螺桿泵采油系統(tǒng)應(yīng)用范圍與實際應(yīng)用

發(fā)布時間：2018-07-20

螺桿泵的流量與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，相對于低轉(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，當出口端受阻以后，壓力會逐漸升高，以至于超過預(yù)定的壓力值。此時電機負荷急劇增加。傳動機械相關(guān)零件的負載也會超出設(shè)計值，嚴重時會發(fā)生電機燒毀、傳動零件斷裂。為了避免螺桿泵損壞，一般會在螺桿泵出口處安裝旁通溢流閥，用以穩(wěn)定出口壓力，保持泵的正常運轉(zhuǎn)。

通過減速機構(gòu)或無級調(diào)速機構(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)，與高速運轉(zhuǎn)的螺桿泵相比，使用壽命能延長幾倍。

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

(1)螺桿泵采油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，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)實測螺桿泵采油系統(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，一般節(jié)約電耗達26%^50%，降低采油成本，經(jīng)濟效益好；

(4)使用與調(diào)節(jié)排量方便，改變螺桿泵的工作轉(zhuǎn)速即可實現(xiàn)。還可不停機進行調(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)動型式可分為地面驅(qū)動和井下驅(qū)動兩大類。

1.地面驅(qū)動螺桿泵采油系統(tǒng)

根據(jù)傳動型式不同，又可分為膠帶傳動和直接傳動兩種型式：

膠帶傳動：電動機(柴油機或液壓馬達)、膠帶傳動、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。當電動機旋轉(zhuǎn)時，帶動抽油桿和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將石油舉升到地面。

直接傳動：將電動機(液壓馬達)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)動抽油桿旋轉(zhuǎn)進行抽油。

2.井下驅(qū)動螺桿泵采油系統(tǒng)

按驅(qū)動型式不同，又可分為液壓驅(qū)動和電驅(qū)動兩種型式。動力置于井底，沒有抽油桿。

液壓驅(qū)動：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，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)進行抽油。

電驅(qū)動：將潛油電動機、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機。地面上有變壓器和自動控制臺等。

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。

螺桿泵是由地面動力驅(qū)動的。地面設(shè)備是由電控箱、電動機、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機，通過膠帶傳動進行減速，再通過錐齒輪箱進行兩級減速后，其輸出軸通過卡瓦旋轉(zhuǎn)動力傳給抽油桿和轉(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，具有堅硬、光滑鍍鉻表面。定子是一個在鋼管內(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，當轉(zhuǎn)子在定子里旋轉(zhuǎn)的時候，這些腔室由定子的下端沿軸線向上運動，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，當轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一周時，在定子上端可以排出兩個腔室的石油。

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。