煤層氣井用螺桿泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及軟件開發(fā).pdf

1、我國煤層氣含量居世界第三位,約36萬億立方米。煤層氣又稱煤層甲烷氣,煤炭工業(yè)稱之為煤層瓦斯,是在成煤過程中形成并賦存于煤層中的一種非常規(guī)天然氣。我國開發(fā)煤層氣已有數(shù)十年的歷史,但還沒有形成規(guī)模化和商業(yè)化的開發(fā),只是最近幾年發(fā)展迅猛。如今,常規(guī)油氣資源日趨緊張,煤層氣作為天然氣資源的有效補(bǔ)充,它的大規(guī)模開發(fā)在我國具有重要的戰(zhàn)略意義。
　　 目前,我國煤層氣的主要排水采氣方法是以有桿泵,螺桿泵和電潛泵來實(shí)現(xiàn)油管排水,套管產(chǎn)氣。螺桿泵

2、是開采煤層氣的有效方式。螺桿泵由定子和轉(zhuǎn)子組成,轉(zhuǎn)子與定子密切配合形成一系列密閉腔室,這些腔室不斷形成、運(yùn)移、消失,實(shí)現(xiàn)了泵送液體。
　　 螺桿泵系統(tǒng)具有地面設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、占地面積小、自動(dòng)化程度高;運(yùn)行穩(wěn)定、不易氣鎖;投資少,排量大等優(yōu)點(diǎn),非常適應(yīng)復(fù)雜地形;具有較強(qiáng)的耐磨、防砂、防氣能力;能有效地應(yīng)付煤層出煤粉、砂的問題。螺桿泵排水采氣系統(tǒng)具有很多其他人工舉升系統(tǒng)不具備的優(yōu)點(diǎn)。
　　 螺桿泵在煤層氣井的應(yīng)用上還

3、存在著效率低下、選型偏大、抽油桿斷脫、和電機(jī)功率偏大等造成的能耗和功率損失。本論文針對(duì)煤層氣開采用螺桿泵及其配套設(shè)施相應(yīng)的優(yōu)化選用沒有一定的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn),考慮煤層氣井具體情況對(duì)螺桿泵及其配套設(shè)備使用的影響,以螺桿泵系統(tǒng)效率為目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)模型,對(duì)螺桿泵的選型給出一定的設(shè)計(jì)參考;根據(jù)抽油桿柱和油管柱的受力計(jì)算校核,選擇符合螺桿泵旋轉(zhuǎn)和舉升能力的型號(hào)規(guī)格;對(duì)電機(jī)功率進(jìn)行優(yōu)化配置,避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象,節(jié)約能源。
　　 本論文根據(jù)具體