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总结分析螺杆泵在国内外的技术研究情况与应用

发布日期:2018-12-31 点击:

我国从80年代中期将螺杆泵引入到油田生产当中,1986年大庆油田从加拿大公司引进螺杆泵在油田试用,从此,国内厂家便开始了较系统地研制井下采油螺杆泵的工作。泵在井下工作时,若工作点落在容积效率曲线的右侧区域,泵的容积效率很低,甚至抽不出油,失去了螺杆泵高速节能的优势。这种现象在现场使用时有发生。另一种情况是泵的工作点落在容积效率曲线的左侧区域,这时虽然容积效率几乎为1,但润油不充熟机械效率非常低,摩擦损失很大,总效率也较低,而且易于使泵过早失效。

我国在螺杆泵的研制方面起步较晚,1989年石油大学在胜利油田现河采油厂进行了潜油电动螺杆泵采油技术试验。辽河油田在金马区块进行了电动潜油螺杆泵的现场试验。20世纪90年代中期开始在国内油田小规模应用。截至目前,地面驱动的螺杆泵已有批量应用,应用及配套技术也相对成熟。大量文献资料表明,国内对电动潜油螺杆泵技术的   起步较晚,但潜力巨大。

在国内,对螺杆泵的   起步较晚,目前各大油田对螺杆泵的应用大都处在试验阶段。与   同类螺杆泵相比,我国在设计技术和制造技术上都有差距,为了尽快追赶环球   设计和制造技术的发展趋势,使我国螺杆泵技术和产品质量早日达到环球发达国度的水平,开展如何提高螺杆泵的工作性能和使用寿命的   ,具有重要的现实意义。

《地面驱动采油螺杆泵设计中的若干问题》中给出了典型的螺杆泵外特征曲线,泵的容积效率随压力升高而降低,机械效率随压力升高而升高。因为在压力较低时,橡胶密封性能较好,液体漏失量很小,转子和定子橡胶几乎直接接触摩擦,由于橡胶的摩擦系数较大,摩擦损失也较大,机械效率低。当压力升高到有一些液体漏失时,容积效率缓慢降低,干摩擦变为有润油的摩擦,机械效率升高。当压力继续升高,有大量液体漏失时,容积效率开始大幅度下降,转子、定子间的摩擦变为液体之间的摩擦,摩擦损失很小,机械效率很高,螺杆泵总效率的高速区变宽,它的较高点大约在容积效率曲线的拐弯处附近。在这一区域,泵开始被“击穿”,容积效率急剧下降,但还不是大量下降,机械效率已接近达到较大值,所以总效率较高。这一区域为泵的合理工作区域,泵在这一区域工作不但,而且寿命长。

根据螺杆泵的工作机理,从理论上定性的分析和认识螺杆泵举升性能的影响因素及这些影响因素的作用机理,然后通过螺杆泵性能检测试验台来模拟现场工况,用试验的方法,采集数据,利用数据定量的分析   这些影响因素与螺杆泵的井下总效率、容积效率、扭矩等技术指标的关系。   公司出一种自旋通入式抽油杆导向器,它可以减小压降及因机械或水力摩阻造成的扭矩。这种装置由高分子聚乙烯制造,一个与抽油杆不相通的三叶定子和连在抽油杆上的定子及连在抽油杆上的转子构成。低扭矩可避免转子与定子互相卡死。

法国公司生产的地面驱动采油单螺杆泵的下井   达到了2000m排量为120m/d,使用情况良好。美帝公司生产的螺杆泵曾用于煤层气井排水作业。由于水中含有大量的悬浮煤粉和砂,无法应用普通泵,后期选用了螺杆泵。泵的下入   为800~900m,平均转速为338r/min,平均排液量为47m/d,较大排液量达到了196m/d。在起初的阶段,水中固体颗粒浓度较高,螺杆泵定子的平均寿命仍能达到半年。一年以后,由于水中固体颗粒减少,定子和转子的平均使用寿命分别达到了1年和1.5年,较长的定转子使用寿命达4.7年,有多台达到了3.8年。加拿大一家石油公司在极稠的油井中应用单螺杆泵采油,井下部分连续运转了两年没有发生故障,地面部分五年内不需要检修。


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