電動(dòng)潛油螺桿泵(共15頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電動(dòng)潛油螺桿泵目錄專心-專注-專業(yè)第一章 井下采油單螺桿泵的現(xiàn)狀及發(fā)展摘要 井下采油單螺桿泵因具有較高的系統(tǒng)效率而日益受到重視。目前已開發(fā)的并下單螺桿泵有地面驅(qū)動(dòng)采油單螺桿泵、電動(dòng)潛油單螺桿泵、單螺桿波動(dòng)機(jī)單螺桿泵裝置和多頭螺桿泵。筒述了單螺桿泵定于襯套選用的材料和轉(zhuǎn)子的表面處至方式，介紹了單螺桿泵在國外的使用情況。指出井下采油單螺桿泵主要朝增大泵的下井深度，加大泵的排量，延長泵的使用壽命和拓寬泵的使用范圍等方向發(fā)展。最后就國內(nèi)開發(fā)和推廣螺桿泵工作規(guī)劃提出了建議。前 言 井下來油單螺桿泵作為一種實(shí)用的采油機(jī)械應(yīng)用于石油工業(yè)已有20多年的歷史。1986年大慶油田從加拿大

2、Griffin公司引進(jìn)螺桿泵在油田試用，從此國內(nèi)廠家便開始了較系統(tǒng)地研制井下采油螺桿泵。螺桿泵的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，特別適合于高粘度、高含砂量的油井，并且有較高的工作效率。美國一石油公司曾對(duì)螺桿泵采油系統(tǒng)、電動(dòng)潛油離心泵和有桿泵抽油系統(tǒng)3種采油設(shè)備，在水驅(qū)采油井中進(jìn)行了同樣條件下的采油試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，3種采油系統(tǒng)的效率分別為634、524和504，其中螺桿泵采油系統(tǒng)的效率最高。此外，螺桿泵采油系統(tǒng)的裝備投資費(fèi)用比另外兩種采油裝備低2030以上。主要結(jié)構(gòu)型式 目前，井下采油螺桿泵大致可分為以下4種結(jié)構(gòu)型式。 1地面驅(qū)動(dòng)采油單螺桿泵 地面驅(qū)動(dòng)采油單螺桿泵是井下來油螺桿泵中最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)型式，也是國內(nèi)外

3、井下采油單螺桿泵采用的主要結(jié)構(gòu)型式。由于是利用抽油桿傳遞泵所需要的扭矩，因此在大徘量情況下很難實(shí)現(xiàn)深井采油。地面驅(qū)動(dòng)單螺桿泵的驅(qū)動(dòng)頭動(dòng)力主要由電動(dòng)機(jī)或液馬達(dá)提供。由電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)頭，有的采用變頻調(diào)速，有的利用膠帶和減速器共同調(diào)速，還有的直接利用減速器調(diào)速。利用液馬達(dá)作動(dòng)力調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速非常方便。2電動(dòng)潛油單螺桿泵 電動(dòng)潛油單螺桿泵的最大特點(diǎn)是不需要抽油桿傳遞動(dòng)力，特別適合于深井、斜井和水平井采油作業(yè)。較早開展這種泵的研究工作的是前蘇聯(lián)和法國。近年來，美國等發(fā)達(dá)國家也開始重視電動(dòng)潛抽螺桿泵的開發(fā)，并在多砂、高粘深井、定向井、水平井中應(yīng)用，取得了很好的效果。在某些情況下，電動(dòng)潛油螺桿泵的使用壽命

4、甚至比電動(dòng)潛油離心泵高5倍。電動(dòng)潛油螺桿泵壽命的提高，大大降低了采油成本，使一些原經(jīng)濟(jì)上無開采價(jià)值的油井有了良好的效益。電動(dòng)潛油螺桿泵由螺桿泵、柔性軸、裝有軸承的密封短節(jié)、齒輪減速器和潛油電動(dòng)機(jī)等組成。為了使泵的旋轉(zhuǎn)速度降到500rmin以下，有以下3種方案可供選擇。(1) 采用6極潛油電動(dòng)機(jī)，在60HZ時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000rmin,再利用變速裝置，轉(zhuǎn)速可以降到500rmin以下。(2) 采用4極潛油電動(dòng)機(jī)，在60HZ時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1700rmin，再利用單行星齒輪減速器減速(如傳動(dòng)比4：1)，轉(zhuǎn)速可降到425rmin以下。 (3)采用2極潛油電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為3500rmin，配傳動(dòng)比

5、9：1的雙行星齒輪減速器，可將速度減至400rmin以下。 由于選擇4極和6極電動(dòng)機(jī)會(huì)降低電動(dòng)機(jī)效率，減小啟動(dòng)扭矩，增加裝備費(fèi)用，因此第(3)種方案為最佳選擇。以第(3)種方案研制的電動(dòng)潛油螺桿泵，在美國Alaskan多口油井使用，其壽命有的達(dá)到了480多天，有的達(dá)到了670多天，有些泵目前仍在運(yùn)行。美國Amoco公司也研制廠一種帶齒輪變速箱的電動(dòng)潛油螺桿泵。齒輪變速箱的額定功率為368kW，外徑為1143mm，傳動(dòng)比為4：1，在采用4極電動(dòng)機(jī)的情況下，可提供的轉(zhuǎn)速約為425rmin，現(xiàn)場(chǎng)使用也取得了較好的效果. 螺桿泵采取單螺桿襯套副、多螺桿襯套副串聯(lián)和兩對(duì)螺桿襯套副并聯(lián)等結(jié)構(gòu)形式。串聯(lián)的目

6、的是減少螺桿襯套副的制造難度或提高泵的工作揚(yáng)程，并聯(lián)的主要目的是為了增大泵的排量，抵消兩對(duì)螺桿襯套副工作時(shí)所產(chǎn)生的軸向力。 3單螺桿液動(dòng)機(jī)單螺桿泵裝置 這種裝置特地面動(dòng)力液送入并下的頂部螺桿襯套副，驅(qū)動(dòng)頂部螺桿襯套副轉(zhuǎn)動(dòng)，以頂部螺桿襯套副作為動(dòng)力馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)底部螺桿襯套副旋轉(zhuǎn)，由底部螺桿襯套副作為泵來實(shí)現(xiàn)采油作業(yè)。目前，這種裝置在國外已投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，只是數(shù)量較少。 4多頭螺桿泵 美國泵服務(wù)有限公司研制了螺桿襯套副為4：5頭的井下來油多頭單螺扦泵。與單頭單螺桿泵相比，多頭螺桿泵大大地減小了泵的幾何尺寸，提高了泵的排量和壓頭，降低了泵的轉(zhuǎn)速，減輕了泵的振動(dòng)。在下泵深度為610m，排量為318m3d的

7、相同條件下，要求單頭螺桿泵外徑1143M，長度853m、而4：5頭的多頭螺桿泵外徑只需889mm ，長度僅為335m。國內(nèi)遼寧福泰石油機(jī)械制造有限公司已生產(chǎn)了螺桿襯套副為2：3頭的地面驅(qū)動(dòng)的井下采油單螺桿泵。定子襯套副的材料泵的工作壽命主要取決于定子襯套材料的性能。定子材料受多種因素的影響，如溫度、芳香族化合物、H2S等，因此深入研究不同環(huán)境條件下的定子襯套材料是提高采油螺桿泵性能和工作壽命的關(guān)鍵。目前國外主要研制了4種橡膠材料作為螺桿泵定子襯套副的材料，即丁腈橡膠、超高丙烯腈含量橡膠、氫化丁腈橡膠和含氟橡膠。目前國外開發(fā)的高丙烯腈含量橡膠能成功地用于溫度為40、芳香族化合物含量達(dá)11的油井中

8、；研制的氫化丁腈橡膠能較好地適應(yīng)二氧化碳、硫化氫和甲烷的環(huán)境(C02、H2S的含量可達(dá)2)，且能保持較好的機(jī)械性能，這種橡膠已成功地用于250的高溫油井中；氟橡膠能適應(yīng)較高的溫度，但機(jī)械性能不夠好因此工作壽命不長。 在定子橡膠中加入添加劑對(duì)減少螺桿襯套之間的摩擦很有益處，尤其在高含水含氣并中。 國內(nèi)目前主要采用丁腈橡膠作為螺桿泵定子襯套的材料，因此難以適應(yīng)各種油井環(huán)境，大大影響了泵的工作范圍。建議在不同的工作環(huán)境條件下采用不同的定子橡膠材料，這是提高井下采油單螺桿泵壽命的根本途徑。轉(zhuǎn)子的表面處理在腐蝕和磨蝕性環(huán)境下，表面硼化處理的轉(zhuǎn)子比表面鍍鉻的轉(zhuǎn)子壽命長得多。試驗(yàn)已證明，在磨蝕性條件下，表面

9、硼化處理的轉(zhuǎn)子壽命是表面鍍鉻轉(zhuǎn)子的5倍。表面具有碳化鎢層的轉(zhuǎn)子也比傳統(tǒng)鍍鉻的轉(zhuǎn)子好得多。目前國內(nèi)螺桿泵轉(zhuǎn)子的表面處理主要是鍍鉻。第二章 電動(dòng)潛油螺桿泵在疑難井中的應(yīng)用摘要 電動(dòng)潛油螺桿泵作為一種新型的無桿采油設(shè)備，它在高粘度稠油、高含砂、高含氣和斜井的原油開采中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。它從根本上解決了有桿泵在稠油開采中的抽油桿斷脫以及在深井、斜井中應(yīng)用時(shí)桿管偏磨等問題，具有檢泵周期長、泵效高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。在介紹了電動(dòng)潛油螺桿泵的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及技術(shù)參數(shù)和性能特點(diǎn)后，詳述了在稠油、斜井、高合砂等疑難井開采中的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況，并做了經(jīng)濟(jì)效益分析。建議要進(jìn)一步提高減速器的承載能力，研制大排量高揚(yáng)程螺桿泵

10、，從而擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。引 言 國外較早開展電動(dòng)潛油螺桿泵研究工作的是前蘇聯(lián)和法國，近年來一些發(fā)達(dá)國家如美國、加拿大等國也開始重視該泵的開發(fā)和應(yīng)用L1i。隨著國內(nèi)油田開發(fā)的進(jìn)一步深入，諸如高粘油、稠油、高含蠟、含砂原油及一些難動(dòng)用儲(chǔ)量區(qū)塊等開采比例不斷增加，而電動(dòng)潛油螺桿泵在開采高粘油、稠油、高含蠟、含砂原油、斜井和高含氣原油中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，有泵效高、檢泵周期長、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，大大降低開采成本，從而加快了電動(dòng)潛油螺桿泵采油系統(tǒng)和工藝的發(fā)展。 經(jīng)過近幾年的研制，勝利油田成功開發(fā)生產(chǎn)出勝利電動(dòng)潛油螺桿泵系列產(chǎn)品，并在高粘油、稠油、高含蠟、含砂原油、斜井和高含氣等疑難井開采中進(jìn)行了工業(yè)性應(yīng)用，取得了很

11、好的效果。結(jié)構(gòu)組成及工作原理 對(duì)出砂、稠油井，采用螺桿泵優(yōu)于其它泵，但地面驅(qū)動(dòng)式螟桿泵由于多種原因未得到廣泛的應(yīng)用，歸納起來如下： 1.由于依靠紉長桿驅(qū)動(dòng)井下螺桿泵，桿管磨損嚴(yán)重，尤其在斜井上應(yīng)用受到限制； 2由于受桿強(qiáng)度限制，難以提高泵排量和下深； 3驅(qū)動(dòng)桿的能耗大，一般占系統(tǒng)總能耗的50以上。 基于上述原因，國內(nèi)外許多采油工程師很早就把眼光放到了開發(fā)電潛螺桿泵采油系統(tǒng)上。當(dāng)前潛油電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)械、控制和螺桿泵等相關(guān)技術(shù)的狀況為開發(fā)電潛螺桿泵提供了良好的技術(shù)環(huán)境。經(jīng)多年研究，成功地開發(fā)出第一套電潛螺桿泵采油系統(tǒng)樣機(jī)。 一、電港螺桿泵采油系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn) 電潛螺桿泵采油系統(tǒng)除在出砂、稠油井上具有優(yōu)

12、勢(shì)外，與有桿泵相比還具有如下優(yōu)點(diǎn)。 1節(jié)能，油越稠節(jié)能降耗越顯著； 2不發(fā)生氣鎖，還具有破乳作用； 3抽汲連續(xù)平穩(wěn)，不對(duì)油層產(chǎn)生壓力激動(dòng)； 4。無抽油桿，消除了因桿管磨損帶來的損失可用更小尺寸油管； 5可用于斜井、定向井及水平井； 6地面占用空間小，井口無泄漏、無噪音管理簡(jiǎn)單； 7提高泵下深和徘量； 8泵下機(jī)組的發(fā)熱起到泵下加熱作用。 二、開發(fā)電漕螺桿泵采油系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵及解決方式 電潛螺桿泵采油系統(tǒng)的核心是將電機(jī)放到井下，從而去掉過長驅(qū)動(dòng)桿。開發(fā)該技術(shù)的關(guān)鍵為： 1.泵的低轉(zhuǎn)速高扭矩輸入要求； 2泵的工作軸向力； 3井下機(jī)組高溫、高壓保護(hù)。 其相應(yīng)解決方式為： 1電潛離心泵的潛油電機(jī)和井下電

13、纜技術(shù)以及地面供電控制部分可以借用，但井下電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速高、輸出轉(zhuǎn)矩低，與螺桿泵的需要相差一個(gè)數(shù)量級(jí)，若采用多極電機(jī)或降低電源頻率，則電機(jī)體積太大，電機(jī)的性能也太差，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均不合理，因此專門設(shè)計(jì)制造了井下減速器，通過減速器降低轉(zhuǎn)速提高轉(zhuǎn)矩； 2專門設(shè)計(jì)制造聯(lián)軸節(jié)以解決輸出軸與泵軸的傳動(dòng)問題和軸向止推力問題； 3井下機(jī)組在遠(yuǎn)高于地面溫度和壓力環(huán)境下工作，且自身還發(fā)熱，為此參考井下電機(jī)保護(hù)器原理，1結(jié)構(gòu)組成 電動(dòng)潛油螺桿泵機(jī)組安裝示意圖見圖1。電動(dòng)潛油螺桿泵采油系統(tǒng)由地面部分、井下部分和中問連接部分組成。其中，地面部分包括變壓器、控制柜(或變頻控制器)、地面接線盒和井口裝置；井下部分包括4

14、極潛油電動(dòng)機(jī)、螺桿泵、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、引接電纜和動(dòng)力電纜；中間連接部分包括扶正器、減速器(含減速器保護(hù)器)、雙萬向節(jié)、吸入口、單流閥和泄油閥。電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電機(jī)油和減速器及其保護(hù)器內(nèi)的齒輪油相互隔離，兩種不同的潤滑油滿足不同的潤滑要求。電動(dòng)機(jī)下端及泵的上端各有一個(gè)扶正器，以減少螺桿泵行星運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)機(jī)組其它部件造成的影響。 2工作原理利用井下動(dòng)力電纜將電力傳送至井下4極潛油電動(dòng)機(jī)，潛油電動(dòng)機(jī)通過減速器和雙萬向節(jié)帶動(dòng)螺桿泵在低速下轉(zhuǎn)動(dòng)，井液經(jīng)過螺桿泵增壓后，通過油管舉升到地面。井下潛油螺桿泵由轉(zhuǎn)子和定子(橡膠材料)組成。轉(zhuǎn)子和定子相嚙合形成一個(gè)個(gè)連續(xù)的密封腔室，當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空腔從泵的入口

15、端向出口端移動(dòng)，空腔內(nèi)的液體也隨之從泵的吸入端泵送到排出端，通過油管輸送到地面，從而起到泵送作用。技術(shù)參數(shù)、性能特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)分析 1技術(shù)參數(shù) 判F量：10150m3d； 揚(yáng)程：9002200m； 適用套管：1397mm(5×英寸)；177.8mm(7英寸) ； 含砂：井液含砂小于3，最大砂粒直徑小于01mm； 介質(zhì)粘度：小于5000mPas(50ºC)； 井底溫度：小于150ºC；可提供的4極潛油電動(dòng)機(jī)系列有116、143兩種，其中116電動(dòng)機(jī)功率系列從6100kW；總長度在22868400mm；直徑為116mm；電壓2901436V。143電動(dòng)機(jī)功率系列615

16、0kW，總長度16907063mm；直徑143mm；電壓3602670V。減速器分為138和114兩種，其中138規(guī)格的適應(yīng)于1778mm(7英寸)套管減速比有：i4.25：1，i9：1，其輸出轉(zhuǎn)速為336或160 rmin，長度2900m，直徑138mm；114規(guī)格的適應(yīng)于140mm(5×英寸)套管；減速比有：i4：1，i5：1，i9：1，其輸出轉(zhuǎn)速為356或285rmin，長度2670mm，直徑l14mm。 2性能特點(diǎn)(1) 適合于開采粘度高(5000mPa·s)、含固相的流體(固相含量3)，對(duì)油井液體使用范圍廣。(2) 不易發(fā)生氣鎖(產(chǎn)液中含氣量295，溶解氣體積百分

17、比)，均勻連續(xù)吸液和排液，還具有破乳作用。(3)抽吸連續(xù)平穩(wěn)，對(duì)地層不產(chǎn)生壓力波動(dòng)。(4)適用于直井、斜井(可下入8º(30m)斜度井中)、水平井也適用于注聚合物油井。 (5)無抽油桿，消除了因桿管磨損帶來的損失，節(jié)能降耗，與有桿泵相比節(jié)能3060。 (6)地面占用空間小，井口無泄漏、無噪聲，日常管理簡(jiǎn)單，且運(yùn)行成本低，尤其適合海上平臺(tái)采油。 (7)與地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵相比，它不需要抽油桿傳遞動(dòng)力，同時(shí)該系統(tǒng)又采用了雙萬向節(jié)配套工藝，保證了動(dòng)力傳遞的高效平穩(wěn)。從根本上解決了地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵在稠油開采中的抽油桿斷脫以及在深井、斜井中應(yīng)用時(shí)桿管偏磨等問題，泵的揚(yáng)程范圍更大，泵效高，管理費(fèi)用低。

18、 (8)電動(dòng)潛油螺桿泵系統(tǒng)配套方面與同類產(chǎn)品相比采用了具有實(shí)用新型專利的星型減速器及減速器保護(hù)器，該保護(hù)器有高載荷的止推軸承，可承受螺桿泵工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力，使該系統(tǒng)應(yīng)用于斜井和水平井的開采。 (9)采用變頻控制技術(shù)，對(duì)潛油電動(dòng)機(jī)的啟、停具有很好保護(hù)作用，同時(shí)也對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的高效平穩(wěn)運(yùn)行起到了良好的保護(hù)和調(diào)節(jié)作用。 3關(guān)鍵技術(shù)分析 電動(dòng)潛油螺桿泵需要解決的關(guān)鍵技術(shù)在于：如何使?jié)撚碗妱?dòng)機(jī)和潛油螺桿泵，通過各傳動(dòng)部件及其響應(yīng)的保護(hù)裝置，達(dá)到相互匹配、相互協(xié)調(diào)一致的目的，并能實(shí)現(xiàn)相對(duì)較高的功率傳遞效率，傳遞平穩(wěn)，整個(gè)電動(dòng)潛油螺桿泵機(jī)組具有檢泵周期長，泵效高的預(yù)期。 (1)潛油電動(dòng)機(jī) 為適應(yīng)螺桿泵的運(yùn)行

19、，專門設(shè)計(jì)了4極潛油電動(dòng)機(jī)。它是三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)分別適合于1778mm(7英寸)和1397mm(5×英寸)兩種套管。尤其是143四極潛油電動(dòng)機(jī)可以滿足現(xiàn)場(chǎng)不同的電壓要求，特別適用于海上平臺(tái)幾口井不同功率而需要同一電壓的生產(chǎn)需求。它具有良好的絕緣性能，有90、120和150ºC 3種耐溫等級(jí)，滿足不同油井井況的需求。 (2)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器 采用特殊的并聯(lián)膠囊保護(hù)器，具有層層保護(hù)的功能，其主要目的是：起密封作用，可防止井液和水進(jìn)入潛油電動(dòng)機(jī)內(nèi)；起到電動(dòng)機(jī)呼吸補(bǔ)償作用；起壓力平衡作用；起承載作用，對(duì)電動(dòng)機(jī)的長期可靠平穩(wěn)運(yùn)行起到了很好的保護(hù)作用。 (3)減速器及其保護(hù)器

20、通過減速器將潛油電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速降至螺桿泵需要的轉(zhuǎn)速，并使輸出扭矩提高到泵需要的工作扭矩，減速器是單級(jí)或雙級(jí)行星齒輪減速器，減速器保護(hù)器為膠囊式保護(hù)器，里面充滿齒輪油，保證減速器在斜井、水平井中能正常工作。 (4)雙萬向節(jié) 使?jié)撚吐輻U泵保護(hù)器軸的同心轉(zhuǎn)動(dòng)滿足潛油螺桿泵偏心往復(fù)運(yùn)動(dòng)的要求，以保證動(dòng)力的高效平穩(wěn)傳遞。(5)地面變頻控制器 由于螺桿泵的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，變頻控制器可以根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升到最佳值。變頻控制器的軟啟動(dòng)功能可以根據(jù)油井的實(shí)際情況設(shè)定電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電壓。該啟動(dòng)電壓可在電動(dòng)機(jī)的額定電壓的2090范圍內(nèi)由操作者調(diào)節(jié)，在按斜坡啟動(dòng)期間，無線級(jí)性地增加到額定電壓。同時(shí)機(jī)組在運(yùn)行過

21、程中能隨時(shí)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況，自動(dòng)調(diào)整功率輸出，從而使電動(dòng)機(jī)始終處在最佳運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟、停具有很好的保護(hù)作用，在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)均有很高的效率，并具有節(jié)能效果?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)效益分析 1稠油井的應(yīng)用 永88井為高稠油、含砂井。該井在使用本公司的電動(dòng)潛油螺桿泵之前，曾用過地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵，由于抽油桿斷脫等原因而頻繁作業(yè)，最后使用抽稠油泵開采，平均檢泵周期為4個(gè)月，產(chǎn)液286m3d，含水70 5，效果都不理想。該井井液粘度為7700mPa·s(50)，總礦化度高達(dá)34347mgL，含砂0.18，采用1397mm(51/2英寸)套管。于02年4月19日下潛油電動(dòng)螺桿泵，泵掛深度190

22、0m，至今運(yùn)轉(zhuǎn)良好。目前生產(chǎn)數(shù)據(jù)為：產(chǎn)液354m3d，產(chǎn)油1183td，比原采油方式平均日增原油33t。這為中高稠度原油、高礦化度油層的接替開采提供了一次性投入費(fèi)用低、日常維護(hù)費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益回報(bào)率快，且較完善的工藝技術(shù)支持。 2在深斜井中的應(yīng)用 (1)GD821雙井為深斜井和油層出砂井。該井井液粘度為3251mPa·s(50)，含砂01，井深1496m，最大井斜為3309。(1421m)，造斜點(diǎn)700m，1778mm(7英寸)套管。該井是一口新投產(chǎn)井，于02年2月12日下電動(dòng)潛油螺桿泵機(jī)組，機(jī)組泵掛深度1200m，至今一直運(yùn)轉(zhuǎn)正常。目前生產(chǎn)數(shù)據(jù)為：平均產(chǎn)液29m3d，產(chǎn)油275td

23、，含水905，電動(dòng)潛油螺桿泵在該井的成功投產(chǎn)，填補(bǔ)了淺造斜點(diǎn)、大斜度、稠油井機(jī)械采油工藝的一項(xiàng)空白，為海上稠油油藏依托人工島原油開發(fā)提供了先進(jìn)的工藝技術(shù)支持。 GD821區(qū)塊是新開發(fā)的區(qū)塊，油稠最高可達(dá)5000mPa·s(50)，電動(dòng)潛螺桿泵的試用成功，為GD821區(qū)塊和墾東12及墾東401灘海區(qū)塊稠油、斜井的開發(fā)提供了有力的技術(shù)支持。 (2)H5x15井為大斜度、稠油、出砂嚴(yán)重油井，該井使用電動(dòng)潛油螺桿泵后，日產(chǎn)液30m3d，產(chǎn)油98td，這口井成功投產(chǎn)解決了以前抽油機(jī)因油稠光桿下不去、桿管偏磨，以及出砂其它工藝設(shè)備無法正常開采的技術(shù)難題。 3在高拈、出砂油井中的應(yīng)用 (1)永82

24、0井屬于高粘油井、油層出砂井。該井井液粘度為5000mPas(50)，含砂25。原采用抽稠泵開采，生產(chǎn)數(shù)據(jù)為：產(chǎn)液9m3d，含水30，平均檢泵周期為3個(gè)多月，因效果不理想而采用電動(dòng)潛油螺桿泵。于2002年8月22日下機(jī)組并正式投產(chǎn)。揚(yáng)程1600m，目前產(chǎn)液135m3d，平均日增原油34t。02年11月已正常運(yùn)行4個(gè)多月，機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。電動(dòng)潛油螺桿泵在該井一次投產(chǎn)成功并正常生產(chǎn)，為高粘油井、出砂油層機(jī)械采油工藝提供了先進(jìn)的技術(shù)支持。 (2)N411井為油稠、含砂井。該井停機(jī)前用抽油機(jī)生產(chǎn)，因抽油桿斷而停機(jī)。該井液粘度為2464mPa·s(50)，并且出砂，2002年6月后產(chǎn)液135m3

25、d，產(chǎn)油68m3d，日增原油281，至今運(yùn)轉(zhuǎn)正常。該井用電動(dòng)潛油螺桿泵生產(chǎn)后，較好的解決了有桿泵在該井生產(chǎn)過程中抽油桿斷脫，頻繁作業(yè)而影響生產(chǎn)的問題。 4經(jīng)濟(jì)效益 到2002年11月為止，電動(dòng)潛油螺桿泵已分別在孤東、東辛、現(xiàn)河、濱南和臨盤等采油廠推廣應(yīng)用10多井次，經(jīng)濟(jì)效益明顯。 (1)增加原油產(chǎn)量 對(duì)已采用潛油電動(dòng)螺桿泵生產(chǎn)的特殊井況的油井，與以前采用有桿泵生產(chǎn)進(jìn)行對(duì)比統(tǒng)計(jì)，平均日增產(chǎn)原油26t，到2002年11月為止累計(jì)增產(chǎn)原油680t，原油按800元/ t計(jì)，增創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益544萬元。 (2)減少作業(yè)費(fèi)用 對(duì)采用潛油電動(dòng)螺桿泵生產(chǎn)的油井與原采用有桿泵生產(chǎn)進(jìn)行對(duì)比統(tǒng)計(jì)，油井的檢泵周期提高了1

26、525倍，同時(shí)提高了油井的開井時(shí)率，共減少維護(hù)作業(yè)6井次，每井次作業(yè)費(fèi)按4萬元核算，到2002年11月共節(jié)約作業(yè)費(fèi)用24萬元。 (3)增加固作業(yè)而損失的原油產(chǎn)量 統(tǒng)計(jì)10井次共減少維護(hù)作業(yè)6井次，減少作業(yè)增產(chǎn)累計(jì)150to創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益12萬元。 (4)一次性投入低、日常維護(hù)費(fèi)用少 在稠油、斜井、高含砂等疑難井開采中應(yīng)用電動(dòng)潛油螺桿泵采油工藝，一次性投入低、日常維護(hù)費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益回報(bào)率快，有較完善的工藝技術(shù)支持，具有一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。上述3項(xiàng)累計(jì)直接創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益904萬元。結(jié)論及建議 勝利石油管理局無桿采油泵公司研制的電動(dòng)潛油螺桿泵2002年在勝利油田推廣應(yīng)用，成功用于10余口井，取得了良好的

27、應(yīng)用效果?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，電動(dòng)潛油螺桿泵作為一種新型的無桿采油設(shè)備，在高粘度稠油、高含砂、斜井和高含氣的原油開采中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。它從根本上解決了有桿泵在稠油開采中的抽油桿斷脫以及在深井、斜井中應(yīng)用時(shí)桿管偏磨等問題。具有檢泵周期長、泵效高、易于管理、節(jié)能效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。 建議進(jìn)一步提高減速器的承載能力，研制大排量高揚(yáng)程螺桿泵，從而擴(kuò)大電動(dòng)潛油螺桿泵的應(yīng)用領(lǐng)域，更好的發(fā)揮電動(dòng)潛油螺桿泵的工藝優(yōu)勢(shì)。加快電動(dòng)潛油螺桿泵配套技術(shù)，如電加熱技術(shù)、熱洗井工藝等的研究。2004.1（鉆采機(jī)械）第三章 大排量井下電動(dòng)潛油螺桿泵研究與應(yīng)用摘要 針對(duì)螺桿泵舉升技術(shù)存在的問題，開發(fā)研制了一種QYLB80024CDQ0

28、0l型電動(dòng)潛油螺桿泵。它主要由4極潛油電動(dòng)機(jī)、保護(hù)器、聯(lián)泵機(jī)構(gòu)和專用螺桿泵總成組成，地面采用電潛泵現(xiàn)有的配套技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，用井下電動(dòng)機(jī)經(jīng)井下傳動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)螺桿泵是合理的，井下傳動(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)制造是成功的。由于它具有低投入和低運(yùn)行成本優(yōu)勢(shì)，對(duì)油田開發(fā)降低投資和成本具有重要意義，它適合于聚合物驅(qū)舉升方式，有望成為聚合物驅(qū)采油方式的首選技術(shù)。大慶油田自1986年開始引進(jìn)和研制地面驅(qū)動(dòng)井下單螺桿泵以來，到1999年全油田在水驅(qū)、聚合物驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)井上也只應(yīng)用了200口井左右。制約螺桿泵大規(guī)模推廣應(yīng)用的主要原因是檢泵周期短，平均檢泵周期不到300d。造成螺桿泵檢泵周期短的主要原因是：抽油桿易斷脫，定

29、子易脫膠，地面設(shè)備易漏油，井口運(yùn)行穩(wěn)定性差和井下管柱易蠟堵。針對(duì)螺桿泵舉升技術(shù)存在的問題，大慶油田經(jīng)過多年的科研攻關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，仍60m3d以下小排量螺桿泵舉升工藝已基本過關(guān)。但是地面驅(qū)動(dòng)的大中排量螺桿泵采用普通抽油桿易斷脫，采用專用抽油桿雖然抽油桿易斷脫問題得到控制，但抽油桿的投資成本上升，能耗也相對(duì)較高。尤其是在聚合物驅(qū)油井中，抽油桿偏磨嚴(yán)重，檢泵周期也很短。普通電潛泵油井遇到聚合物后效率低，能耗大，所以研究排量在仍60m3d以上的電動(dòng)潛油螺桿泵尤為重要。研制電動(dòng)潛油螺桿泵的技術(shù)思路和技術(shù)關(guān)鍵 1技術(shù)思路目前世界上井下驅(qū)動(dòng)螺桿泵系統(tǒng)中有兩種驅(qū)動(dòng)形式，其中井下液壓驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油系統(tǒng)設(shè)備及工藝

30、復(fù)雜，能耗相對(duì)較高。井下電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿泵系統(tǒng)的減速裝置磨損嚴(yán)重，壽命較低，特別是軸向減速在ø140mm套管中空間受到限制，國內(nèi)外還沒有在ø140mm套管中研制出排量在60m3d以上的潛油電動(dòng)機(jī)加減速裝置的電動(dòng)潛油螺桿泵。近幾年來，筆者在探索新電動(dòng)潛油螺桿泵工藝方案中，著重考慮了以下3方面： (1)盡可能降低潛油電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，去掉減速裝置，以減少工藝技術(shù)復(fù)雜性； (2)研制高性能強(qiáng)耐磨螺桿泵橡膠定子，提高螺桿泵整體使用壽命，延長油井檢泵周期； (3)降低電動(dòng)潛油螺桿泵的投資成本和運(yùn)行成本，最大限度地提高電動(dòng)潛油螺桿泵舉升工藝的經(jīng)濟(jì)效益。 2技術(shù)關(guān)鍵 (1)降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)但其體

31、積不能無限制地增大，必須能滿足ø140mm套管井下作業(yè)工藝的要求而電動(dòng)機(jī)本身成本又不能增加太多； (2)選用耐高溫、高強(qiáng)度、強(qiáng)耐磨的定子橡膠； (3)如何解決在保證傳遞扭矩的同時(shí)又能滿足螺桿偏心擺動(dòng)，以及較好地解決螺桿軸向載荷的卸載問題； (4)井下機(jī)組耐高溫、高壓和密封保護(hù)問題。新型電動(dòng)潛油螺桿泵的設(shè)計(jì)與開發(fā) 1新結(jié)構(gòu)4極潛油電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì) 2001年將井下2極潛油電動(dòng)機(jī)改造為4極潛油電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由3000rmin降到了1500rmin。2002年又與廠家合作將電動(dòng)機(jī)通過加大滑差轉(zhuǎn)速由1500rmin降低到1350rmin，在相關(guān)技術(shù)參數(shù)不變的情況下，4極潛油電動(dòng)機(jī)由兩節(jié)制成一

32、節(jié)，長度由9.6m降為6.4m，產(chǎn)品造價(jià)也由13萬/臺(tái)降為6.3萬/臺(tái)。 2選用zantmand橫膠作定于材料 為了滿足螺桿泵的性能要求，需要在橡膠中加人大量的添加劑，以提高校膠的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、耐溫、耐壓、彈性和抗老化等性能。目前用于抽油和輸油的螺桿泵都是由丁臘橡膠作定子的，但是，在礦場(chǎng)上應(yīng)用的螺桿泵的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速卻都在300rmin以下，丁脂橡膠在高轉(zhuǎn)速下是否能滿足高性能、強(qiáng)耐磨性的要求。聚氨酯類橡膠具有較好的耐磨性和較好的彈性，但其易水解性能不能滿足抽汲中高含水原油。 經(jīng)過多次試驗(yàn)和篩選，選出zantmand高分子耐磨橡膠作定子材料。 將耐磨橡膠與丁脂橡膠在室內(nèi)進(jìn)行了物理機(jī)械性能及室內(nèi)螺

33、桿泵高速耐磨對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1和表2。 丁脂橡膠在1420rmin轉(zhuǎn)速下運(yùn)行72h發(fā)現(xiàn)壓頭由原來的85MPa下降到5.5MPa，徘量由192m3d下降到105m3d，起出轉(zhuǎn)子發(fā)現(xiàn)型線部位的鍍烙層有脫落，定子沖洗液中帶有橡膠粉末。則d定子橡膠在相同條件下連續(xù)運(yùn)行168h徘量和壓頭都沒有變化，證明zantmand橡膠定子的耐磨性能較好。 3專用聯(lián)泵機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研制了專用聯(lián)泵機(jī)構(gòu)(見圖1)，它可保證在傳遞扭矩時(shí)能滿足螺桿偏心擺動(dòng)，同時(shí)又能較好地解決螺桿軸向載荷的卸載問題。其原理是：將該泵下入油層頂界，經(jīng)動(dòng)力電纜將電能輸送給潛油電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)通過潤滑保護(hù)器的輸出軸和下柔軸驅(qū)動(dòng)螺桿泵旋轉(zhuǎn)，同時(shí)該泵的

34、轉(zhuǎn)子帶動(dòng)上柔軸，驅(qū)動(dòng)螺桿泵旋轉(zhuǎn)，此時(shí)井液通過下吸入口及上吸入口混合器進(jìn)入螺桿泵，由螺桿泵增壓后，經(jīng)過油管將液體輸送到地面輸油管線。4設(shè)計(jì)專用電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置 井下機(jī)組在遠(yuǎn)高于地面溫度和壓力環(huán)境下工作，且自身還發(fā)熱，為此參考井下電動(dòng)機(jī)保護(hù)器原理，專門設(shè)計(jì)了井下機(jī)組的潤滑保護(hù)裝置，以解決井下機(jī)組的耐高溫、高壓保護(hù)問題(見圖2)。2003.第四章 大慶油田改變采油技術(shù)現(xiàn)狀勢(shì)在必行 1實(shí)現(xiàn)無扦系油技術(shù)條件基本成熟 人慶油田70年代末80年代初，成功地應(yīng)用丁從國外引進(jìn)的潛泅電泵技術(shù)，為無桿泵采油開創(chuàng)了先例和條件，它能在井下運(yùn)行152a時(shí)間。如果我們將潛油電泵更換成既能抽油、水混液，又能抽汲稠油及油砂很合、

35、油氣兩相混合流體的螺桿泵，也就等于實(shí)現(xiàn)無桿抽油，而且螺扦泵可實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)程、低排量采油。這正是油田挖潛所需要的。 2.借助潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺抒泵大有可能 將潛油電機(jī)稍加改造就可用來驅(qū)動(dòng)螺桿泵。潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿泵，在國外也處于研究和試驗(yàn)階段，下圖便是國外試驗(yàn)的示意圖。從圖中可以清楚地看出，潛油電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)著螺桿泵，分上左旋、下右旋兩個(gè)螺桿。這樣的螺桿泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又安全可靠，能實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)程、低排量，可直接采用。要使螺桿泵實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)程、低排量，就必須讓螺桿泵大多數(shù)工作時(shí)間處于低轉(zhuǎn)數(shù)。而現(xiàn)時(shí)的潛油電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)較高，有必要對(duì)其改造，實(shí)現(xiàn)潛油電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)與螺桿泵同步。 下文筆者就示意圖中有關(guān)問題敘述已見。圖中沒有顯示電機(jī)與螺

36、桿泵螺扦是怎樣聯(lián)島區(qū)無文獻(xiàn)介紹潛油電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)問題。然而，這些正是潛油電機(jī)應(yīng)用在螺桿泵上的技術(shù)關(guān)鍵。不過，我們完全可以加以構(gòu)思和完善它。潛洶電機(jī)與螺扦泵聯(lián)接處，如用現(xiàn)有潛油電機(jī)，則必須要配1個(gè)減速器。假設(shè)潛油電機(jī)是適應(yīng)螺桿泵的轉(zhuǎn)數(shù)直接聯(lián)接的，那么，就必須徹底改造現(xiàn)有的潛油電機(jī)。按照電機(jī)原理要求，若能適應(yīng)200300rmi n左右的轉(zhuǎn)數(shù)，其電機(jī)肯定是16極電機(jī)(定子)，它的制造技術(shù)難度是很大的，不易實(shí)現(xiàn)。筆者貳為，不如加1個(gè)減速器更力現(xiàn)實(shí)一些。另外，浴油電機(jī)是否帶保護(hù)器，示意圖中也未顯示出來。筆者認(rèn)為，潛油電機(jī)帶保護(hù)器為好，并且最好使減速器同保護(hù)器連通為宜，但必須具有防止鐵屑、鐵粉等金屬物進(jìn)入電機(jī)

37、的防護(hù)設(shè)施。 3改造潛油電視轉(zhuǎn)數(shù)的技術(shù)原理成贍 電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)同電源頻率、電機(jī)定子極數(shù)成比例的。從交流電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)公式n160：八可知(l為電源頻率，我國規(guī)定為50Hz， JV為定子繞組極數(shù))，降低H1可從降低，和改變孤入手。但：涉及到國家規(guī)定，不允許隨意更改，而八則是制造廠自身的事，完全可以做得到。 如果將電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降至700?mi n左右，再加上1個(gè)適當(dāng)?shù)臏p速器，就可實(shí)現(xiàn)200300min 6再如果電源是可調(diào)頻的，調(diào)速就更簡(jiǎn)便了，這時(shí)不用減速器就可以實(shí)現(xiàn)減速。筆者認(rèn)為，還是以加上減速器比較經(jīng)濟(jì)。 4I潛油電視驅(qū)動(dòng)螺抒泵視組要解決的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題 ： (1)降低潛油電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) (2)滲油電機(jī)取消配套變壓

38、器 美國的潛油電機(jī)電壓等級(jí)在1000 V以上，若我國照此制造，勢(shì)必要配套專用變壓器，制造成本隨之加大。我們宜在吸收、消化國外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)我國電壓等級(jí)設(shè)計(jì)、制造。 確保電機(jī)功率指標(biāo)是制造廠首先要滿足的。從電機(jī)功率公式尸JpJ只pj可知(J為電流65為加在定子線圈兩端的電壓6只為冠子線圈電阻總和)，尸與p成正比，與只成反比。由于潛油電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的螺扦泵排量很??；要求的尸也相應(yīng)地小。特別是在開采低產(chǎn)低滲透油田時(shí)，螺扦泵負(fù)荷要小于最小排量的電潛泵負(fù)荷，此時(shí)對(duì)電機(jī)尸的要求就更小。降低尸可從降低p和只入手。按照我國標(biāo)準(zhǔn)電壓380V設(shè)計(jì)電機(jī)完全可以辦得到，而降低只值又可從盡可能選用電阻系數(shù)小的導(dǎo)體和在

39、可能條件下增大導(dǎo)體截面積方面考慮?？傊?，低壓小功率電機(jī)是可以制造出來的。假如隨著油田開發(fā)需要，要求大排量、高揚(yáng)程螺桿泵時(shí)，可根據(jù)我國電壓等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將電機(jī)電壓提高到6000 V不等，也是可以辦得到的。如上一系列措施實(shí)現(xiàn)后，有理由認(rèn)為潛油電機(jī)取消專配變壓器是可以實(shí)現(xiàn)的。 (3)螺桿泵制造和運(yùn)行中存在的問題據(jù)大慶油田有關(guān)資料稱，螺桿泵在運(yùn)行中主要問題表現(xiàn)在運(yùn)行壽命短。其原因是定子與橡膠的粘接持久牢固性差，油浸時(shí)定子橡膠膨脹，將燎桿抱死，造成扭斷抽油桿或電機(jī)啟動(dòng)負(fù)荷過大；再有就是造成“油管”股扣事故。 油田對(duì)螺仟的要求是高揚(yáng)程運(yùn)行，長壽命。葛揚(yáng)程意味著要求螺桿級(jí)數(shù)多，長螺桿。國內(nèi)生產(chǎn)廠家有能力生產(chǎn)長螺

40、桿。至于油油桿扭斷問題在無桿采油系統(tǒng)不存在。·余下要解決的是定子橡膠粘結(jié)膨脹問題，筆者認(rèn)為可迥過生產(chǎn)廠家與科研單位合作攻關(guān)解決。 不過，潛油電機(jī)和螺桿泵機(jī)組在井下的鉗定器倒是該無桿抽油系統(tǒng)的另個(gè)技術(shù)關(guān)鍵問題。筆者已設(shè)計(jì)出一個(gè)總裝圖，正待試驗(yàn)驗(yàn)證。 潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿泵的無桿抽油系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：在斜井、水平井拐彎處沒有剛性扦滑動(dòng)；螺仟泵可實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)程、低排量，并能泵送油、氣、固三相混合液；螺仟泵對(duì)輸送介質(zhì)要求不高，可輸送高粘度液體，也可輸送液、氣、固混合介質(zhì)。如此優(yōu)點(diǎn)，有理由認(rèn)為該無桿抽油系統(tǒng)具有生命力，廣泛用于油田挖潛開采存在極大可能。 三、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益坪估 1一次性投資比抽油機(jī)懾 據(jù)文獻(xiàn)

41、1，裝設(shè)l臺(tái)抽油機(jī)(含安裝)一次性總投資要￥31o 5萬固，而裝設(shè)l臺(tái)井下潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿泵一次性總投資僅￥235萬圓，便宜￥745萬圓。如果占投資額較大比例的井下電纜日后價(jià)格下降，還能節(jié)省一筆費(fèi)用。 2院用鋼材比抽油機(jī)少 如前所述，12個(gè)型號(hào)抽油機(jī)的平均消耗鋼材為12t臺(tái)，而潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺杯泵的總質(zhì)量(含井下電纜)才2t臺(tái)。此外，下潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螟桿泵后，油管將從2十(英寸)換成1士英寸)，況且不存在抽油桿。若按1500 m井掛深度計(jì)算，僅此兩項(xiàng)就節(jié)省鋼材436十262；748(t臺(tái))計(jì)重過程從略)。 3節(jié)能效果顯著 據(jù)文獻(xiàn)1；，拙油機(jī)系統(tǒng)效率為182，而潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿泵的系統(tǒng)效率達(dá)56，高

42、出378。 四、結(jié)束語 潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿泵無桿抽油技術(shù)如能成功，是一項(xiàng)既節(jié)約能源，又節(jié)省資源，涉及到油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益同步提高的重大科研課題，是一舉雙得的效益型項(xiàng)第五章 螺桿泵工況測(cè)試技術(shù)螺桿泵是近年發(fā)展起來的一種新型采油設(shè)備，可分為地面驅(qū)動(dòng)和井下驅(qū)動(dòng)兩類，目前應(yīng)用比較多的是地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、占地少、價(jià)格便宜、泵效高、系統(tǒng)效率高、節(jié)能等特點(diǎn)，可開采高粘、含氣、含砂原油。由于螺桿泵井的生產(chǎn)方式與常規(guī)抽油機(jī)井明顯不同，其工況測(cè)試和診斷也不同。本文研究了螺桿泵井測(cè)試工藝、測(cè)試儀器及配套工具(螺桿泵抽油光桿卡子)。在測(cè)試工藝方面研究了既保證生產(chǎn)，又保證測(cè)試的工藝流程，并研

43、制開發(fā)了與螺桿泵測(cè)試儀配套使用的螺桿泵抽油光桿卡子，還研制了載荷一扭短傳感器和螺桿泵測(cè)試儀，可測(cè)得井口處抽油光桿所受的載荷、扭短為螺桿泵工況診斷提供了可靠的數(shù)據(jù)。 一、測(cè)試裝置組成 螺桿泵工況測(cè)試診斷裝置由螺桿泵抽油光桿卡子(LBK和LBC方卡于)、載荷感器、螺桿泵測(cè)試儀、便據(jù)計(jì)算機(jī)和打印機(jī)等組成(見圖1)。 二、螺桿泵井測(cè)試工藝 由于地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此設(shè)計(jì)了以工況測(cè)試和回放診斷為主的兩步工作步驟，即先采集存儲(chǔ)抽油光桿靜止時(shí)的載荷和運(yùn)動(dòng)時(shí)的載荷、扭矩?cái)?shù)據(jù)，然后回放數(shù)據(jù)，進(jìn)行工況診斷。1工況測(cè)試 在對(duì)螺桿泵井進(jìn)行測(cè)試時(shí)首先去掉光桿上的備用光桿卡子及接箍。按圖1方式安裝載荷一

44、扭矩傳感器、LBC方卡子和螺桿泵測(cè)試儀?？ňoLBC方卡子，松開1，脹方卡子，上緊固定測(cè)試儀的緊固螺釘，將傳感器線插入測(cè)試儀面板的傳感器插座。開啟螺桿泵測(cè)試儀約30s，測(cè)得井口處光桿承受的靜載，然后啟動(dòng)螺桿泵，測(cè)得運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)載和扭矩，運(yùn)轉(zhuǎn)5min后測(cè)試完畢關(guān)閉螺桿泵電源和測(cè)試儀電源。按安裝本裝置的迎順序，拆卸各儀器。2回放診斷 連接好螺桿泵測(cè)試儀、便濱計(jì)算機(jī)和打印機(jī)?；胤艛?shù)據(jù)，進(jìn)行螺桿泵井下工況診斷和設(shè)備工作狀況分析，提出應(yīng)采取的合理措施，并打印診斷結(jié)果。 三、螺桿泵測(cè)試儀器 該儀器可同時(shí)測(cè)試、存儲(chǔ)螺桿泵井抽油光桿所受的載荷和扭矩?cái)?shù)據(jù)，并發(fā)送所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到便攜計(jì)算機(jī)，為螺桿泵井工況分析診斷提供可靠的數(shù)據(jù)。 1教荷一擔(dān)矩傳感器 該儀器可同時(shí)感應(yīng)螺