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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...

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。


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