螺桿泵采油系統(tǒng)應(yīng)用范圍與實(shí)際應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：2018-07-20

螺桿泵的流量與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，相對(duì)于低轉(zhuǎn)速的螺桿泵，高轉(zhuǎn)速的螺桿泵雖能增加了流量和揚(yáng)程，但功率明顯增大，高轉(zhuǎn)速加速了轉(zhuǎn)子與定子間的磨耗，使螺桿泵過早失效，而且高轉(zhuǎn)速螺桿泵的定轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度很短，易磨損，因而縮短了螺桿泵的使用壽命。

螺桿泵是一種容積式回轉(zhuǎn)泵，當(dāng)出口端受阻以后，壓力會(huì)逐漸升高，以至于超過預(yù)定的壓力值。此時(shí)電機(jī)負(fù)荷急劇增加。傳動(dòng)機(jī)械相關(guān)零件的負(fù)載也會(huì)超出設(shè)計(jì)值，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生電機(jī)燒毀、傳動(dòng)零件斷裂。為了避免螺桿泵損壞，一般會(huì)在螺桿泵出口處安裝旁通溢流閥，用以穩(wěn)定出口壓力，保持泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

通過減速機(jī)構(gòu)或無級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)來降低轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速保持在每分三百轉(zhuǎn)以下較為合理的范圍內(nèi)，與高速運(yùn)轉(zhuǎn)的螺桿泵相比，使用壽命能延長(zhǎng)幾倍。

1.螺桿泵采油系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

與“三抽”設(shè)備相比較，螺桿泵采油系統(tǒng)應(yīng)用范圍較廣，可以開采各種石油，例如：高粘度稠油：可開采粘度為5000MPa.S石油，如果配用空心抽油桿，在螺桿泵轉(zhuǎn)子中有一個(gè)孔，向井下注入熱油或稀油，可以開采粘度為10000MPa.S-20000MPa·S稠油；大氣油比石油：可開采700m3/t大氣油比石油；

含砂石油：可開采含砂量為2.5%的石油；

適用于油井溫度為150℃。

近年來，螺桿泵采油系統(tǒng)顯示了   好的抽油效果，實(shí)踐證明可用于“三抽”設(shè)備不能維持正常生產(chǎn)的油井上，也可用于停產(chǎn)后恢復(fù)生產(chǎn)的油井上。

2.螺桿泵采油系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

(1)螺桿泵采油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，體積較小，重量減少二分之一，占用地面空間較小，適合于叢式井開采稠油；

(2)螺桿泵零件少、水力損失較小、泵效高、故障率低。經(jīng)實(shí)測(cè)螺桿泵采油系統(tǒng)開采稠油平均系統(tǒng)效率為39.1%，“三抽”設(shè)備開采稠油平均系統(tǒng)效率只有11.6%；

(3)螺桿泵采油系統(tǒng)抽油經(jīng)濟(jì)，一般節(jié)約電耗達(dá)26%^50%，降低采油成本，經(jīng)濟(jì)效益好；

(4)使用與調(diào)節(jié)排量方便，改變螺桿泵的工作轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)。還可不停機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)；

(5)提高石油產(chǎn)量，一般可增加1.8^-7.3倍。

統(tǒng)觀世界螺桿泵采油系統(tǒng)，按不同驅(qū)動(dòng)型式可分為地面驅(qū)動(dòng)和井下驅(qū)動(dòng)兩大類。

1.地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油系統(tǒng)

根據(jù)傳動(dòng)型式不同，又可分為膠帶傳動(dòng)和直接傳動(dòng)兩種型式：

膠帶傳動(dòng)：電動(dòng)機(jī)(柴油機(jī)或液壓馬達(dá))、膠帶傳動(dòng)、錐齒輪箱等均置于地面采油井口裝置上面，抽油桿與井下螺桿泵轉(zhuǎn)子相聯(lián)接，橡膠定子與油管相聯(lián)接。當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)抽油桿和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將石油舉升到地面。

直接傳動(dòng)：將電動(dòng)機(jī)(液壓馬達(dá))軸立起來，通過行星減速器與抽油桿、光桿同心相聯(lián)接，直接驅(qū)動(dòng)抽油桿旋轉(zhuǎn)進(jìn)行抽油。

2.井下驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油系統(tǒng)

按驅(qū)動(dòng)型式不同，又可分為液壓驅(qū)動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)兩種型式。動(dòng)力置于井底，沒有抽油桿。

液壓驅(qū)動(dòng)：利用地面液壓泵產(chǎn)生   壓力和排量的液體，通過導(dǎo)管通向井下液壓馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)進(jìn)行抽油。

電驅(qū)動(dòng)：將潛油電動(dòng)機(jī)、保護(hù)器與螺桿泵組合成一體，下入井下，利用電纜將地面電力輸送到井下潛油電動(dòng)機(jī)。地面上有變壓器和自動(dòng)控制臺(tái)等。

螺桿泵采油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理

現(xiàn)以地面膠帶傳動(dòng)螺桿泵采油系統(tǒng)為例，說明其組成、結(jié)構(gòu)與工作原理。

螺桿泵是由地面動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的。地面設(shè)備是由電控箱、電動(dòng)機(jī)、膠帶、膠帶輪、錐齒輪箱、機(jī)架、光桿密封裝置和大四通組成，電控箱將電源輸入電動(dòng)機(jī)，通過膠帶傳動(dòng)進(jìn)行減速，再通過錐齒輪箱進(jìn)行兩級(jí)減速后，其輸出軸通過卡瓦旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳給抽油桿和轉(zhuǎn)子，將井下石油舉升到地面。

螺桿泵是由兩個(gè)互相嚙合的轉(zhuǎn)子和定子螺旋體組成，轉(zhuǎn)子由鋼材料制成的單頭螺旋線體，具有堅(jiān)硬、光滑鍍鉻表面。定子是一個(gè)在鋼管內(nèi)硫化成型的雙頭螺旋線體，其內(nèi)橡膠子具有柔軟的彈性。相互嚙合的轉(zhuǎn)子和定子，由于它們的幾何形狀面構(gòu)成一系列相等的、互相分割的腔室，當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子里旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，這些腔室由定子的下端沿軸線向上運(yùn)動(dòng)，直到

定子上端排放，并被增壓提升，直到井口，再經(jīng)大四通進(jìn)入輸油管道。

螺桿泵是一種容積式泵、所產(chǎn)生的壓力   能夠克服液柱靜壓、油管阻力、井口壓力。螺桿泵屬于正向排放型式，盡管工作轉(zhuǎn)速較低，但是仍可將石油舉升很高。根據(jù)轉(zhuǎn)子與定子嚙合原理，當(dāng)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，在定子上端可以排出兩個(gè)腔室的石油。

螺桿泵采油系統(tǒng)的井下部分，主要由抽油桿、接頭、轉(zhuǎn)子、導(dǎo)向頭和油管、接箍、定子、尾管等組成。為了防止油管、定子脫扣，在尾管下部應(yīng)裝有固定錨或封隔器。