安永生，宋扬，张德实，马露霞，孙春龙

（1.中国石油大学石油工程学院，北京 102249;2.大庆油田采油工程研究院，黑龙江大庆 163002; 3.东北石油大学石油经济研究所，黑龙江大庆 163318）

螺杆泵转子三维运动仿真分析及型线优化设计

安永生1，宋扬1，张德实2，马露霞3，孙春龙2

（1.中国石油大学石油工程学院，北京 102249;2.大庆油田采油工程研究院，黑龙江大庆 163002; 3.东北石油大学石油经济研究所，黑龙江大庆 163318）

利用三维有限元模型计算螺杆泵在过盈条件下的转子运动轨迹，分析在液压条件下液压力对定、转子相互作用的影响，得到液压条件下转子的运动规律，解释螺杆泵在运行过程中转子运动轨迹发生变化的机制。以改善螺杆泵的运行特性、降低扭矩为目的，提出同时改变螺杆泵转子节圆直径与偏心距的型线优化设计方法。结果表明，新方法能够较好地修正螺杆泵转子在定子内部的运动轨迹，提高螺杆泵的举升特性，延长螺杆泵的使用寿命。

螺杆泵;转子;定子;三维仿真;有限元分析;型线;优化

随着油田举升技术的进步，螺杆泵采油技术在中国已经得到规模化应用。不仅应用在含砂和稠油油井，而且应用于稀油井和排水采气井，在大排量井中也得到了应用。因此，对螺杆泵的技术要求也越来越高［1－2］。由于井下采油螺杆泵的工况条件复杂、影响螺杆泵工作性能的因素较多，对螺杆泵工况诊断分析仍然非常困难［3－5］。与国外的技术相比，国内螺杆泵采油技术在系统优化、橡胶配方等方面仍有差距，以往的应用技术主要以实际经验为主，对于工况条件下螺杆泵运动规律及受力特点的研究有待于进一步提高。……