工艺和等大型石油公司均已大规模采用这项技术。稠油出砂冷采井超过口，主要分布在阿尔伯达省东部的和等油田。特别值得提的是，加拿大石油公司通过技术进步，对地区长期闲置的油层厚度仅左右的低品位稠油油藏进行了出砂冷采，结果平均单井产量提高了倍稠油总产量提高了倍，其中，出砂冷采产量占稠油总产量的以上图。近年来，委内瑞拉国家石油公司和石油公司等也开展了天然沥青冷采试验和商业化应用。有人利用泡沫油机理结合水平井多分枝井开采技术可以使单井产量达。图石油公司稠油产量构成国内情况我国稠油资源丰富分布较广。自年以来，我国稠油开发有了长足的发展，目前已建成了辽河胜利新疆和河南等大稠油生产基地，累计动用稠油储量近，建成年生产能力。年以前，我国稠油开发普遍采用注蒸汽开发方式，都面临出砂气窜和采油成本高的挑战。即使如此，仍有数亿吨占探明储量的以上稠油资源由于油层薄纯总厚度比低或原油粘度太高而无法投入开发。年，为了在国内研究和推广稠油出砂冷采技术，中国石油天然气总公司将该技术列为九五科研攻关重点项目，并在河南油田开展了浅薄层稠油油藏出砂冷采可行性研究及矿场试验。经过河南石油管理局各有关单位及中国石油勘探开发科学研究院等协助单位年的艰苦攻关，河南油田在稠油出砂冷采方面取得了卓有成效的研究成果和良好的矿场试验效果，填补了国内在该技术领域里的空白。除了河南油田以外，新疆华北辽河吉林等油田也先后进行排砂采油的矿场试验，其中新疆吉林油田获得了明显的增产效果。值得提的是，苏丹区油田是个地层胶结疏松易出砂的稠油油田，是该油田的最大股东股份和作业者，目前该油田正处于开发准备阶段，为了制定切实可行的开发方案，年月组织了系列关于稠油开采方式的国内外调研工作，并且开展了防砂与不防砂对于产能影响的现场试验。根据调研专题研究和现场试验的结果，认为防砂与不防砂是种辩证关系，不能单纯强调防砂，也不能绝对不考虑防砂。方面，在技术上要根据出砂高峰期所持续的时间出砂量多少泵的排砂效率如何以及产能是否达到设计要求等因素来决定是否采取防砂措施另方面，在经济上要对比这两种冷采开采方式的经济效益，以决定应该采用那种方式，或者两种方式的组合，以及两种方式如何形成接替关系。这就是作者和苏丹区的专家们共同提出的稠油有限排砂采油方式。稠油出砂冷采技术简介对于稠油油藏来讲，排砂冷采是指在没有人工能量补充的条件下，依靠天然能量，并通过调节压差使地层达到出砂，同时又保持地层骨架不被破坏，从而大幅度改善地层的渗透率，达到提高产量的过程。此过程由于有少量天然气的存在，通常伴随着泡沫油的形成，泡沫油在排砂采油的过程中起到了提供能量降低粘度和携砂的作用。稠油冷采的主要做法是，不注蒸汽，也不采取防砂措施，而是在射孔后直接应用螺杆泵进行采油。因此它具有开采工艺简单生产成本低适用范围广的优点，根据加拿大和河南油田的实践经验，般单井日产油可达以上，采收率可达。适用油藏条件稠油冷采技术适用的油藏范围较广，对于油层原油粘度和油藏压力没有明显的限制，油藏的埋深以满足螺杆泵的扬程为宜。只要油层胶结疏松地层原油中含有定溶解气量，距边底水较远的稠油油藏均可采用该技术。稠油冷采机理在出砂冷采中，按照均质油藏稳定条件下的达西定律计算出的产量是很低的，但实际采油量却是理论计算值的几倍甚至几十倍，产油量的提高幅度是非常大的。目前认为，连续出砂和泡沫油驱动是两个关键因素，二者共同作用使得稠油产量得到了提高。疏松砂岩油层局部发生流化作用，砂子与液体道流动，达西流速增大，砂岩结构发生破坏并不断发生流化作用。由于稠油粘度高，且作用于流化作用发生部位的压力梯度高，导致该部位砂子迁移速度加快。崩落下来的砂子颗粒的侧向流速可能与流体流速极为接近，这时压力梯度表达式为式中维压力降混砂液粘度，渗透率流体流速流动砂子的流速，式可以看出，当流动砂流速与液相流速致时，流动过程不会受阻，从而不存在压力降，这样油井的产量便会成倍地增加。随着砂子的产出，油层中产生不断向外延伸的高渗透带，致使流入井筒的流速不断增加。消除堵塞和近井污染。稠油中含有沥青以及由复杂高分子所形成的半固态物质。油井开采过程中，随着压力的降低及气体的析出，这些物质会沉淀下来堵塞孔隙喉道，从而引起渗透率的下降。此外，稠油油藏中般含有粒级极细的硅质矿物石英和泥质等，在高压力梯度和高粘度原油拖曳力的作用下，这些矿物将发生运移并堵塞孔隙喉道。如果砂子是通过动力学机制而发生剪切膨胀和流化作用，则孔隙堵塞可以通过砂子的继续位移和进步的侵蚀作用自动消除。这现象已在出砂冷采高产井中得到证实。随着开采时间的延长，这些油井持续产出砂子，表皮系数负值越来越大。此外，泡沫油驱动也是出砂冷采井产量高的个重要原因，这与普通溶解气驱存在许多不同之处。与稀油相比，虽然天然气在稠油中的溶解系数低，但稠油中般仍含有的溶解气。由于稠油埋藏浅地层压力低且接近饱和压力，天然气在地层压力附近处于溶解平衡状态。当出砂冷采井在放大压差激励地层出砂时，地层原油中产生大量的微气泡并形成泡沫油，而且由于稠油中胶质和沥青质含量高，包裹气泡的油膜胶结程度高，强度很高的气泡不易破裂，微气泡并不形成连续的气相这与常规的溶解气不同，它随原油从地层流向井筒，并且随着压力的降低而发生膨胀。因此，泡沫油的存在有以下作用产生内部驱动力，将油气水和砂子所形成的砂浆驱向井筒，其流速大大高于常规液相流动理论所预测的速度泡沫油中的气泡流经孔隙喉道时，将对喉道起堵塞作用，导致局部压力梯度升高，从而使局部拖曳力增加，达到激励地层出砂的目的由于井筒中流动的泡沫油密度很低，使得高粘度稠油更加容易携砂。综上所述，出砂冷采机理主要是在出砂和泡沫油的共同作用下提高了产油量。二者的具体作用以及相互关系可用图表示。提高达西渗流速度连续出砂提高地层渗透率消除油层阻塞产量提高提供微气泡膨胀动力↑泡沫油增大砂子拖拽力增强稠油携砂能力图稠油出砂冷采机理关键技术国内外经验表明，稠油出砂冷采时，若不能及时将地层砂子输送到地面，可能形成砂桥或者砂堵，从而导致出砂冷采不能获得成功。因此，射孔和采油技术，硬度，文献表取，初步确定Ⅰ轴的直径。由于轴端开键槽，会削弱轴的强度，故需增大轴径，取选初步确定Ⅱ轴的最小直径,同样增大轴径，取轴的结构设计轴上零件的定位，固定和装配由于本设计中为单级减速器，因此可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定两轴承分别以轴肩和套筒定位，采用过渡配合固定。轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承依次从右面装入。确定轴各段直径和长度略Ⅰ轴Ⅱ轴滚动轴承的选择计确定电动机型号根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有和，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为，满载转速。其主要性能额定功率，满载转速，额定转矩，质量。计算总传动比及分配各级的传动比总传动比分配各级传动比根据指导书，取齿轮单级减速器合理运动参数及动力参数计算计算各轴转速计算各轴的功率电动机的额定功率所以计算各轴扭矩••••三传动零件的设计计算齿轮传动的设计计算选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用调质，齿面硬度为。大齿轮选用钢，调质，齿面硬度根据指导书选级精度。齿面精糙度确定有关参数和系数如下传动比取小齿轮齿数。则大齿轮齿数，所以取实际传动比传动比误差可用齿数比取模数齿顶高系数径向间隙系数压力角则，，分度圆直径由指导书取齿宽，齿顶圆直径，齿根圆直径，输入轴承选用型角接触球轴承，其内径为,外径为，宽度为。计算输出轴承选型角接球轴承，其内径为，外径，宽度为。键联接的选择本设计均采用普通圆头平键。普通平键用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动。构造两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩型式大齿轮处选择圆头型常用为防转键指端铣刀加工与槽同形键顶上面与毂不接触有间隙，联轴器与带轮处均选择型键。输出轴与带轮联接采用平键联接键的类型及其尺寸选择带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择型平键联接。装配图中该键零件选用系列的键，查得键宽，键高，并根据轴长确定键长。箱体箱盖主要尺寸计算箱体采用水平剖分式结构，采用灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸略轴承端盖略减速器的附件的设计挡圈查得内径，外径，挡圈厚，右肩轴直径油标角螺塞。设计参考文献目录邱宣怀，郭可谦，吴宗泽等机械设计第四版北京高等教育出版社，王旭，王积森，周先军等机械设计课程设计北京机械工业出版社，电动机选择电动机类型的选择系列三相异定带的张紧力单根带查表得，故可由式得单根带的张紧力轴上载荷齿轮传动的设计计算选择齿轮材料及精度等级根据工作要求，考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面，齿面硬度。小齿轮钢，调质大齿轮钢，正火，。查文献表，得，。查文献图和知，，。故，，。由于硬度小于，属软齿面，所以按究范围主要为食用菌规模化生产及综合开发项目。为了较准确地确定本项目建设内容，报告对食用菌规模工艺和等大型石油公司均已大规模采用这项技术。稠油出砂冷采井超过口，主要分布在阿尔伯达省东部的和等油田。特别值得提的是，加拿大石油公司通过技术进步，对地区长期闲置的油层厚度仅左右的低品位稠油油藏进行了出砂冷采，结果平均单井产量提高了倍稠油总产量提高了倍，其中，出砂冷采产量占稠油总产量的以上图。近年来，委内瑞拉国家石油公司和石油公司等也开展了天然沥青冷采试验和商业化应用。有人利用泡沫油机理结合水平井多分枝井开采技术可以使单井产量达。图石油公司稠油产量构成国内情况我国稠油资源丰富分布较广。自年以来，我国稠油开发有了长足的发展，目前已建成了辽河胜利新疆和河南等大稠油生产基地，累计动用稠油储量近，建成年生产能力。年以前，我国稠油开发普遍采用注蒸汽开发方式，都面临出砂气窜和采油成本高的挑战。即使如此，仍有数亿吨占探明储量的以上稠油资源由于油层薄纯总厚度比低或原油粘度太高而无法投入开发。年，为了在国内研究和推广稠油出砂冷采技术，中国石油天然气总公司将该技术列为九五科研攻关重点项目，并在河南油田开展了浅薄层稠油油藏出砂冷采可行性研究及矿场试验。经过河南石油管理局各有关单位及中国石油勘探开发科学研究院等协助单位年的艰苦攻关，河南油田在稠油出砂冷采方面取得了卓有成效的研究成果和良好的矿场试验效果，填补了国内在该技术领域里的空白。除了河南油田以外，新疆华北辽河吉林等油田也先后进行排砂采油的矿场试验，其中新疆吉林油田获得了明显的增产效果。值得提的是，苏丹区油田是个地层胶结疏松易出砂的稠油油田，是该油田的最大股东股份和作业者，目前该油田正处于开发准备阶段，为了制定切实可行的开发方案，年月组织了系列关于稠油开采方式的国内外调研工作，并且开展了防砂与不防砂对于产能影响的现场试验。根据调研专题研究和现场试验的结果，认为防砂与不防砂是种辩证关系，不能单纯强调防砂，也不能绝对不考虑防砂。方面，在技术上要根据出砂高峰期所持续的时间出砂量多少泵的排砂效率如何以及产能是否达到设计要求等因素来决定是否采取防砂措施另方面，在经济上要对比这两种冷采开采方式的经济效益，以决定应该采用那种方式，或者两种方式的组合，以及两种方式如何形成接替关系。这就是作者和苏丹区的专家们共同提出的稠油有限排砂采油方式。稠油出砂冷采技术简介对于稠油油藏来讲，排砂冷采是指在没有人工能量补充的条件下，依靠天然能量，并通过调节压差使地层达到出砂，同时又保持地层骨架不被破坏，从而大幅度改善地层的渗透率，达到提高产量的过程。此过程由于有少量天然气的存在，通常伴随着泡沫油的形成，泡沫油在排砂采油的过程中起到了提供能量降低粘度和携砂的作用。稠油冷采的主要做法是，不注蒸汽，也不采取防砂措施，而是在射孔后直接应用螺杆泵进行采油。因此它具有开采工艺简单生产成本低适用范围广的优点，根据加拿大和河南油田的实践经验，般单井日产油可达以上，采收率可达。适用油藏条件稠油冷采技术适用的油藏范围较广，对于油层原油粘度和油藏压力没有明显的限制，油藏的埋深以满足