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潜油电泵主要用于油井大排量抽吸液体,是油气田稳产、高产和经济效益较好的机械采油方式之一。由于采液强度增加,地层压力逐步下降,砂岩承受载荷增加,导致胶结物受到破坏,引起油井出砂。潜油电泵在生产过程中要求井液含砂量不能超过万分之五,含砂量过高则会造成潜油泵叶导轮磨损,排量效率下降;扶正轴承磨损,配合间隙增大,机组振动加剧,保护器机械密封失效,井液进入电机;机组连接螺栓松动,甚至断裂,导致机组掉井事故。如何改进现有潜油电泵的防砂工艺、研发新型结构防砂泵,有效延长机组运行寿命,已成为摆在各家机械采油设备供应商面前的重要课题。本文从油井出砂对潜油电泵造成的损坏形式入手,运用计算流体力学理论和Fluent分析软件对潜油泵的主要过流部件叶轮和导轮进行仿真分析,并对潜油电泵在含砂井中实际应用时磨损发生的部位进行统计,对磨损原因进行分析,并通过室内试验进行验证。针对磨损发生的部位及原因改进叶导轮结构,选用硬度较高的材质并合理设计扶正轴承位置,通过合理设计叶轮在导轮中的轴向串动量、叶轮锁紧结构、改变机组安装工艺,使潜油泵工作时叶轮上下盖板不与导轮接触,保证一定的悬浮量,在井液冲击作用下砂砾不易积存,叶轮、砂砾、导轮三者间不发生硬摩擦。增强潜油电泵在高含砂井液中的适应能力,有效解决了油井出砂造成的潜油电泵失效问题。本文研制的耐砂蚀潜油电泵机组经公司技术部门鉴定验收后,将在国内外含砂油田有较好的应用前景,不仅能有效延长机组在含砂井中的使用寿命,还能让公司的产品性能跨上一个新台阶,增强公司参与国内外市场的竞争力,为公司创造巨大的经济效益和社会效益。研制过程中进行的整体压紧式潜油泵在工作时的轴向力测试将为整体压紧式潜油泵设计和高承载止推轴承保护器研究提供相关数据。