜；16.阀门。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
如图1所示，一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，包括依次连接的驱动系统、泵系统、搅拌系统，所述驱动系统、泵系统均为立式设置，所述泵系统立式设置在支架上，而驱动系统则立式连接在泵系统的动力输入端；所述泵系统与搅拌系统是通过泵入管线和泵出管线进行循环式连接，所述泵系统和搅拌系统之间的泵入管线上连接有计量系统。驱动系统带动泵系统工作，泵系统通过泵入管线把搅拌系统内的含砂液体吸入泵体内，在吸入的同时泵入管线上的计量系统完成计量工作，然后泵系统再通过泵出管线将含砂液体泵回搅拌系统内；由于驱动系统和泵系统的立式设置，所以泵系统中的定转子的配合间隙不会受到重力的影响，进而很好地模拟泵系统在井下的工作状态，实现垂直流向的不同介质运动工况的精确模拟。
所述计量系统包括连接在泵系统和搅拌系统上的计量管线以及依次设置在该计量管线上的压力表8和电磁流量计10，所述压力表和电磁流量计之间设置有针型阀9和普通阀门16，构成双阀门憋压系统。所述驱动系统包括自上至下依次连接的电机1、驱动头2、盘根盒4，所述驱动头和盘根盒之间增设有一个扭矩仪3。所述泵系统主要为实验泵7，所述实验泵上端通过万向联轴器5连接驱动系统，所述万向联轴器外侧以及实验泵的外侧均设置有固定卡子，所述实验泵的下端则通过泵出管线连接至搅拌系统，并且在该泵出管线上设置有隔膜阀12。所述实验泵与万向联轴器连接处以及试压泵与泵出管线的连接处均设置有活动卡箍头。所述搅拌系统包括加砂箱14、搅拌器11，所述搅拌器立式置于加砂箱中心。还包括控制柜15，所述控制柜分别与驱动系统、泵系统、计量系统、搅拌系统连接。
运行时由控制系统控制电机1运转，从而带动驱动头2进行转动，驱动头下部与连接杆连接，连接杆与实验泵体7转子连接，最终驱动转子旋转工作。在实验过程中为了实现密封，按装盘根盒4。为了进行扭矩测试，在驱动头与盘根盒中间加扭矩仪3。为了减少转子偏心的影响，盘根盒与转子中间的连接杆上加万向联轴器5。为了固定泵体，在泵体上加装固定卡子13。
搅拌系统由搅拌器11、加砂箱14、隔膜阀12组成。砂子经搅拌器11搅拌均匀分散在液体中。为防止砂子堵塞出口阀采用隔膜阀12控制开关。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (6)

1.一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，包括以下步骤：
1）、依次连接驱动系统、泵系统、搅拌系统，所述驱动系统、泵系统均为立式设置，所述泵系统立式设置在支架上，而驱动系统则立式连接在泵系统的动力输入端；所述泵系统与搅拌系统是通过泵入管线和泵出管线进行循环式连接，所述泵系统和搅拌系统之间的泵入管线上连接有计量系统；
2）、驱动系统带动泵系统工作，泵系统通过泵入管线把搅拌系统内的含砂液体吸入泵体内，在吸入的同时泵入管线上的计量系统完成计量工作，然后泵系统再通过泵出管线将含砂液体泵回搅拌系统内；由于驱动系统和泵系统的立式设置，所以泵系统中的定转子的配合间隙不会受到重力的影响，进而很好地模拟泵系统在井下的工作状态，实现垂直流向的不同介质运动工况的精确模拟。
2.根据权利要求1所述的一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，其特征在于，所述计量系统包括连接在泵系统和搅拌系统上的计量管线以及依次设置在该计量管线上的压力表和电磁流量计，所述压力表和电磁流量计之间设置有针型阀和普通阀门，构成双阀门憋压系统。
3.根据权利要求1所述的一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，其特征在于，所述驱动系统包括自上至下依次连接的电机、驱动头、盘根盒，所述驱动头和盘根盒之间增设有一个扭矩仪。
4.根据权利要求3所述的一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，其特征在于，所述泵系统主要为金属螺杆实验泵，所述实验泵上端通过万向联轴器连接驱动系统，所述万向联轴器外侧以及实验泵的外侧均设置有固定卡子，所述实验泵的下端则通过泵出管线连接至搅拌系统，并且在该泵出管线上设置有隔膜阀。
5.根据权利要求1所述的一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，其特征在于，所述搅拌系统包括加砂箱、搅拌器，所述搅拌器立式置于加砂箱中心。
6.根据权利要求1所述的一种金属螺杆泵立式模拟实验方法，其特征在于，还包括控制柜，所述控制柜分别与驱动系统、泵系统、计量系统、搅拌系统连接。
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