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潜油螺杆泵系统发展趋势和井下的工作原理

  • 发布者:海鸿泵阀

    发布日期:2020-03-08
  • 其一、潜油不锈钢螺杆泵系统发展趋势
      综合潜油不锈钢螺杆泵系统采油技术的发展状况与生产实际应用效果,ESPCP系统的设计技术可在以下几个方面继续加大攻关力度。
      (1)延长系统使用寿命
      定子橡胶是潜油不锈钢螺杆泵的关键部件之一,是决定不锈钢螺杆泵使用寿命的主要因素。定子胶的成分与配方不同,其溶胀性能与理化性能也不相同,而每个油田的原油品质大不相同,化学成分差异较大,对定子橡胶的要求迥然不同。目前国内主要还是采用丁腈橡胶作为不锈钢螺杆泵定子衬套的材料,因此难以适应各种油井工况,严重阻碍高粘度螺杆泵的应用,应建立原油物性与不锈钢螺杆泵定子橡胶材料之间的优匹配关系数据库,这对延长潜油不锈钢螺杆泵采油系统使用寿命具有重要意义。
      (2)提高系统工作性
      当不锈钢螺杆泵容积效率较小时,定子橡胶生热造成橡胶的膨胀,增大了不锈钢螺杆泵运转的摩擦力,将导致定子磨损和剪切力的增加,致使不锈钢螺杆泵破坏。因此,应在相关的性装置的设计方面予以关注。
      (3)系统的数字化设计
      在系统设计时,将系统的优化设计、性设计及有限元分析等手段结合起来。研究不锈钢螺杆泵定子及转子在不同压力、转速、流量等条件下的受力状态和变形规律,以及材料对变形规律、使用寿命的影响。使其具有良好的力学性能和工作性能,提高系统设计的效率。
      (4)系统的结构创新设计
      在系统结构的创新设计方面有以下三种较新的发展趋势。一,采用刚性定子与柔性转子配合。这种结构设计解决了常规不锈钢螺杆泵、螺杆钻具马达定子工作过程中溶胀、散热及受力不均的技术问题,延长了不锈钢螺杆泵、螺杆钻具马达的工作寿命,可以节能降耗,并具有承压高,扭矩低,泵体短,寿命长,所需功率更低、排量等优点。二,采用圆钢热轧成型转子。这种结构设计可以节约金属材料,缩短加工时间,降低成本,有良好的使用效果。三,采用钢管热轧成型转子。这种结构设计能使不锈钢螺杆泵的使用范围进一步扩大,即与空心抽油杆配套使用,从而开采黏度的高稠油。
      其二、井下螺杆泵的工作原理及其种类
      螺杆泵采油技术作为一种新兴的人工举升方式在尚处于发展阶段,地面驱动螺杆泵采油系统由于具备更加明显的投资少、能耗低、适应性强、作业维护方便等特点,具有很好的发展前景。而进一步提高地面驱动螺杆泵采油系统的工作性能,充分发挥其的优势是当前研究的。
      单螺杆泵是由在工作状态下的不动的以橡胶为衬套并浇铸在钢体外套内形成的定子和进行行星转动的钢体转子构成。螺杆泵定转子内外曲面是一对能够满足啮合、能密封和密封腔室能推移的一对在空间内啮合的共扼曲面。定转子端面(横截面)齿形类型主要有以下两种:①以短幅外摆线的内等距线作为螺杆的原始齿形曲线,其共扼曲线作为衬套的齿形曲线。②以短幅内摆线的外等距线作为衬套的原始齿形曲线,其共扼曲线作为螺杆的齿形曲线。

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