直驱型螺杆泵在聚驱井上应用
直驱型螺杆泵在聚驱井上的应用
摘要：分析了新型直驱型螺杆泵的节能效果，指出了直驱型螺杆泵在日常管理中存在的优势与不足。应用表明，一种新式的直驱型螺杆泵取代老式螺杆泵，解决了传统的异步电机式螺杆泵能耗高，安全性差，维护费用高等问题。针对卡泵的井，目前主要采取提杆洗井或是憋压洗井方法，但通过调整运行参数，加密洗井可有效减少或避免出现卡泵现象。
关键词：直驱型螺杆泵节能
螺杆泵采油技术具有可以举升稠油、适应含砂油井、降低一次投资、安装和管理方便、节能等优点。传统异步电机式螺杆泵在生产中逐渐的暴露出一些问题，大参数运行时井口震动大，皮带磨损严重，减速器齿轮磨损快，防反转失灵时龙骨式驱动轮存在安全隐患等问题。防反转装置由电磁控制器控制，柔和平稳、无冲击；减少了更换皮带、加注润滑油等维护性工作量及费用等优点。为此，引进了一批直驱型螺杆泵，在某队安装8口直驱型螺杆泵进行试验。通过观察试验效果，提出了直驱型螺杆泵一些比较直观的认识。
1直驱型螺杆泵的优点
1.1直驱型螺杆泵能耗低安全性高
（1）直驱型螺杆泵依靠立式空心轴电机驱动螺杆泵光杆取消了机械减速器，减少了在防反转失灵使皮带轮飞出的安全隐患。
（2）取消了老式异步电机的动力传动结构，减少了更换皮带和加注润滑油等工作。
螺杆泵使用及现场说明书相对详尽
单螺杆抽油泵 说明书 一、工作原理 地面驱动单螺杆抽油泵（以下简称螺杆泵）适用于稀 油、稠油、高凝油及高含砂、高含气、含水油井的开采。因其具有一次性投资少、泵效高、能耗低、结构简单、占地面积小、安装、作业、维修方便等一系列优点，成为石油开采业势在必行的更新换代产品。 螺杆泵主要由驱动装置、传动轴、泵转子和定子四大部分组成。驱动装置为泵提供动力源；传动轴把地面的动力传递给井下的泵转子；泵转子是截面为圆形的单螺杆；泵定子是具有双螺旋线的内腔；在螺旋转子和定子之间有多个“ S”形封闭空腔。工作时驱动装置通过传动轴带动井下抽油泵的转子在定子衬套内作行星运动，转子和定子之间的“ S”形空腔随转子的旋转面不间断地螺旋上升，由泵下面新形成的空腔完成液体的吸入，经转子的螺旋举升在泵上端排出，从而达到不间断连续采
油目的。因螺杆 泵没有吸排液阀，具有抗砂卡、防气锁的功效。 二、产品的结构和组成 地面驱动单螺杆抽油泵由驱动头、控制柜、泵体、油 管锚、限位器、井下配件等组成。 三、产品的规格型号说明 G LB CZp — ________________ 泵的总级数 -------------------------- 泵每转公称排量抽油杆传动 ---------------------------------- 螺杆泵 型号表示示例： GLB120-36 即为每转公称排量120m，36级的单螺杆抽油泵 四、螺杆泵的性能特点 1、地面装置结构简单，体积小，重量轻。 2、泵效高、节能、管理费用低。泵效可达60% ~ 95%, 是现 有机械采油设备中运动阻力最小、能耗最省、效率最高的 机械设备之一，是石油行业的更新换代
小排量潜油直驱螺杆泵采油技术研究与应用
小排量潜油直驱螺杆泵采油技术研究与应用 发表时间：2019-09-21T14:47:11.127Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：雷永刚李霞李伟刚 [导读] 摘要：小排量潜油直驱螺杆泵采油技术运行平稳、结构简单、安全可靠，能够较好地解决有杆泵应用过程中的井杆偏磨的问题，具有较高的应用价值。 长庆油田分公司第七采油厂甘肃庆阳 745709 摘要：小排量潜油直驱螺杆泵采油技术运行平稳、结构简单、安全可靠，能够较好地解决有杆泵应用过程中的井杆偏磨的问题，具有较高的应用价值。本文就小排量潜油直驱螺杆泵采油工艺进行了分析，并对其配套工艺和设备进行了解构，在产业调研的基础上提出了提高小排量潜油直驱螺杆泵采油技术应用能力的辅助策略，将为我国“三低油田”采油技术的应用与突破提供参考。 关键词：小排量潜油直驱螺杆泵；技术；应用 当前，我国多数油田的开采业已迈入中后期，地质特点、油藏分布等因素，给油田的开采带来的不小的难度。这就需要采油企业的技术管理部门需充分借鉴国内外先进的采油技术模式和经验，不断提升油田采油能力。在这一探索过程中，采油企业通过对小排量潜油直驱螺杆泵采油技术的实践和改良，收到了较好的成效。实践表明，小排量潜油直驱螺杆泵采油技术运行平稳、结构简单、安全可靠，能够较好地解决有杆泵应用过程中的井杆偏磨的问题，实现了对“三低油田”采油作业中的高效、节能生产，成为提高油田的经济效益的有力推手。 1.小排量潜油直驱螺杆泵采油工艺 小排量潜油直驱螺杆泵是利用动力电缆为井下潜油电机提供电力，潜油电机直接驱动螺杆泵转子转动，经螺杆泵增压后井液将被举升到地面。多数的小排量潜油直驱螺杆泵的电机在驱动螺杆泵中采用的是柔性的联轴器。这一采油工艺的系统组成涵盖了地面控制系统、电缆专用井口、联轴器、用词同步电机等。自下而上依次分布有防脱锚、电机、电机沉降式反应器、电机胶囊保护器、柔性联轴器、进液口、螺杆泵、扶正器、单向阀、油管注等。地面控制系统可实现对冲程、冲次等工作参数的设定，同时负责对小排量潜油直驱螺杆泵采油系统的电机温度、电流等进行监测。当前，小排量潜油直驱螺杆泵采油系统的扬程一般不超过2000米，液量控制在2.0-5.5m3/d，沉没度大于50米，系统作业井温不高于120℃。 2.小排量潜油直驱螺杆泵采油配套工艺及设备 2.1 永磁同步电机 永磁同步电机是小排量潜油直驱螺杆泵井下的动力装置，多采用新型的级联电机，将同步电机与泵之间的大直径减速器去掉，并对电机的定转子外径、永磁体宽度等进行合理地优化。当前，永磁同步电机中的永磁体多选用钕铁硼永磁体，这一永磁体性能稳定，可承受200℃左右的高温。 2.2螺杆泵 小排量潜油直驱系统的螺杆泵主要是有定子和转子构成。其中定子的内部为高弹性合成橡胶的钢管模压而成，转子为一根细长的金属螺杆。螺杆泵的定子和转子之间形成了一个密闭的腔体。在作业过程中，转子在定子的内部转动，可导致螺旋腔体的变化，这样从吸入口进入的井液可伴随腔体的螺旋移动而被推向泵口，后经由输油管输送至地面。 2.3电机保护器 小排量潜油直驱螺杆泵在结构系统的设计中的特殊构造，对电机的正常运转提出了更高的要求。因此，电机保护器的性能将直接影响到小排量潜油直驱螺杆泵的效能。电机保护器主要是用来对电机的内外压进行平衡，有效防止工作中井液的渗入，同时，电机保护器也为小排量潜油直驱螺杆泵的轴承、电机等组件提供必要的润滑。 2.4柔性联轴器 柔性联轴器是小排量潜油直驱螺杆泵的重要连接构件，其上端连接螺杆泵的转子，下端连接保护器。这一装置的主要作用是将永磁同步电机所产生的转扭传送到螺杆泵，同时，也将永磁电机所产生的同心运动转化成螺杆泵动子所需要的偏心运动。 2.5地面控制系统 小排量潜油直驱螺杆泵的地面控制系统包括位置控制单元、速度控制单元、电流闭环单元等，主要负责系统的运用控制、工况控制、过程控制及系统保护。这一控制系统中的核心单元为对电机的控制，多采用无编码器全闭环矢量控制模式，实现速度、位置以及定子电流的三闭环伺服控制，进而根据开采情况实现对电机的速度、转矩及柔性平滑驱动等性能的调整。 3.提高小排量潜油直驱螺杆泵采油技术应用能力的辅助策略 3.1 直驱螺杆泵技术改良 油田企业的设备管理部门要充分借鉴国内外先进的小排量潜油直驱螺杆泵采油技术应用的模式和经验，在对开采技术论证和油藏特点调研的基础上，通过技术模型分析和实地勘测，优化小排量潜油直驱螺杆泵采技术，促成这一采油技术应用下的油田企业高效生产得以实现。 3.2 加大新型设备的采购 加大油田企业小排量潜油直驱螺杆泵采油设备的采购力度，并确保相应的资金投入。当前，在物联网等技术的推动下，油田设备的革新速度不断加快，小排量潜油直驱螺杆泵采油设备的自动化的集成程度越来越高，多个作业过程已可以实现远端控制和多级参数设定，成为助推采油工程技术实践的重要支点。 3.3 技术人才队伍的建设 油田企业内部应建立合理的小排量潜油直驱螺杆泵采油技术管理人才的选拔机制，通过甄选和推荐，完成油田企业采油技术人才数据库的建立，对油田内部的工作人员建立多效岗位标签，以应对小排量潜油直驱螺杆泵采油的突发性故障等问题，并为确保油田企业的稳定高效生产，打下良性的基础。 综上所述，小排量潜油直驱螺杆泵采油技术的应用和改良，作为采油技术管理中的重要环节，其技术成果直接决定了采油企业的生产运行效能。而基于小排量潜油直驱螺杆泵采油技术升级是一系统化问题，需在结合技术研发、岗位培训、班组建设等方面的策略，助推小排量潜油直驱螺杆泵采油技术实际应用中的上档升级，实现技术改良条件下生产效能和企业效益的双提升。
直驱潜油螺杆泵
潜油螺杆泵装置 沈阳大学王子贵 一、产品用途 该潜油直驱螺杆泵装置的特点是潜油电机在螺杆泵上端，电机的转子轴是空心，用来走井液。主要适用于开采高黏度、高含蜡、高含沙、高含气原油,在斜井、水平井、沼泽区块和海上平台作业中,其泵效高、同比采油量能耗低、泵检周期长、制造成本低、维护费用低、节能效果显著等。 二、技术特点 1、将有杆采油工艺变为无杆采油,消除了抽油杆与油管之间的磨损。 2、抽吸连续平稳,不对油层产生压力激动作用,泵的排量稳定,油液流动无扰动,便于计量。
3、不易发生气锁,具有破乳作用。 4、适用于直井、斜井、水平井、尤其适用于杆管偏磨井。 5、机械采油设备中同比采油量能耗低、泵效高。 6、采用大功率步进永磁电机并直接驱动螺杆泵,电能利用率在80%以上。 7、该种电机低速转矩大,特别适合含沙量大及稠油的井况。 8、井口控制器采用无位置传感器磁通矢量控制,使系统运行更平滑稳定。 9、保护功能齐全,可对电机欠载、过载、过电压、欠电压、短路、三相电压及电流不平衡等有效保护。 10、可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单。 11、耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长。 12、效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速损耗。 13、综合节电率可达20%-60%。 三、技术参数 （一） 1、电机功率：6KW 2、工作电压：380V 3、额定电流：12A 4、工作转矩：285N〃M（200r/min） 5、环境温度：120℃ （二） 1、电机功率：8KW 2、工作电压：380V 3、额定电流：16A 4、工作转矩：380N〃M（200r/min）
电动潜油螺杆泵
电动潜油螺杆泵 目录 第一章井下采油单螺杆泵的现状及发展 (1) 第二章电动潜油螺杆泵在疑难井中的应用 (3) 第三章大排量井下电动潜油螺杆泵研究与应用 (8) 第四章大庆油田改变采油技术现状势在必行 (10) 第五章螺杆泵工况测试技术 (12)
第一章井下采油单螺杆泵的现状及发展 摘要井下采油单螺杆泵因具有较高的系统效率而日益受到重视。目前已开发的并下单螺杆泵有地面驱动采油单螺杆泵、电动潜油单螺杆泵、单螺杆波动机—单螺杆泵装置和多头螺杆泵。筒述了单螺杆泵定于衬套选用的材料和转子的表面处至方式，介绍了单螺杆泵在国外的使用情况。指出井下采油单螺杆泵主要朝增大泵的下井深度，加大泵的排量，延长泵的使用寿命和拓宽泵的使用范围等方向发展。最后就国内开发和推广螺杆泵工作规划提出了建议。 前言 井下来油单螺杆泵作为一种实用的采油机械应用于石油工业已有20多年的历史。1986年大庆油田从加拿大Griffin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。螺杆泵的结构非常简单，特别适合于高粘度、高含砂量的油井，并且有较高的工作效率。 美国一石油公司曾对螺杆泵采油系统、电动潜油离心泵和有杆泵抽油系统3种采油设备，在水驱采油井中进行了同样条件下的采油试验。试验结果表明，3种采油系统的效率分别为63．4％、52．4％和50．4％，其中螺杆泵采油系统的效率最高。此外，螺杆泵采油系统的装备投资费用比另外两种采油装备低20％—30％以上。 主要结构型式 目前，井下采油螺杆泵大致可分为以下4种结构型式。 1．地面驱动采油单螺杆泵 地面驱动采油单螺杆泵是井下来油螺杆泵中最简单的结构型式，也是国内外井下采油单螺杆泵采用的主要结构型式。由于是利用抽油杆传递泵所需要的扭矩，因此在大徘量情况下很难实现深井采油。 地面驱动单螺杆泵的驱动头动力主要由电动机或液马达提供。由电动机作动力的驱动头，有的采用变频调速，有的利用胶带和减速器共同调速，还有的直接利用减速器调速。利用液马达作动力调节泵的转速非常方便。 2．电动潜油单螺杆泵 电动潜油单螺杆泵的最大特点是不需要抽油杆传递动力，特别适合于深井、斜井和水平井采油作业。 较早开展这种泵的研究工作的是前苏联和法国。近年来，美国等发达国家也开始重视电动潜抽螺杆泵的开发，并在多砂、高粘深井、定向井、水平井中应用，取得了很好的效果。在某些情况下，电动潜油螺杆泵的使用寿命甚至比电动潜油离心泵高5倍。电动潜油螺杆泵寿命的提高，大大降低了采油成本，使一些原经济上无开采价值的油井有了良好的效益。电动潜油螺杆泵由螺杆泵、柔性轴、装有轴承的密封短节、齿轮减速器和潜油电动机等组成。为了使泵的旋转速度降到500r／min以下，有以下3种方案可供选择。 (1)采用6极潜油电动机，在60HZ时，电动机的转速为1000r／min,再利用变速装置，转速可以降到500r ／min以下。 (2)采用4极潜油电动机，在60HZ时，电动机的转速为1700r／min，再利用单行星齿轮减速器减速(如 传动比4：1)，转速可降到425r／min以下。
螺杆泵结构设计特征及应用分析
技术与应用７６２００８／２ 螺杆泵是一种应用广泛的容积式转子泵，它由偏心螺旋体的螺杆（转子）和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套（定子）组成。其工作原理是当螺杆转动时，由泵内螺杆齿形与泵套所形成的一系列连续密封腔的位移来吸入和排出液体。在工作参数相同的情况下，螺杆泵与离心泵相比具有体积小、流量平稳、压力脉冲小、有自吸能力、工作可靠、噪声低、效率高、寿命长以及维修方便等特点，被广泛应用于石油化工、机械、食品、造纸、船舶、航运、军工和污水处理等工业部门。 螺杆泵结构设计特征 螺杆泵按螺杆数目可分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵和五螺杆泵。 单螺杆泵。其旋转部件（转子）和固定部件（定子）之间保持一定的配合间隙。泵套是由非金属弹性材料（通常为橡胶）制作而成，其内孔呈螺旋槽状，与金属螺杆之间形成若干密封腔。螺杆在泵套内作偏心旋转运动，使密封腔由泵的低压区位移至高压区，即液体从吸入口进入泵室，沿轴向推进，从排出口排出。由于介质是通过密封腔输送，因此可以输送直径小于内腔间隙的固态介质，既不会破坏被输送的物质，也不会对泵有损坏。 双螺杆泵。双螺杆泵由一根主动螺杆和一根从动螺杆及包含这两根螺杆的衬套组成。每根螺杆轴上有两个可以左右旋转的螺旋套，形成双吸泵的基本结构。液体由中央流入泵体后均分成两路流向轴两端，螺杆旋转时，其螺旋面会打开形成密封腔，并吸入液体。随着螺杆的继续旋转，吸入的液体沿轴线从两端向泵的中央汇集，通过泵的出口排出。双螺杆泵通常由一对模数和齿数都相同的同步齿轮传动，以保证两螺杆工作型面间互相不接触，避免金属之间的摩擦，提高泵运行可靠性。 三螺杆泵。三螺杆泵由一根主动螺杆，两根从动螺杆和衬套组成。主动螺杆为凸型双头螺纹，从动螺杆为凹型双头螺纹，两者的旋向相反。三螺杆泵是由主动螺杆直接带动从动螺杆，由于螺杆互相接触，所以不适合用于输送腐蚀性介质。因不用同步齿轮传动，其结构相对简单、零部件少、体积小、重量轻，对输送清洁、无腐蚀性的润滑油等介质，选用三螺杆泵更为经济。 五螺杆泵。五螺杆泵由一根主动螺杆带动四根从动螺杆，每根螺杆有两条螺旋线，主动螺杆居中，在主动螺杆的前后、左右对称的设置四根从动螺杆。主动螺杆为凹型双头螺纹，从动螺杆为凸型双头螺纹。五螺杆泵最大特点是结构紧凑、外形尺寸小、流量大、吸上性能好，其缺点是螺杆数量多、多孔衬套制造精度高、成本高、制造周期长。与三螺杆泵相比，五螺杆泵更适合于低压大流量的工况，且外形尺寸相对更小，但结构复杂程度和工作噪音都相对高于三螺杆泵。 为了拓宽螺杆泵的排量范围，可采用多线螺杆设计方法。对于大排量螺杆泵，提高排量采用增加螺杆泵线数的方法比增大泵结构参数的方法更有技术优势，还可减少偏心距，改善定子橡胶的受力状况，有效降低泵的结构参数，延长螺杆泵使用 螺杆泵结构设计特征及应用分析 江西省机械科学研究所胡晓秋
螺杆泵的详细介绍
螺杆泵的详细介绍 螺杆泵属容积式转子泵，诞生于1931年。由于结构独特，有自吸能力、效率高、体积小、工作可靠，且可输送粘度范围宽广的各种介质，螺杆泵被广泛应用于石油化工、航运、电力、机械液压系统、食品、造纸、污水处理等工业部门。 作为节能和节材产品，螺杆泵在我国的应用范围正在不断扩大，需求量连年增长，越来越受到重视。虽然我国国内的螺杆泵与国外专业公司相比还存在差距，但随着我国螺杆泵科研力量的投入及应用实践的增多，螺杆泵在替代原来传统技术方面必将取得良好的使用效果，实现节能、节材效益。 第一部分螺杆泵的基本知识 螺杆泵的家族虽然称不上庞大，但是按照螺杆的标准，它也可以分为不同的类型。本文着重介绍最为常用的单螺杆泵、双螺杆泵以及三螺杆泵。 1、单螺杆泵的介绍 单螺杆泵是一种新型的内啮合回转式容积泵。主要工作部件是偏心螺杆（转子）和固定的衬套（定子）。 与其他泵相比，单螺杆泵有着自己独特的优势： 和离心泵相比，单螺杆泵不需要装阀门，而流量是稳定的线性流动。 和柱塞泵相比，单螺杆泵具有更好的自吸能力。 和隔膜泵相比，单螺杆泵可输送各种混合杂质，含有气体及固体颗粒或纤维的介质，也可输送各种腐蚀性物质。 和齿轮泵相比，单螺杆泵可输送高粘度的物质。 与柱塞泵、隔膜泵及齿轮泵不同的是，单螺杆泵可用于药剂填充和计量。 第二部分螺杆泵的工作原理及性能 虽然螺杆泵有着不同的类型，应用于不同领域螺杆泵的特点也不尽相同。但从根本而言，螺杆泵的基本工作原理是一致的。 1、螺杆泵的基本工作原理 螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺
杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。 各螺杆相互啮合，螺杆与衬筒内壁紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间，就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭在各空间中的液体不断排出。这就是螺杆泵的基本工作原理。 从上述工作原理可以看出，可以更清晰地了解螺杆泵的优点： 压力和流量范围宽阔；运送液体的种类和粘度范围宽广；因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；吸入性能好，具有自吸能力；流量均匀连续，振动小，噪音低；与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；结构坚实，安装保养容易。 相应地，螺杆泵存在的缺点也比较明显：螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能对液体的粘度变化比较敏感。 2、螺杆泵的性能 螺杆泵的性能参数有两项：排量、功率。 螺杆泵的理论排量可由下式计算：Qt=60Ftn m3/h；其内部泄漏量一般用Qs来表示：Qs=αp/σm。 泵在压送不同粘度的液体时，其排量会发生变化。 排量和粘度的关系可由下式表示：Q2=Qt-(Qt-Q1)(σ1/σ2)m 螺杆泵的轴功率一般为水功率、摩擦功率和泄漏损失功率这三部分的总和。 水功率是指单位时间内泵传给液体的能量，也称输出功率；摩擦功率是指液体粘性阻力产生的摩擦损失；泄漏损失是指液体从高压处漏回低压处所造成的功率损失。当泵运送的液体粘度不同时，泵的轴功率也将不同。 第三部分螺杆泵的选型 螺杆泵应用广泛，有“螺杆泵可以输送任何介质”的说法。但这不是说某一种螺杆泵可输送所有的介质，而是根据介质的特性和性能参数数要求可以选择螺杆泵的不同类型。如果无意中挑选到不合适的泵螺杆泵，很有可能会带来不必要的麻烦。单螺杆泵、双、三和五螺杆泵，各有优点，在推广应用螺杆泵时必须有选择，只有充分利用其各自的特点，才能更好的实现节能、节材、增效益或满足某种特殊要求。下面以常见的单螺杆泵、双螺杆泵以及三螺杆泵为例介绍一些螺杆泵选型中的技巧。 Ⅰ、单螺杆泵的选型要点 单螺杆泵的选择主要集中在以下几个参数上： 1.单螺杆泵的压力确定：
井下直驱螺杆泵无杆举升技术
井下直驱螺杆泵无杆举升技术 摘要：中国石油勘探开发研究院依托中国石油天然气集团公司重大科技项目， 结合油井实际生产需求，经过近10年的摸索和试验，联合攻关开发了潜油永磁 同步低速电机，技术思路是采用“潜油永磁同步低速电机+保护器+柔性轴+螺杆泵”结构。目前这项技术适用油井排量范围是5～50m3/d，满足大部分中国石油油井 举升需求。 关键词：无杆举升；井下直驱螺杆泵；井下电机 1引言 中国石油天然气集团公司油井超过20万口，由于地层能量偏低，人工举升油井占到总井数的95%以上。人工举升主要有抽油机、螺杆泵、电潜泵、水力泵和 气举等技术和装备，其中有杆泵（抽油机和地面驱动螺杆泵）数量达到了92%。 有杆泵采油是通过抽油杆将动力传到井下，带动井下泵运动将原油举升到地面。 有杆泵采油面临3个方面的生产难题：一是效率低、能耗高，有杆泵采油设备平 均系统效率只有24%，每年消耗的电能约占油田总耗电的一半以上；二是大斜度井、聚驱井、高含水井增多，杆管偏磨问题越来越严重，导致检泵周期短，吉林、长庆油田部分油井由于杆管磨损检泵周期只有300 d左右，远低于抽油机井平均 检泵周期800d。随着斜井、定向井及水平井数量不断增加，井眼轨迹更加复杂，有杆泵采油杆管磨损现象会更加严重；三是有杆泵采油井口采用光杆盘根动密封，更换不及时会导致原油泄漏，造成安全环保事故。 针对有杆泵采油存在的问题，国内外一直在致力于发展无杆举升技术，目前 比较成熟的是电潜离心泵。该技术主要适用于日产液50 m3以上的油井，由于中 国石油油井产量普遍偏低，限制了其广泛应用，电潜泵井只有2 000余口。电潜 螺杆泵是近年发展起来的无杆采油技术之一，与潜油电泵相比，在稠油井、出砂 井中有更好的应用效果。国内外进行了大量的研究，美国的Centrilift Amoco和加 拿大的KUDU等公司从20世纪90年代开始进行电潜螺杆泵产品的研究，传统的 思路是采用“潜油电机+井下减速器+保护器+螺杆泵”结构方案，该方案中电机转速1450 r/min，通过行星减速器将输出转速降到150 r/min左右，减速比为9∶1。受到套管内径限制，减速器外径要求在102 mm以内，较大的减速比和尺寸的限制 导致关键部件尺寸过小，机械强度和可靠性不足，多口井试验减速器出现故障。 2井下直驱螺杆泵举升工艺 井下直驱螺杆泵举升系统的设计借鉴了电潜泵系统，分为地面工具和井下机 组两部分。地面部分包括控制柜主体、变频控制器、数据采集器、数据远程传输 等关键部件。通过地面控制可以读取电机输入电流、转速以及对电机进行转速调节。泵挂在1500 m以下时，控制柜需要输入380 V电压，与抽油机相同，泵挂超过1500 m时需要输入660 V电压。井口电缆穿越工具也与传统电潜泵一致，确保配套工具的互换性和现场作业的便捷性。井下机组部分包括井下电机、保护器、 柔性轴、螺杆泵、电缆等。为了消除过流通道和电缆对电机尺寸和功率的影响， 电缆从电机上端接出。正常工作时，动力从电机轴输出，依次传递到保护器轴、 柔性轴、螺杆泵转子，将井液举升到井口。 井下直驱螺杆泵现场施工工艺简单，主要步骤为： ①将锚定器坐在井口，与电机下端通过73.0 mm油管螺纹连接；②锚定器 下入井内，电机上端坐在井口，将保护器下端和电机上端通过法兰连接，连接电 机和动力电缆，继续下入；③连接柔性轴和电机保护器；④连接柔性轴和螺杆
地面驱动螺杆泵系统的应用
地面驱动螺杆泵系统的应用 沈 江 沈瑞林 (胜利油田机械公司) 摘 要 近年来随着螺杆泵采油技术的发展,井下螺杆泵已在稠油井开发、煤层 气井排水采气、中或低粘油井的较高扬程、大排量人工举升等领域得到广泛应用。对 国内外井下螺杆泵的现场使用情况进行了分析与研究,借鉴国外螺杆泵开采技术的 成功经验,探讨螺杆泵在不同井况中遇到的各种问题,及其解决问题的方法和思路。 主题词 螺杆泵 机械采油 人工举升 应用 稠油开采 煤层气 自1980年以来地面驱动螺杆泵(简称螺杆泵)开始投入商业应用,主要在加拿大用于重油图1 螺杆泵在不同时期和不同领域的应用 及稠油的开采。第一代产品仅限于举升高 度为500m 、在100r /m in 时排量4m 3/d 。 即便如此,由于制造产品质量不高,定子粘 结不牢,损坏很快。然而这一技术展示了巨 大优越性,使其性能迅速得到改进。几年 后,螺杆泵改进了定子弹性体材质和提高 了排液能力,1986年,螺杆泵在美国开始广 泛应用于煤层气生产的排水作业。通过进 一步增加排液能力,逐渐使螺杆泵进入较 高扬程、高排量的原油人工举升领域。近年来由于定子弹性体的不断改进,使其首次用于抽汲轻油及较高井温的开采领域。 目前国内外各制造厂家仍在不断改进螺杆泵的设计和材料,以进一步拓宽其应用范围。图1展示出螺杆泵在不同应用领域的历史过程,表明了它的优越性能。 螺杆泵在重油及稠油(沥青)开采中的应用 广义来讲,稠油开采可以定义为重度在18°API 以下的原油开采问题。这种类型的油井广泛分布于加拿大、俄罗斯、委内瑞拉和中国。它们最重要的特性是高粘度。重油粘度一般在500～15000cp 之间,而稠油(沥青)则在100000cp 左右。在用常规游梁式抽油机开采高粘油时,会遇到很多问题,例如:油井出砂造成井下泵的严重磨损;抽油杆的伸长;排液量的下降;以及由于游梁式抽油机在上、下行程中的工况不平衡造成的功率消耗大、效率低、故障多等问题。而螺杆泵就是设计用于抽汲高粘液体和多相液体。此外,螺杆泵系统的投资及运行费用低廉,对不怎么赚钱的稠油开采具有吸引力。目前在加拿大新开的稠油井几乎全部使用螺杆泵来生产。在重油及稠油井使用螺杆泵系统开采时,所遇到的主要问题及建议解决方法归纳有以下几点:33 1998年2月国 外 石 油 机 械
加拿大潜油螺杆泵
APPLICATIONS ■Progressing cavity pump (PCP) wells ■High dogleg severity (DLS) wells suit- able for PCPs ■Wells with restrictions of rod or tubing wear or wax problems ■Offshore heavy oil wells BENEFITS ■Eliminate restrictions to running PCP in wellbore with high DLS ■Reduce all PCP failures caused by rod string and tubing wear ■Decrease torque and pressure losses in relation to high-viscosity fluid ■Reduce torque by 20–60% with the elimination of rod string ■Improve overall efficiency ■Reduce power consumption ■Increase safety without having rod backspin on the surface ■Avoid leakage at surface without having a stuffing box ■Lower wellsite maintenance cost ■Minimize noise disturbance FEATURES ■Permanent magnet motor (PMM) based downhole drive ■Broad range of PCP speed from 50–500 rpm ■Constant torque in the entire range of speed ■PMM applicable control panel in NEMA4 enclosure ■Completion and various components are compatible with conventional ESP ■Canadian standards association (CSA) and underwriters laboratories (UL) certified The most typical PCP failure occurs from sucker rod or tubing wear. The severity of wear is determined by various factors such as DLS, water cut, and sand cut. The wear is especially high for deviated and horizontal wells. KUDU Rodless PCP* eliminates all rod failures, resulting in a 30–50% decrease in system failure rates. This technol-ogy also allows for pump installations in a high DLS or horizontal section of the well.Rodless PCP components A low-speed downhole PMM drive and a PCP are capable of working together in challenging PCP wells without being limited by deviation profile. Every component of a KUDU Rodless PCP is selected based on well conditions and the customer’s operational parameters, such as production target rate. All other system components are selected dependent on the PCP and motor combination.KUDU Rodless PCP.Rodless PCP Progressing cavity pump combined with submersible electrical motor for artificial lift solutions PMM technology PMM downhole drive is a proven technology that has been used with regular ESPs for many years and in PCP applications since 2003. A synchronous machine incorporating rare earth magnets in its rotor design, a PMM provides the following benefits: ■improve efficiency due to low power loss in the rotor ■increase power density with a shorter motor ■enhance dynamic performance by providing a variable frequency drive (VFD) specifically designed for PMM.By adopting a low-speed PMM, KUDU Rodless PCP provides constant torque in the entire PCP speed zone, ranging from 50 rpm to 500 rpm. Such system flexibility enables easy adjust-ment to a broad range of well production rates without replacing the pump. The downhole assembly is effective in high temperatures of up to 300 degF (150 degC) and is corrosion resistant with special coating. KUDU Rodless PCP Specifications Production rate ?, bbl/d [m 3/d]12–1,900 [2–300]Maximum setting vertical depth, ft [m]6,500 [2,000]Maximum downhole temperature ?, degF [degC]300 [150]Operational speed range, rpm 50–500Maximum power capacity, hp [kW]60 [45]Power supply requirements, V [Hz]Three-phase 380–480 [50–60]Maximum pump axial load, lbs [kg]13,200 [6,000]Minimum casing size, in [mm] 5.5 [139.7]?Based on pump model, fluid level, and pump setting depth.? Maximum temperature for PMM.
螺杆泵在污水处理中的选用及应用过程
螺杆泵在污水处理中的选用及应用过程 螺杆泵因其有可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点，在污水处理厂中，广泛地使用在输送水、湿污泥和絮凝剂药液方面。螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠的原则。如果在设计选型方面考虑不周，会给以后的使用、管理、维修带来麻烦，所以选用一台按生产实际需要，合理可靠的螺杆泵既能保证生产顺利进行，又可降低修理成本。 1. 螺杆泵的转速选用 螺杆泵的流量与转速成线性关系，相对于低转速的螺杆泵，高转速的螺杆泵虽能增加了流量和扬程，但功率明显增大，高转速加速了转子与定子间的磨耗，必定使螺杆泵过早失效，而且高转速螺杆泵的定转子长度很短，极易磨损，因而缩短了螺杆泵的使用寿命。 通过减速机构或无级调速机构来降低转速，使其转速保持在每分三百转以下较为合理的范围内，与高速运转的螺杆泵相比，使用寿命能延长几倍。 1. 螺杆泵的品质 现在市场上的螺杆泵的种类较多，相对而言，进口的螺杆泵设计合理，材质精良，但价格较高，服务方面有的不到位，配件价格高，订货周期长，可能影响生产的正常运行。 国内生产的大都仿制进口产品，产品质量良莠不齐，在选用国内生产的产品时，在考虑其性价比的时候，选用低转速，长导程，传动量部件材质优良，额定寿命长的产品。 三、确保杂物不进入泵体
湿污泥中混入的固体杂物会对螺杆泵的橡胶材质定子造成损坏，所以确保杂物不进入泵的腔体是很重要的，很多污水厂在泵前加装了粉碎机，也有的安装格栅装置或滤网，阻挡杂物进入螺杆泵，对于格栅应及时清捞以免造成堵塞。 四、避免断料 螺杆泵决不允许在断料的情形下运转，一经发生，橡胶定子由于干摩擦，瞬间产生高温而烧坏，所以，粉碎机完好，格栅畅通是螺杆泵正常运转的必要条件之一，为此，有些螺杆泵还在泵身上安装了断料停机装置，当发生断料时，由于螺杆泵其有自吸功能的特性，腔体内会产生真空，真空装置会使螺杆泵停止运转。
螺杆泵工作原理图
螺杆泵工作原理图 螺杆泵工作原理图 螺杆泵工作原理螺杆泵有单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵。 螺杆泵的工作原理是：螺杆泵工作时，液体被吸入后就进入螺纹与泵壳所围的密封空间，当主动螺杆旋转时，螺杆泵密封容积在螺…螺杆泵的工作原理与优点_螺杆泵图中，中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。 主、从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。 从上述工作原理可以看出，螺杆泵有…螺杆泵工作原理与特点-化工设备知识一种利用螺杆的旋转来吸排液体的泵，它最适于吸排黏稠液体. 1. 螺杆泵的基本工作原理 螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。 图1表示三螺杆泵的剖视图。 图中，中间…螺杆泵的结构及工作原理1 、螺杆泵的基本工作原理 螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。图1表示三螺杆 泵的剖视图。图中，中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转， 两边的螺杆为从动螺杆…单螺杆泵的工作原理特点及用途单螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵，泵的主要构件：一根单头螺旋的转子和…单螺杆泵的工作原理特点及用途 单螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵，泵的…单螺杆泵的工作原理特点与选用方法单螺杆泵的工作原理 单螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵，泵的主要构件：一根单头螺旋的转子和一个通常用弹性材料制造的具有双关螺旋的定子，当转子在定于型腔内…单螺杆泵的构造及原理_机械行业单螺杆泵的构造 G型单螺杆泵结构图说明：1、出料体2、拉杆3、定子4、螺杆轴5…G型单螺杆泵工作原理： G型单螺杆泵是一种内啮合的密闭式螺杆泵，属转子式容积…船用双螺杆货油泵扫仓泵W7.2ZK-124M1W73螺杆泵维修技巧_机械行业_中国…双螺杆泵工作原理 双螺杆泵是一种回转式容积泵，主要工作部件是由具有“8”字形…七、双螺杆泵剖面图 图4、 常见故障及排除方法故障现象 可能产生原因 排除方法…不锈钢泵结构简单紧凑,制造容易,维护方便螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠的原则。 如果在设计选型方面考虑不周，会给…外啮合双齿轮泵的结构及工作原理：一对相互啮合的齿轮和泵缸把吸入腔和排出腔…接上电动机2不锈钢泵如何装备：开箱后按结构示意图装配。 并紧接连手机,使之…螺杆泵 – 机械百科螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。 图[双螺杆泵] 为双螺杆…螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，只是在结构上用螺杆取代了齿轮。 表[各种螺杆泵…C2000变频器在地面直驱螺杆泵上的应用分析_变频器图2 永磁同步电机调试步骤 4.3 直驱螺杆泵控制原理 直驱螺杆泵抽油机在变频柜…2 直驱螺杆泵系统组成与工作原理 地面直驱螺杆泵系统作为一种优秀的人工举升…螺杆泵 – 机械百科螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。 图[双螺杆泵] 为双螺杆…螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，只是在结构上用螺杆取代了齿轮。 表[各种螺杆泵…螺杆泵的操作技术应用原理_螺杆泵螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的…螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，只是在结构上用螺杆取代了齿轮。 表为各种螺杆…螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。图为双螺杆泵。 当主动…通用机械：螺杆泵 – 机械百科螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵﹑双螺杆泵和三螺杆泵等。 图 双螺杆泵 为双螺杆…螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似﹐只是在结构上用螺杆取代了齿轮。 表 各种螺杆泵…螺杆泵综合知识讲解与柱塞泵、隔膜泵及齿轮泵不同的是，单螺杆泵可用于药剂填充和计量。 1 螺杆泵的基本工作原理 螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。 图1表示三螺杆 泵的剖视图。 图…机械行业 / 螺杆泵螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。 图为双螺杆泵。 当主动…[螺杆泵] 浅谈螺杆泵的工作原理及行业应用 螺杆泵，不知道大家对这个词是否陌生…采油螺杆泵故障原因分析及对策摘要：介绍了螺杆泵的结构、工作原理和特点。 对其在古城油矿使用过程中出现的问题进行分析，并提出相应的对策…SZ水环真空泵的工作原理管道泵 磁力泵 排污泵 化工泵 螺杆泵 多级泵 隔膜泵 自吸泵 齿轮油泵 油桶泵 …如图1所示，叶轮(1)偏心地装在泵体(2)内，起动时向泵内注进一定高度的水，因此…由于在工作中，水会发热，同时一部分水会和气体一起被排走，因此真空泵在工作中…单螺杆泵油气多相混输及流程分析在混输系统设计中，充分分析混输介质和单螺杆混输泵的特点，确保系统安全、可靠、科学。 单螺杆式油气混输泵工作原理及特点 单螺杆泵工作是同一定外型面的转子在对应…PowerFlex；400变频器在螺杆泵
螺杆泵驱动装置技术要求
螺杆泵驱动装置技术要求 一、直驱电机螺杆泵地面控制系统 1、直驱电机螺杆泵地面控制系统包含永磁直驱电机、填料密封装置、铠装电缆、连接螺栓、填料、驱动方卡、防护罩等。 （1）永磁直驱电机，额定功率分别为11Kw、15Kw、22Kw、25Kw、30Kw，转速范围0-200r/min，额定电压380V±10%，防护等级IP55、绝缘等级F,启动过载能力：150%额定电流60s，180%额定电流10s。 （2）填料密封装置：适用于Φ28光杆密封，上法兰盘直径为380mm，厚度30mm，下法兰盘直径为380mm，厚度60mm，密封器整体高度380mm。（3）铠装电缆：采用3x10+1x6铜芯铠装电缆，长度20米。 （4）连接螺栓：螺栓规格为M30x180，每套驱动配备24套螺栓（含螺母、垫圈）。 （5）填料：填料材质为碳纤维，规格为59.5x28x13，每套驱动需用量7个，同时每套驱动配备备用填料一套（7个）。 （6）驱动方卡：驱动方卡采用六副高强螺栓紧固，内部卡爪采用横牙与竖牙组合方式。
（7）防护罩高度388mm，直径260mm，带有旋转方向指示标。 二、螺杆泵变频控制柜 螺杆泵变频控制柜主要部件包括矢量增扭变频器、电器元器件、智能温控系统、控制柜柜体组成。 1、矢量增扭变频器采用ABB或西门子，变频器功率大于配套电机功率，且具有速度控制、热保护、短路保护、输出缺相、输入电压缺相等保护功能。电器元器件及智能温控系统制造商选择范围ABB、施耐德、威图。 2、中文显示电流、电压、频率、扭矩、转速及故障代码等参数并可调控。 3、当停机时自动检测反转扭矩，具有反转制动功能，反转速度不超过150r/min。 4、控制柜柜体尺寸满足700mmx450mmx1200mm，具有强制通风散热、保温、防尘防雨功能。配备吊装勾及底部支架，基础高于40cm。 5、其他 5.1使用条件 5.1.1环境温度为－30℃～70℃ 5.1.2工作区域应无腐蚀性气体 5.1.3工作区域应符合SY/T 0025—1995 中规定的非爆炸危险场所。 5.2保护 5.2.1配备防雷器。 5.2.2漏电保护采用漏电断路器。
螺杆泵的选型要求
螺杆泵的选型要求 螺杆泵属容积式转子泵,它是由泵内螺杆齿形与泵套形成的若干密封腔的位移来吸入和排出液体的.螺杆泵内两个相邻密封腔间没有理论泄漏通道的称为严格密封型螺杆泵,反之为非严格密封型螺杆泵. 椐目前的实际应用及有关资料显示,螺杆泵的应用范围很广,它的特点是流量平稳.压力脉动小.有自吸能力.噪声低.效率高.寿命长.体积小.工作可靠.突出的优点是输送介质时不形成涡流.可输送粘度范围宽广的各种介质,既可以输送各种粘度的润滑性或腐蚀性介质,也可以输送各种粘度的非牛顿液体,还可以气液混输.固液混输.它广泛应用于海上平台工程.石油化工.航运.电力.机械液压系统.食品.造纸.制糖.军工和污水处理等工业部门.以德国阿尔维勒公司销售经理的话说:”世界上没有任何介质,是螺杆泵所不能输送的.” 说螺杆泵可以输送任何介质.当然不是说某一种螺杆泵可输送所有的介质,而是根据介质的特性和性能参数数要求可以选择螺杆泵的不同类型.螺杆泵按螺杆数目通常分为单螺杆泵.双.三和五螺杆泵,各有优点,在推广应用螺杆泵时必须有选择,只有充分利用其各自的特点,才能更好的实现节能.节材.增效益或满足某种特殊要求. 单螺杆泵的泵套是由非金属弹性材料(通常是橡胶)制做的,内孔呈螺旋槽状,它与一条螺旋状的金属螺杆之间形成若干密封腔.金属螺杆作偏心旋转运动,使密封腔由泵的低压区位移至高压区,完成吸入.排出液体和形成压力的全过程.除了一般介质外,单螺杆泵可以输送悬浮液及含金属颗粒.含纤维等的特殊介质.在处理污水.泥浆时,常用单螺杆泵,通常工作压力不高. 传统的双螺杆泵属非严格密封型螺杆泵,由金属材料制做的泵套内有两个相割的圆柱腔,腔内两条螺杆互相啮合,相啮合的螺杆齿形在泵套与螺杆间形成若干密封腔.螺杆作旋转运动时,密封腔由泵的低压区位移至高压区.有单头螺旋,也有双头螺旋的双螺杆泵.对于润滑介质，如果螺旋升角足够大,主螺杆可以直接带动副螺杆.若配上同步齿轮,在理论上两条螺杆之间可以没有接触.传统双螺杆泵虽然非严格密封,工作压力不高,但可以输送粘度范围非常宽广的各种介质,可以输送各种粘度的非牛顿液体,还可以气液混输.固液混输.因此，各行业都对它寄予极大的兴趣,特别是石油.化工行业. 三螺杆泵理论上属严格密封型螺杆泵.在教科书中,通常都将其作为螺杆泵的典型加以介绍.三螺杆泵是由金属泵套内的一条主螺杆带动两条从动螺杆组成的.每条螺杆有两条螺旋线,在泵套与螺杆间形成若干密封腔,螺杆作旋转运动时,密封腔由泵的低压区位移至高压区.三螺杆泵的最高工作压力可达30Mpa,输送介质为清洁的.无腐蚀性的润滑油,特殊场合可输送高粘度.无腐蚀性介质(如:油墨.胶液等).由于三条螺杆1:3:5比例的结构尺寸以及其它原因的限制,三螺杆泵输送的介质粘度范围有限,一般仅限于润滑介质. 五螺杆泵通常是非严格密封型螺杆泵.一条主螺杆带动四条副螺杆,每条螺杆有两条螺旋线.由于泵腔的单位过流截面较大,因而介质输送量较大.五螺杆泵的工作压力通常在0.8MPa以下,常在安装尺寸受限制的特殊场合(如:舰艇.船舶等)用于输油泵. 压滤机用螺杆泵与隔膜泵厂家哪个好 电磁调速电机又叫滑差调速电机也称电磁离合器,它有两个轴,一个是与原动机相连,另一个是与拖动对象相连, 通过调节电磁调速电机的电压而使输出的转速低于输入转速,它的工作原理是调节电磁调速电机的转差率来改变输出转速的. 电磁调速螺杆泵也是利用电机来调节转速，与无极调速螺杆泵唯一的区别就是前者靠磁场，然而后者是靠手动。以上两种螺杆泵配备这样的特殊电机就是为了调节水泵的流量以及压力，