螺杆泵采油系統應用範圍與實際應用

發布時間：2018-07-20

螺杆泵的流量與轉速成線性關系，相對于低轉速的螺杆泵，高轉速的螺杆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，使螺杆泵過早失效，而且高轉速螺杆泵的定轉子長度很短，易磨損，因而縮短了螺杆泵的使用壽命。

螺杆泵是一種容積式回轉泵，當出口端受阻以後，壓力會逐漸升高，以至于超過預定的壓力值。此時電機負荷急劇增加。傳動機械相關零件的負載也會超出設計值，嚴重時會發生電機燒毀、傳動零件斷裂。為了避免螺杆泵損壞，一般會在螺杆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。

通過減速機構或無級調速機構來降低轉速，使其轉速保持在每分三百轉以下較為合理的範圍内，與高速運轉的螺杆泵相比，使用壽命能延長幾倍。

1.螺杆泵采油系統的應用範圍

與“三抽”設備相比較，螺杆泵采油系統應用範圍較廣，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，如果配用空心抽油杆，在螺杆泵轉子中有一個孔，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；

适用于油井溫度為150℃。

近年來，螺杆泵采油系統顯示了   好的抽油效果，實踐證明可用于“三抽”設備不能維持正常生産的油井上，也可用于停産後恢複生産的油井上。

2.螺杆泵采油系統的優點

(1)螺杆泵采油系統結構比較簡單，體積較小，重量減少二分之一，占用地面空間較小，适合于叢式井開采稠油；

(2)螺杆泵零件少、水力損失較小、泵效高、故障率低。經實測螺杆泵采油系統開采稠油平均系統效率為39.1%，“三抽”設備開采稠油平均系統效率隻有11.6%；

(3)螺杆泵采油系統抽油經濟，一般節約電耗達26%^50%，降低采油成本，經濟效益好；

(4)使用與調節排量方便，改變螺杆泵的工作轉速即可實現。還可不停機進行調節；

(5)提高石油産量，一般可增加1.8^-7.3倍。

統觀世界螺杆泵采油系統，按不同驅動型式可分為地面驅動和井下驅動兩大類。

1.地面驅動螺杆泵采油系統

根據傳動型式不同，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，抽油杆與井下螺杆泵轉子相聯接，橡膠定子與油管相聯接。當電動機旋轉時，帶動抽油杆和轉子旋轉，将石油舉升到地面。

直接傳動：将電動機(液壓馬達)軸立起來，通過行星減速器與抽油杆、光杆同心相聯接，直接驅動抽油杆旋轉進行抽油。

2.井下驅動螺杆泵采油系統

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

液壓驅動：利用地面液壓泵産生   壓力和排量的液體，通過導管通向井下液壓馬達，驅動轉子旋轉進行抽油。

電驅動：将潛油電動機、保護器與螺杆泵組合成一體，下入井下，利用電纜将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台等。

螺杆泵采油系統結構與工作原理

現以地面膠帶傳動螺杆泵采油系統為例，說明其組成、結構與工作原理。

螺杆泵是由地面動力驅動的。地面設備是由電控箱、電動機、膠帶、膠帶輪、錐齒輪箱、機架、光杆密封裝置和大四通組成，電控箱将電源輸入電動機，通過膠帶傳動進行減速，再通過錐齒輪箱進行兩級減速後，其輸出軸通過卡瓦旋轉動力傳給抽油杆和轉子，将井下石油舉升到地面。

螺杆泵是由兩個互相齧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體，具有堅硬、光滑鍍鉻表面。定子是一個在鋼管内硫化成型的雙頭螺旋線體，其内橡膠子具有柔軟的彈性。相互齧合的轉子和定子，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，當轉子在定子裡旋轉的時候，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，再經大四通進入輸油管道。

螺杆泵是一種容積式泵、所産生的壓力   能夠克服液柱靜壓、油管阻力、井口壓力。螺杆泵屬于正向排放型式，盡管工作轉速較低，但是仍可将石油舉升很高。根據轉子與定子齧合原理，當轉子每轉動一周時，在定子上端可以排出兩個腔室的石油。

螺杆泵采油系統的井下部分，主要由抽油杆、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。