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    螺桿泵的性能作用及工作壽命重要途徑

    發布時間:2018-05-13
    螺桿泵是一種非常   的泵,它是依靠由螺桿和襯套形成的密封腔的容積變化來吸入和排..

    螺桿泵是一種非常   的泵,它是依靠由螺桿和襯套形成的密封腔的容積變化來吸入和排出液體的。具有流量平穩、壓力脈動小、有自吸能力、噪聲低、、壽命長、工作等優點。能輸送高粘度介質,且輸送介質時不形成渦流、對介質的粘性不敏感。所以在當今廣為使用。

    由于井下單螺桿泵的作用,70年代初就有人進行了開采高粘原油的試驗。至今,已比較普遍地在高粘度、高含砂量、高油氣比的原油開采中推廣應用。近年來,美洲和歐洲幾家公司又在不斷改進,使螺桿泵的應用范圍又有所擴大,可用于高含水(含水率80%以上)深井等機械采油上。

    1、前蘇聯地面驅動螺桿泵技術的發展

    前蘇聯從50年代中期開始研制采油用井下單螺桿泵。于1973年成批投入生產,在生產采油用單螺桿泵方面,目前已形成系統。在前蘇聯巴西基里亞、古比雪夫和西西伯利亞等主要油礦的現場應用表明,螺桿泵在井下連續工作時間   長可達兩年九個月左右。一般在一年左右。在姆哈諾夫斯克油田使用螺桿泵時,在油氣比高達400的條件下,無故障工作長達477d。在高粘度油藏油井中一般都用小排量和中等排量的螺桿泵,泵效可達70%。在粘度為1400Pa一的油井條件下工作免修期可達340d。隨著小尺寸單螺桿泵的研制成功,又地擴大了它在定向井和多眼油井中的應用。近年來烏發石油學院研制了一種與其他   不同類型的地面驅動螺桿泵裝置。該裝置的特點是管柱和沉沒泵軸的旋轉頻率低,視采油條件的不同而變化,其變化范圍在4^-100r/min之間。同時由于減小振動和表面磨損,提高了管柱和沉沒泵工作的性。這種泵減小了泵入口的水力摩阻,因而可工作腔的充滿程度,并在抽粘度達10Pa.S的地層液體時可提高沉沒泵的容積效率。1987^1988年在瀝青礦上進行了試驗,證明了該裝置的工作性。1981年10月起在奧哈油田用該裝置進行了兩口井的工作性能開采試驗。根據試驗得出如下結論:(1)所研制的地面驅動螺桿泵能夠開采高粘液體;(2)應用這種裝置可降低地面裝置的金屬用量,減輕設備安裝的勞動強度,節約油田基本建設投資;(3)這種型號的裝置可廣泛用于低壓淺井和地層液體粘度不大于10Pa.S的油井生產,同時還可用于高機械雜質含量和高油氣比的油井中。

    采油螺桿泵作為一種廣泛用于高產稠油井開采的采油機械已有20的歷史。螺桿泵的結構簡單,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。目前國內已經具備獨立生產各型螺桿泵的條件,由于材料缺陷,其揚程、壽命均與同型號的   產品存在差距。螺桿泵定子材料受多種因素的影響,引起橡膠的物理性質發生變化,使橡膠過早老化,縮短了螺桿泵的工作壽命,限制了螺桿泵的使用范圍。螺桿泵定子橡膠材料的改進和螺桿泵結構的優化設計,是提高采油螺桿泵性能和工作壽命的重要途徑。

    2、螺桿泵的結構和工作原理

    螺桿泵是一種螺旋桿齒輪泵,其基本構件是轉子和定子。轉子是一個有平滑螺紋槽的單頭螺桿,其橫截面為圓形,圓心與螺桿的回轉   存在偏心距。轉子一般由結構鋼制造,并鍍鉻。定子是一個有平滑螺紋槽的雙頭螺母,由鋼制外殼和耐油、的橡膠內襯粘結而成,其內徑與轉子外徑相等,導程和偏心距都是轉子的2倍。這樣,在定子的內螺旋面和轉子表面間就形成一個一個的封閉腔室。當定子一轉子副中靠近吸入端的個腔室的容積增加時.在它和吸入端的壓力差作用下,油流便進入一個腔室。隨著轉子的轉動,這個腔室開始封閉,并向排出端移動。就這樣,油液通過一個一個封閉的腔室從吸入端推擠到排出端,壓力不斷升高,排量非常均勻。

    3、影響螺桿泵工作壽命的因素

    橡膠彈性內襯材料承受的負荷有轉子對它的擠壓、定子和轉子之間的高速滑動摩擦、轉子繞定子軸線行星回轉時產生的離心力對定子內襯的沖擊;摩擦和沖擊機械能產生的熱能,使內襯橡膠溫度升高。由于橡膠為絕緣體,熱量不能   擴散.再加上井下溫度的作用.熱能   終影響合成橡膠的物理性質,使橡膠老化變脆,在轉子的交變載荷和流體壓力作用下逐漸失去彈性。橡膠內襯材料產生的裂紋逐漸增多,   終形成橡膠碎片,導致定子失效。油井中的砂子具磨礪性,對泵、桿柱和油管均造成磨損。原油中含有相當數量的芳香族、HZS和COZ氣體。芳香族化合物使定子膨脹,HZS和COZ氣體會使定子橡膠脆化、硬化,以致破壞。


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