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采油用单螺杆泵的类型和结构

时间:2019-12-10 10:34 作者:东森泵业

类型:目前,采油用单螺杆泵有电动潜油单螺杆泵、液动式单螺杆泵和井口驱动式单螺杆泵等三种。
  下面根据工程需要详细介绍井口驱动式单螺杆泵:
  井口驱动式单螺杆泵是一种有杆抽油设备。它由三部分组成:井下部分,地面部分和联系井下、地面的中间部分。
  井下部分由井下单螺杆泵、防反转锚、防脱器和扶正器组成,螺杆泵起着抽油的主要作用;螺杆泵是井下的主要设备,它由定子和转子组成。其中定子是由橡胶衬套粘接在钢体外套内形成的.而转子是由合金钢调质后经防腐耐磨处理的,定子的磨损程度直接影响着螺杆泵的使用寿命,经过长期科学研究和现场试验,这一问题已得到基本解决。
  为了实现螺杆泵的定子和转子间的相对转动,在定子下端必须安装防反转锚。当螺杆泵正常运转抽油时,抽油杆柱带动转子正转,并通过摩擦力带动定子和油管柱正转,此时连接在定子上的防转锚牙块伸出,与套管咬死,阻止油管柱和定子正转,从而实现螺杆泵定子和转子的相对运动;反之,当油管柱受到反力矩时,牙块缩回,与套管松开。不限制油管柱和定子的运动,可进行起下油管柱作业。在下泵的过程中,先将定子和油管柱下井,再将转子和抽油杆柱下井。此时,由于转于外形为螺旋线,在下放过程中会发生旋转,而转子和抽油杆柱又连接在一起,若抽油杆柱不旋转势必会导致抽油杆脱扣。为此,在抽油杆和转子之间需安防脱器或用其他措施来解决这一问题。
  为了使螺杆泵和抽油杆柱保持稳定运转、不发生振动和杆管柱磨损,需在油管柱和抽油杆柱上分别安装扶正器。扶正器是螺杆泵采油系统中不可缺少的井下配套工具,可选用金属材料和非金属材料进行制造,其中金属材料的耐磨性一般应低于抽油杆、油管或套管,通常选为球墨铸铁;而非金属材料通常为尼龙或橡胶。
  地面部分有井口驱动装置,安装在井口,起着供给动力,并具有减速、变速和承受轴向载荷等作用。井口驱动装置可以采用机械传动和液压传动两种型式。机械传动式井口驱动装置由电动机通过三角皮带和锥齿轮传动,再利用键带动光杆,从而带动抽油杆柱、单螺杆旋转,使井下单螺杆泵进行抽油工作。抽油杆柱重量和油柱重量通过光杆和固定螺母(或光杆卡子)加在井口驱动装置上。近年来,为了适应高粘度抽油井的不同开采要求,开始采用变转速的井口驱动装置,有机械式和变频式两种无级变速器。机械式无级变速器的成本较低,但传动比系列受限制,不便于遥控。变频式无级变速器是利用改变电流频率进行变速,如同定转速系统一样装在井口,允许电动机低速启动,在完全平衡的情况下将转速平滑地增加到峰值,可遥控调节转速。变频式无级变速器的效率高,达90%,而机械式仅为80%。用变频式无级变速器的井口驱动式单螺杆泵的工作柔性好。
  螺杆高粘度转子泵采油系统采用的动力源有电机、柴油机、液压马达等,其中电机通过皮带轮将动力传至驱动装置,操作简便、易于管理,是应用最为广泛的一种;柴油机通过皮带将动力传给驱动装置,这种方式可用在无电网地区,但管理费用也相应增加,国内有些油田已采用。地面部分还有驱动头,它是一个减速装置,他将动力源的高转速降低到适合螺杆泵及抽油杆柱的转速,一般为100-500r/min,目前应用的驱动头结构形式主要有偏置式、平衡式和一体式。其中平衡式稳定性好,油田应用较多。螺杆泵抽吸的液体到达井口,流入集油管线,其井口回压一般应保持1.OMPa左右,以保证液体流送到计量间。从工程应用角度考虑,井口盘根密封下限压力不应小于1.0MPa,由于洗井解堵时压力可达10.0MPa,因此井口密封的短期压力应达10.0MPa。
  中间部分是抽油杆和油管,前者将动力从地面传递到井下单螺杆泵,后者用来将油液从井下输送到地面。

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