螺桿泵采油系統應用范圍與實(shí)際應用

發(fā)布時(shí)間：2018-07-20

螺桿泵的流量與轉速成線(xiàn)性關(guān)系，相對于低轉速的螺桿泵，高轉速的螺桿泵雖能增加了流量和揚程，但功率明顯增大，高轉速加速了轉子與定子間的磨耗，使螺桿泵過(guò)早失效，而且高轉速螺桿泵的定轉子長(cháng)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泵，當出口端受阻以后，壓力會(huì )逐漸升高，以至于超過(guò)預定的壓力值。此時(shí)電機負荷急劇增加。傳動(dòng)機械相關(guān)零件的負載也會(huì )超出設計值，嚴重時(shí)會(huì )發(fā)生電機燒毀、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，用以穩定出口壓力，保持泵的正常運轉。

通過(guò)減速機構或無(wú)級調速機構來(lái)降低轉速，使其轉速保持在每分三百轉以下較為合理的范圍內，與高速運轉的螺桿泵相比，使用壽命能延長(cháng)幾倍。

1.螺桿泵采油系統的應用范圍

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

含砂石油：可開(kāi)采含砂量為2.5%的石油；

適用于油井溫度為150℃。

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

2.螺桿泵采油系統的優(yōu)點(diǎn)

(1)螺桿泵采油系統結構比較簡(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(kāi)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)測螺桿泵采油系統開(kāi)采稠油平均系統效率為39.1%，“三抽”設備開(kāi)采稠油平均系統效率只有11.6%；

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

(4)使用與調節排量方便，改變螺桿泵的工作轉速即可實(shí)現。還可不停機進(jìn)行調節；

(5)提高石油產(chǎn)量，一般可增加1.8^-7.3倍。

統觀(guān)世界螺桿泵采油系統，按不同驅動(dòng)型式可分為地面驅動(dòng)和井下驅動(dòng)兩大類(lèi)。

1.地面驅動(dòng)螺桿泵采油系統

根據傳動(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(柴油機或液壓馬達)、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子相聯(lián)接，橡膠定子與油管相聯(lián)接。當電動(dòng)機旋轉時(shí)，帶動(dòng)抽油桿和轉子旋轉，將石油舉升到地面。

直接傳動(dòng)：將電動(dòng)機(液壓馬達)軸立起來(lái)，通過(guò)行星減速器與抽油桿、光桿同心相聯(lián)接，直接驅動(dòng)抽油桿旋轉進(jìn)行抽油。

2.井下驅動(dòng)螺桿泵采油系統

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

液壓驅動(dòng)：利用地面液壓泵產(chǎn)生   壓力和排量的液體，通過(guò)導管通向井下液壓馬達，驅動(dòng)轉子旋轉進(jìn)行抽油。

電驅動(dòng)：將潛油電動(dòng)機、保護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。地面上有變壓器和自動(dòng)控制臺等。

螺桿泵采油系統結構與工作原理

現以地面膠帶傳動(dòng)螺桿泵采油系統為例，說(shuō)明其組成、結構與工作原理。

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

螺桿泵是由兩個(gè)互相嚙合的轉子和定子螺旋體組成，轉子由鋼材料制成的單頭螺旋線(xiàn)體，具有堅硬、光滑鍍鉻表面。定子是一個(gè)在鋼管內硫化成型的雙頭螺旋線(xiàn)體，其內橡膠子具有柔軟的彈性。相互嚙合的轉子和定子，由于它們的幾何形狀面構成一系列相等的、互相分割的腔室，當轉子在定子里旋轉的時(shí)候，這些腔室由定子的下端沿軸線(xiàn)向上運動(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，盡管工作轉速較低，但是仍可將石油舉升很高。根據轉子與定子嚙合原理，當轉子每轉動(dòng)一周時(shí)，在定子上端可以排出兩個(gè)腔室的石油。

螺桿泵采油系統的井下部分，主要由抽油桿、接頭、轉子、導向頭和油管、接箍、定子、尾管等組成。為了防止油管、定子脫扣，在尾管下部應裝有固定錨或封隔器。