一种防烧泵的煤层气螺杆泵井管柱设计方法

《一种防烧泵的煤层气螺杆泵井管柱设计方法》是一篇关于煤层气开采技术领域的研究论文，旨在解决煤层气开发过程中常见的“烧泵”问题。该论文提出了针对煤层气螺杆泵井的管柱设计方法，通过优化井下设备结构和运行参数，有效降低因高温、高压或流体性质变化导致的泵体损坏风险，从而提高煤层气井的稳定性和采收效率。

在煤层气开采中，螺杆泵因其结构简单、运行平稳、适应性强等优点被广泛应用。然而，在实际应用过程中，由于煤层气井地层条件复杂，如压力波动大、气体含量高、液体粘度变化频繁等因素，容易造成螺杆泵的“烧泵”现象。烧泵不仅会降低泵的工作效率，还会缩短设备寿命，增加维护成本，严重影响煤层气的连续生产。

为了解决这一问题，该论文提出了一种新的防烧泵的煤层气螺杆泵井管柱设计方法。该方法从多个方面入手，包括泵体材料的选择、井管柱的结构优化、流体动力学分析以及工作参数的合理设定等。通过对不同工况下的模拟计算和实验验证，论文证明了该设计方法能够显著降低烧泵发生的概率，提高螺杆泵的使用寿命。

论文首先对煤层气井的地质特征进行了详细分析，明确了影响螺杆泵工作的主要因素。例如，煤层气井的地层压力、温度变化、气体与液体的比例以及井筒内的流动状态等都会对泵的工作性能产生重要影响。基于这些因素，作者提出了一个系统化的设计框架，用于指导螺杆泵井管柱的设计。

在设计方法中，作者特别强调了泵体材料的选择。传统的金属材料在高温环境下容易发生氧化和变形，而新型复合材料则具有更好的耐热性和抗腐蚀性。因此，论文建议在关键部位使用高性能材料，以提高泵体的耐久性。此外，还对泵的密封结构进行了改进，以减少泄漏和磨损带来的故障。

除了材料选择，论文还对井管柱的结构进行了优化。通过合理的管道布局和支撑设计，可以有效减少井下流体对泵体的冲击力，降低泵的振动和疲劳损伤。同时，论文还引入了流体动力学模型，对井内流体的流动情况进行仿真分析，确保设计的合理性。

在工作参数的设定方面，论文提出了一套科学的调整策略。根据不同的井况，动态调节泵的转速、排量和压力等参数，避免因操作不当导致的烧泵事故。这种智能化的控制方式不仅可以提高泵的工作效率，还能延长设备的使用寿命。

此外，论文还对实际应用案例进行了分析。通过对多个煤层气井的现场数据进行对比研究，验证了该设计方法的有效性。结果显示，采用新设计的螺杆泵井在运行过程中表现出更高的稳定性，烧泵现象明显减少，采气效率得到提升。

综上所述，《一种防烧泵的煤层气螺杆泵井管柱设计方法》是一篇具有重要实践价值的研究论文。它不仅为煤层气开采提供了新的技术思路，也为其他类型的油气井设计提供了参考。随着煤层气资源的进一步开发，该论文提出的防烧泵设计方法将在实际工程中发挥越来越重要的作用。