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3500五缸ATOS柱塞泵液力端研究
石油礦場用的ATOS柱塞泵主要有鉆井泥漿泵、壓裂泵、固井泵和注水泵等。隨著油田壓裂技術(shù)的發(fā)展，對高壓力、大排量、大功率、結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、操作靈活的五缸ATOS柱塞泵的設(shè)計(jì)與研究將成為以后石油礦場用ATOS柱塞泵的發(fā)展趨勢。

3500五缸ATOS柱塞泵液力端研究
近年來,油田注水技術(shù)在油田開發(fā)過程中得到普遍應(yīng)用。油田注水是提高油田開發(fā)水平,保持藏油質(zhì)量的重要手段,是保持油田產(chǎn)量穩(wěn)定的主要措施之一。與此同時(shí),ATOS柱塞泵在油田注水過程中也得到了普遍應(yīng)用。通過對ATOS柱塞泵的特點(diǎn)進(jìn)行分析,對其選用條件進(jìn)行匹配,并根據(jù)實(shí)踐情況指出其在油田注水中的實(shí)際應(yīng)用效果,并針對其存在的應(yīng)用問題提出相關(guān)建設(shè)性建議。國外在很早之前就已經(jīng)開始對五缸ATOS柱塞泵進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，而國內(nèi)對此的研究還相對比較落后。針對這種現(xiàn)象，在國內(nèi)外已有的研究成果的基礎(chǔ)上對3500五缸ATOS柱塞泵的運(yùn)動和動力學(xué)理論以及液力端的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。主要完成了以下幾個(gè)方面的工作：通過對五缸ATOS柱塞泵工作機(jī)理的研究，全面系統(tǒng)的分析了柱塞的運(yùn)動情況、泵流量和壓力的變化規(guī)律、泵閥的運(yùn)動規(guī)律，為泵的結(jié)構(gòu)和性能的設(shè)計(jì)提供了充分的理論依據(jù)。根據(jù)ATOS柱塞泵的性能參數(shù)，采用Auto CAD、PRO/E軟件對泵頭體和泵閥等主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和三維造型。重點(diǎn)研究了泵頭體和泵閥作業(yè)時(shí)所受的各種載荷情況，建立了它們的有限元模型，為有限元分析墊定了理論基礎(chǔ)。采用ANSYS有限元軟件對泵頭體進(jìn)行了靜力和疲勞強(qiáng)度分析，校核了泵頭體的靜力強(qiáng)度及疲勞壽命，并對未自增強(qiáng)泵頭體和自增強(qiáng)泵頭體的疲勞裂紋萌生壽命分析進(jìn)行了對比。采用ANSYS有限元分析軟件中LS-DYNA模塊分析了閥盤在一定的速度下沖擊閥座的過程并結(jié)合閥盤與閥座在關(guān)閉狀態(tài)下的接觸分析，找出泵閥失效的主要原因，為設(shè)計(jì)和使用提供理論依據(jù)。

3500五缸ATOS柱塞泵液力端研究
研究和設(shè)計(jì)了柱塞密封副的結(jié)構(gòu)并采用有限元軟件對入口壓力與間隙大小和泄漏量之間的變化關(guān)系進(jìn)行仿真，結(jié)果表明泄漏量會隨著入口壓力和間隙的增大而增大，而且間隙的微小變化會引起泄漏量的較大變化。