抽油泵泵筒与柱塞表面耐磨技术研究进展
详细信息    查看全文 | 推荐本文 |
  • 英文篇名:Research Progress of Wear-resistant Technology for the Barrel and Plunger of Pumpjack
  • 作者:张心明 ; 胡嵩 ; 赵怡然 ; 郑龙
  • 英文作者:ZHANG Xinming;HU Song;ZHAO Yiran;ZHENG Long;School of Mechanical and Electrical Engineering,Changchun University of Science and Technology;Key Laboratory of Bionic Engineering,Ministry of Education,Jilin University;
  • 关键词:抽油泵 ; 泵筒 ; 柱塞 ; 耐磨
  • 英文关键词:oil well pump;;pump barrel;;pump plunger;;wear-resistant
  • 中文刊名:SKJX
  • 英文刊名:Oil Field Equipment
  • 机构:长春理工大学机电工程学院;吉林大学工程仿生教育部重点实验室;
  • 出版日期:2019-01-25
  • 出版单位:石油矿场机械
  • 年:2019
  • 期:v.48;No.346
  • 基金:国家自然科学基金项目(51375204)
  • 语种:中文;
  • 页:SKJX201901016
  • 页数:8
  • CN:01
  • ISSN:62-1058/TE
  • 分类号:77-84
摘要
随着油田不断开采,油井含水含砂量逐年增加,抽油泵的工作环境日益恶化。由于摩擦致使抽油泵泵筒与柱塞失效的情况愈加严重,这将严重影响抽油泵泵效及其使用寿命。概述了抽油泵泵筒与柱塞磨损失效原因。总结了当前几种常用的泵筒与柱塞表面防磨减阻的方法。展望了抽油泵泵筒与柱塞耐磨技术的发展方向。提出了将具有耐磨减阻特性的仿生表面应用于抽油泵柱塞的构想。
        With increasing water and sand content in the oil well,the working conditions of pump systems is deteriorating and causing more frequent wear failure in pumpjack barrels and plungers,which is seriously affecting the efficiency and service life of pump systems.The reasons and mechanisms of common wear failures in pumpjack barrels and plungers,the recent progress of the wear-resistant technology implemented on the surface of these components have been introduced.The prospective of wear-resistant technology development for the barrel and plunger has also been mentioned with the idea of applying bionic surface for reducing the friction.
引文
[1]闫学峰,檀朝东,周晓东.国内油田抽油泵应用工况及失效形式综述[J].中国石油和化工,2008(18):48-51.
    [2]谢宇.抽油机井偏磨的机理和防治技术研究[D].大庆:大庆石油学院,2008.
    [3]卜凡俭.抽油泵磨损机理分析与解决办法探讨[J].胜利油田职工大学学报,2007,21(1):70-72.
    [4]张永清,陈强业.含水量对磨料磨损的影响[J].上海交通大学学报,1985,19(2):37-50.
    [5]姚文席,孙志永,王科社.抽油泵摩擦磨损试验机的主机设计[J].石油机械,2005,33(10):5-7.
    [6]李连峰,伊秀娟,冠联星,等.基于FLUENT的抽油泵泵效仿真研究[J].石油矿场机械,2011,40(9):48-52.
    [7]李凌川,李明忠,王卫阳,等.基于FLUENT的有杆泵抽油流场数值研究[J].当代化工,2013,42(8):1181-1184.
    [8]辛旻.抽油机井井下装置运动仿真研究[D].大庆:大庆石油学院,2010.
    [9]袁焕君.基于VB的特种防砂抽油泵系统开发技术研究[D].成都:西华大学,2013.
    [10]程义远.抽油泵泵筒内壁激光/渗氮复合改性研究[D].青岛:中国石油大学机电学院,2010.
    [11]尚朝辉,刘建敏,邹群,等.预防柱塞偏磨的新型抽油泵柱塞自旋器[J].石油机械,2007,35(8):71-72.
    [12] Bychkov N A,Kartel G A,Kozlovsky A M.New quality of a chrome-plated working surface of deepwell pumps cylinders and plungers[J].2005(4):112-113.
    [13] Ori A,Ceschini L,Martini C,et al.Materials and surface modification technologies for variable displacement oleodynamic vane pumps:Evaluation of the tribological behaviour[J].La Metallurgia Italiana,2009,101(9):29-38.
    [14] Shih Y,Wu K L,Sue J W,et al.Determination of tranexamic acid in cosmetic products by high-performance liquid chromatography coupled with barrel plating nickel electrode[J].Journal of Pharmaceutical&Biomedical Analysis,2008,48(5):1446.
    [15]娄晖,晏祥慧,孙晓忠.抽油泵泵筒柱塞摩擦副配对试验研究[J].石油机械,2002,30(8):7-10.
    [16]全伟东,杨乃偁.浅谈抽油泵的热处理及耐磨性[J].石油机械,1996,24(11):56-59.
    [17]胡国程,何火生,黄圣坤.抽油泵柱塞杆耐磨耐腐涂层用镍基合金粉末的研究[J].湖南冶金,1994(1):1-5.
    [18]白理明,吕瑞典,周锡容,等.双柱塞反馈抽油泵柱塞失效分析[J].石油机械,1998,26(1):23-25.
    [19]刘正,陈轩,吴伟,等.整体抽油泵筒的稀土表面处理[J].中国稀土学报,1993,11(4):376-378.
    [20]姜民政,张玉娥,董康兴,等.抽油泵柱塞表面化学沉积Ni-P-SiC镀层的制备及性能研究[J].功能材料,2014,45(15):15093-15095.
    [21]王小峰,汤宝寅,林岐增.抽油泵柱塞等离子体浸没离子注入工艺研究[J].机械工程师,2001(11):32-34.
    [22]李孟龙,周瑞芬,马春阳.抽油泵泵筒表面沉积NiP-SiC镀层研究[J].兵器材料科学与工程,2017,40(5):110-112.
    [23]王浪平,王小峰,汤宝寅.等离子体浸没离子注入与沉积技术的发展及前沿问题[J].中国表面工程,2010,23(1):9-14.
    [24]耿红军,安琛.抽油泵柱塞表面喷焊新工艺[J].机械设计与制造,1998(3):10.
    [25]付路长,蔺遥武,张志华,等.抽油泵摩擦副高含水期耐磨性试验研究[J].石油机械,2004,32(1):7-8.
    [26]胡春莲,侯尚林.喷焊镍基合金液力反馈抽油泵柱塞失效分析[J].中国腐蚀与防护学报,2012,32(1):80-84.
    [27]Kilsung Kwon,Chul Woo Park,Daejoong Kim.High-flowrate,compact electroosmotic pumps with porous polymer track-etch membranes[J].Sensors&Actuators A Physical,2012,175(2):108-115.
    [28] Changjun Qiu,Yong Chen.Manufacturing Process of Nanostructured Alumina Coatings by Suspension Plasma Spraying[J].Journal of Thermal Spray Technology,2009,18(2):272-283.
    [29] Xu X,S U Z G,Liu S Y,et al.Comparative Studies on Friction and Wear Performance between Glass-fiber Reinforced Polyamide 66Composite and Ductile Irons on Ceramic Al_2O_3Counterface in Sucker Rod Centralizer Application[J].Transactions of the Iron&Steel Institute of Japan,2010,50:900-905.
    [30]魏斌.碳锆复合树脂内涂层油管技术研究[J].石油机械,2009,37(3):8-9.
    [31]关绍巍,祝世洋,代中明,等.一种防腐耐磨防结垢抽油泵柱塞的制备方法:CN 102500537 A[P].2012-06-20.
    [32]何小敏.油井抽油泵柱塞制造新方法[J].国外石油机械,1994,5(4):79.
    [33]钱兵.油田耐磨柱塞的生产工艺:CN 102211194A[P].2011-10-12.
    [34]文晓斌.一种柱塞表面自润滑碳基镀层及其制备方法:CN 101984133A[P].2011-03-09.
    [35]夏原,李光,刘仁.一种抽油泵及其制造方法:104929928A[P].2015-09-23.
    [36]杨永利,孙世杰,陈春谱.先进陶瓷管式抽油泵:101649828A[P].2010-02-17.
    [37]李志忠.激光表面强化[M].北京:机械工业出版社,1992:90-260.
    [38]韩彬,王勇.激光表面改性在石油工业中的应用[J].石油工程建设,2008,34(2):15-19+84.
    [39]王扬,邓宗全,曲存景,等.抽油泵整体泵筒激光表面淬火[J].哈尔滨工业大学学报,1999,31(4):40-42.
    [40]马洪伟.油管内壁激光表面强化研究[D].青岛:中国石油大学,2009.
    [41]赫庆坤.抽油泵柱塞表面激光合成TiC/NiCrBSi熔覆层研究[D].青岛:中国石油大学,2009.
    [42]赫庆坤,王勇,陶德灿,等.激光合成金属陶瓷抽油泵柱塞耐磨减磨机理[J].石油机械,2008,36(12):7-10.
    [43]彭玉娟,罗燕,张伟强,等.激光熔覆Ni60在抽油泵柱塞上的应用[J].热加工工艺,2005(10):46-47.
    [44]张鹏吉,倪德才.整筒泵泵筒加工中的激光热处理技术[J].石油机械,1996,24(a01):18-22.
    [45]孙明朗.在杆式抽油泵柱塞工作面上滚压菱形网纹槽[J].石油机械,1984,12(1):79.
    [46]姜东,罗文莉,罗燕,等.等径刮砂柱塞防砂泵的研究与应用[J].石油机械,2001,29(7):28-29.
    [47]靳建光.辽河油田出砂井防砂抽油泵研制与应用[D].青岛:中国石油大学,2010.
    [48]祖世强,韦雅珍,夏健,等.抽油泵柱塞减少磨损的方法[J].石油机械,1998,26(2):37-38.
    [49]王志权,О.М.Керимов.配置旋转柱塞的杆式抽油泵[J].国外石油机械,1995,6(2):55-56.
    [50]高树华.一种可提高杆式抽油泵运行寿命的新型自动旋转柱塞[J].国外石油机械,1999,10(2):36-37.
    [51]高淑清.抽油泵旋转柱塞[J].石油机械,2001,29(6):55-56.
    [52] Jerry M Snow.Rotating plunger for sucker rod pump:US 5,660,534[P].1997-08-26.
    [53]李庆云,邹群.抽油泵柱塞自旋器在斜井中的应用[J].石油机械,2003,31(11):53-54.
    [54]姜民政,朱君,金仁贤.旋转柱塞抽油泵工作原理及室内试验分析[J].石油矿场机械,1996,25(1):17-19.
    [55]罗文莉,徐文庆.抽油泵柱塞旋转及参数设计[J].油气地质与采收率,2004,11(1):73-74.
    [56]宫俊峰.旋转柱塞抽油泵原理及室内试验[J].油气田地面工程,2005,24(2):18-19.
    [57]钟新兰.旋转防砂抽油泵的研制及应用[J].科技与企业,2012(18):306.
    [58]Э.М.鲁斯塔莫夫,王志权.配自动对中柱塞的深井泵工作性能的试验研究[J].石油机械,1982(1):43-45.
    [59]蔡勤增.长柱塞耐砂泵筒偏磨原因分析及改进措施[J].石油地质与工程,2011,25(S1):117-119.
    [60]高自超,杨晓东.塔河油田使用长柱塞高效环封抽油泵的可行性[J].中国石油和化工标准与质量,2016,(7):64-65.
    [61]贺国伟,谢海玮,陈妙莉.长柱塞短泵筒防砂管式抽油泵的研制与应用[J].内蒙古石油化工,2013(9):125-126.
    [62]李小龙,陈松岳,高军,等.长柱塞防砂卡抽油泵矿场应用效果及评价[J].石油机械,1999,27(5):36-38.
    [63]刘庆敏,徐建礼,程正全,等.长柱塞式防砂抽油泵原理与应用[J].油气采收率技术,1999,6(1):79-82.
    [64]钱犇.长柱塞防偏磨抽油泵的研制及应用[J].机械工程师,2013,(10):198-199.
    [65]裘新农,王难和.新型多功能长柱塞抽油泵解决油田现场生产难题[J].新疆石油科技,2006,16(1):64.
    [66]孙双.长塞环封防气防砂抽油泵的研制[J].石油机械,2010,38(10):51-52.
    [67]田荣恩,焦丽颖,杨峰,等.长柱塞防砂卡抽油泵技术改进及现场试验[J].石油机械,2001,29(8):46-47.
    [68]王百战,王毅理,张刘富,等.25mm长柱塞短泵筒管式抽油泵的研制与应用[J].石油机械,2013,41(9):102-104.
    [69]王福,张辉,张继春.多功能长柱塞抽油泵的研制与应用[J].新疆石油科技,2006,16(1):55-56.
    [70]于超.长柱塞防砂泵配套举升工艺在荣72块的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(12):243.
    [71]张海波.采用长柱塞抽油泵技术提高产气油井产量[J].石化技术,2016(9):42.
    [72]张丽平,戴玲,杨龙,等.长柱塞无泵筒环封抽油泵的研究与应用[J].内蒙古石油化工,2008(18):21-22.
    [73]周海芳,郎帆,曹芳.三次采油井抽油泵的研制与应用[J].石油和化工设备,2016,19(5):64-66.
    [74]罗鹏飞.柔性金属抽油泵及在冀东油田的应用[J].石化技术,2015(3):27.
    [75]李静,韩霞.弹性密封抽油泵柱塞:CN 202789497U[P].2013-03-13.
    [76]鲁广立,张明勇,孙勇福,等.一种柱塞抽油泵:CN104632593B[P].2016-09-14.
    [77]舒华文,张清松,邓宝宁,等.抽油泵刮垢柱塞:CN202707471U[P].2013-01-30.
    [78]许家勤,高宏.组合柱塞防卡抽油泵的设计[J].石油机械,2005,33(6):50-51.
    [79]崔立峰.软密封柱塞抽油泵系列的完善与应用[J].特种油气藏,2003,10(5):65-66.
    [80]崔立峰,褚贵良,李春东,等.液力启动软柱塞抽油泵在出砂区块生产中的应用[J].特种油气藏,2002,9(5):77-79.
    [81]侯双亮,印雪芹.软密封柱塞增效抽油泵的研制与应用[J].钻采工艺,2011,34(06):61-62.
    [82]李强,孙春龙,莫非.新型自封式软柱塞抽油泵的研究与应用[J].通用机械,2009,(06):37-38.
    [83]王希芹.柔性金属抽油泵排砂采油工艺分析[J].化工管理,2016(23):232.
    [84]王艳丽,冉令国,郭群,等.软柱塞可捞固定阀抽油泵的研究与应用[J].石油钻采工艺,2010,32(2):68-70.
    [85]许家勤,高宏.组合柱塞防卡抽油泵的设计[J].石油机械,2005(6):50-51.
    [86]赵念祖.抽油泵的金属柱塞与软密封柱塞[J].石油机械,1986,14(11):39-43.
    [87]孙磉礅.实心柱塞抽油泵优化及配套技术[J].油气田地面工程,2013,32(4):12-13.
    [88]孙宝福,王志明,牛少辉,等.三管式防砂抽油泵优化设计[J].石油机械,2007,35(9):116-118.
    [89] Hirsch R L.Peaking of world oil production:Recent forecasts[J].World Oil,2007,52(1):2-8.
    [90]石建设,杨海滨,陆华飞,狄敏燕.一种柔性组合抽油泵柱塞:CN 101825083B[P].2011-12-21.
    [91]屈文涛,孙旭光,袁比飞.一种环形柱塞小排量杆式抽油泵:CN 103883503B[P].2015-11-11.
    [92]吴法祥,李洪坤,杨东京,等.防砂抽油泵:CN202182013U[P].2012-04-04.
    [93]徐金超,李娟,李举辉,等.多级泵筒液压自封柱塞抽油泵:CN 102562546B[P].2016-08-17.
    [94]路甬祥.仿生学的意义与发展[J].科学中国人,2004(4):23-24.
    [95]任露泉,梁云虹.耦合仿生学[M].北京:科学出版社,2012:1-18.
    [96]张录丰.抽油泵柱塞表面仿生耐磨特性研究及多通道测试装置设计[D].长春:吉林大学生物与农业工程学院,2014.
    [97]孟庆武,秦学民,万泰力.金属表面激光熔覆技术在油田的应用[J].油气田地面工程,2003,22(1):63-64.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700