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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...

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。


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