基于有限元的 不压井高压并泵管汇分析及优化

张　前

（中石化石油机械股份有限公司第四机械厂，荆州 434024）

基于有限元的 不压井高压并泵管汇分析及优化

张前

（中石化石油机械股份有限公司第四机械厂，荆州 434024）

本文基于有限元理论对高压并泵管汇进行建模、静力学及模态分析，同时分析液压油压力脉动频率成分。结合分析结果，优化并泵管汇设计。结果表明，通过优化提高了高压并泵管汇的静态和动态特性，减轻了管汇质量，降低了管汇工作时的振动，提高了整套系统的工作可靠性。

高压并泵管汇 共振 静力分析 模态分析 固有频率

引言

不压井作业装置是一种新型修井设备[1-2]，是在不压井情况下对油气井进行作业，有效解决作业过程中压井对油层产生的损坏和污染问题，以保护油层，简化施工工序，提高油气生产效率。目前，常见的不压井主机包括动力部分和井口作业部分。其中，动力部分为橇装结构，井口作业部分为主机设备。起升下压液压系统作为不压井装置的核心，采用四个支腿油缸来实现作业管柱的起升和下压，起升下压液压系统液压原理简图如图1所示。

图 1 起升下压液压系统液压原理简图

图1中，液压泵、溢流阀、卸荷阀及高压并泵管汇都安装在动力橇上，HUSCO阀和支腿油缸安装在井口作业主体设备上。四个液压泵输出的液压油汇集到一个并泵管汇里，然后该并泵管汇将液压油流入HUSCO阀，HUSCO阀控制支腿油缸的起升下压运动。

工作过程中，并泵管汇的振动和噪声较大。……