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[摘 要]本文通过对地面驱动螺杆泵采油系统的设计进行分析, 收集当前油田普遍用的已成系列的螺杆泵技术, 并对这些螺杆泵技术进行比较, 从螺杆泵采油系统的技术发展现状进行分析,研究螺杆泵采油系统的发展方向
[关键词]螺杆泵;采油系统;发展趋势
中图分类号:TH327 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0027-01
隨着石油工业的发展,地面驱动螺杆泵在油田上的开采以及死井的再度开发领域都起到了越来越重要的作用,而螺杆泵井生产系统的发展方向也成为科研人员不断探索的一项重要的内容,它直接关系到油田生产的成本和经济效益。
1.螺杆泵采油系统的定义
螺杆泵采油系统适用于开采高粘度稠油、大油气比油和含砂油(2.5%),具有较好的使用性能和经济效益。螺杆泵采油系统结构简单、体积小、重量轻、耗电量少,使用螺杆泵采油可降低采油成本,提高采油效益,具有广阔的发展前景。螺杆泵主要由转子和定子组成。螺杆泵采油系统目前有两种类型,即地面驱动螺杆泵和井下驱动螺杆泵。前者的动力机组、减速器置于地面,通过抽油杆带动螺杆泵转子旋转,将油举升到地面。后者的动力机组、减速器置于地下,直接驱动螺杆泵的转子旋转,将油举升到地面。
2.目前使用的地面驱动螺杆泵采油系统的比较
目前,美国C一H公司、加拿大Gifrfin公司、PCMI/FP联合公司和我国沈阳新阳机器制造公司均生产地面驱动螺杆泵采油系统。
2.1 C一H公司生产的地面驱动螺杆泵采油系统
美国Centrilft一Hughes公司生产地面驱动螺杆泵采油系统,其电动机和减速机构均置于井口装置上面,通过抽油杆带动螺杆泵转子旋转进行抽油。转子的外表面有精密加工的外螺旋线槽,橡胶定子的内表面有双头内螺旋线槽,定子与转子互相啮合形成腔室,转子旋转时,这些腔室连续向上运动,将油不断提升到地面。
2.2 RaM公司螺杆泵采油系统
美国Robing&Myer公司生产的Moyno螺杆泵采油系统,其结构与上述螺杆泵相仿。这种螺杆泵采油系统只有一个转子运动,没有开关阀件,结构简单,节约电耗,经济效益好
2.3 Grifin公司地面驱动螺杆泵采油系统
加拿大Grifin公司生产4一18型地面驱动螺杆泵采油系统,产液量为27t/d,理论排量为29t/d.电动机功率7.5kw,工作转速为180r/min。
2.4 RodemiP地面驱动螺杆泵采油系统
PcMI/F联合公司生产Rodemi地面驱动螺杆泵采油系统,采用合成橡胶制造定子、经过镀铬的高强度合金钢制造转子,有固定转速和可变转速两种驱动方案。工作转速3OOr/min时,排量为240m3/d,扬程为2O00m,PCMI/FP联合公司认为,螺杆泵采油系统使用范围广泛(适用于稠油、含气油和含砂油抽汲),不需要平衡系统,驱动功率较小,节约电耗60%-75%,投资与维护保养费用均较低。
2.5 我国地面驱动螺杆泵采油系统
目前我国有10多个厂家制造地面驱动螺杆泵采油系统,生产数量达80多台.在用数量达40多台。使用证明,螺杆泵采油系统具有较好的经济效益。
沈阳新阳机器制造公司与辽河矿机所合作,研制了新阳牌单螺杆泵采油系统。它吸收了国外先进机型的优点,具有结构简单、体积小、重量轻、安装使用方便、运行平稳、液体流动连续、无脉动等特点。
3 井下驱动螺杆泵采油系统
3.1美国井下驱动螺杆泵采油系统美国各油田在用的井下驱动螺杆泵采油系统,其排量为32一138m?/d,一般提升高度为600-2000m。
3.2原苏联井下驱动螺杆泵采油系统早在50年代末期,原苏联就研制了井下驱动螺杆泵采油系统(三螺杆式泵),主要优点是排量大、扬程高,适合于深井举升石油。
3.3我国井下驱动螺杆泵采油系统沈阳新阳机器制造公司生产YLB43x15型井下液压驱动螺杆泵采油系统和DQLB150x15型井下电动螺杆泵采油系统。
4.螺杆泵技术发展动向
近年来,螺杆泵采油系统不断推广应用,螺杆泵技术发展较快,出现了许多新式结构,使用了许多新材料,使螺杆泵的使用性能和使用寿命大大提高。
4.1 热轧成型转子
制造螺杆泵的转子一般采用圆钢毛坯加工成型。这种制造方法不仅加工时间较长、浪费材料、成本较高,而且还形成不理想的锻造流线,使用并不理想。如果采用热轧成型转子,不仅可以减少加工工时,节约金属材料,降低成本,而且还具有较理想的锻造流线。所以,近年来国外使用热轧成型转子较多。
4.2 钢管热轧成型转子
采用钢管热轧成型转子,除具上述热轧成型转子的优点之外,还能节约更多金属材料,重量比较轻。如果与空心抽油杆相配,可从抽油杆、转子中间注入稀油,以开采更稠的稠油。所以,近年来国外使用钢管热轧成型转子较多。
4.3 多种橡胶材料定子
由于各地区油井石油成分不同,有时含有各种强腐蚀介质,为了更好地发挥螺杆泵的抽油性能,要求用多种橡胶材料配方制造定子,以确保螺杆泵的使用寿命。国外在订购螺杆泵采油系统时,制造商要求用户提供当地油样,根据油样化验成分,选择较好的定子橡胶材料配方,以石油机械199年保证使用寿命。为此,国外研制了多种橡胶材料定子。
4.4 金属定子、塑料转子螺杆泵
常规螺杆泵,用金属制造转子,橡胶材料制造定子,定子是易损件。定子固定在油管的下端,更换定子时必须起下油管,很不方便。为了消除这个缺点,国外有人提出采用金属定子、塑料转子螺杆泵,转子成为易损件,它与抽油杆相联接,更换转子不需要起下油管,比较方便。所以近年来国外在研制、试用金属定子、塑料转子螺杆泵。
参考文献
[1] 张彦廷.地面驱动螺杆泵油井生产系统的优化设计[J].石油矿场机械,2000,29(1).
[2] 任省委.螺杆泵工艺技术的应用性探讨[J].内蒙古石油化工.2014(13).
[3] 王淑珍.直驱螺杆泵在现场应用中的认识[J].中国石油和化工标准与质量.2013(17).
[关键词]螺杆泵;采油系统;发展趋势
中图分类号:TH327 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0027-01
隨着石油工业的发展,地面驱动螺杆泵在油田上的开采以及死井的再度开发领域都起到了越来越重要的作用,而螺杆泵井生产系统的发展方向也成为科研人员不断探索的一项重要的内容,它直接关系到油田生产的成本和经济效益。
1.螺杆泵采油系统的定义
螺杆泵采油系统适用于开采高粘度稠油、大油气比油和含砂油(2.5%),具有较好的使用性能和经济效益。螺杆泵采油系统结构简单、体积小、重量轻、耗电量少,使用螺杆泵采油可降低采油成本,提高采油效益,具有广阔的发展前景。螺杆泵主要由转子和定子组成。螺杆泵采油系统目前有两种类型,即地面驱动螺杆泵和井下驱动螺杆泵。前者的动力机组、减速器置于地面,通过抽油杆带动螺杆泵转子旋转,将油举升到地面。后者的动力机组、减速器置于地下,直接驱动螺杆泵的转子旋转,将油举升到地面。
2.目前使用的地面驱动螺杆泵采油系统的比较
目前,美国C一H公司、加拿大Gifrfin公司、PCMI/FP联合公司和我国沈阳新阳机器制造公司均生产地面驱动螺杆泵采油系统。
2.1 C一H公司生产的地面驱动螺杆泵采油系统
美国Centrilft一Hughes公司生产地面驱动螺杆泵采油系统,其电动机和减速机构均置于井口装置上面,通过抽油杆带动螺杆泵转子旋转进行抽油。转子的外表面有精密加工的外螺旋线槽,橡胶定子的内表面有双头内螺旋线槽,定子与转子互相啮合形成腔室,转子旋转时,这些腔室连续向上运动,将油不断提升到地面。
2.2 RaM公司螺杆泵采油系统
美国Robing&Myer公司生产的Moyno螺杆泵采油系统,其结构与上述螺杆泵相仿。这种螺杆泵采油系统只有一个转子运动,没有开关阀件,结构简单,节约电耗,经济效益好
2.3 Grifin公司地面驱动螺杆泵采油系统
加拿大Grifin公司生产4一18型地面驱动螺杆泵采油系统,产液量为27t/d,理论排量为29t/d.电动机功率7.5kw,工作转速为180r/min。
2.4 RodemiP地面驱动螺杆泵采油系统
PcMI/F联合公司生产Rodemi地面驱动螺杆泵采油系统,采用合成橡胶制造定子、经过镀铬的高强度合金钢制造转子,有固定转速和可变转速两种驱动方案。工作转速3OOr/min时,排量为240m3/d,扬程为2O00m,PCMI/FP联合公司认为,螺杆泵采油系统使用范围广泛(适用于稠油、含气油和含砂油抽汲),不需要平衡系统,驱动功率较小,节约电耗60%-75%,投资与维护保养费用均较低。
2.5 我国地面驱动螺杆泵采油系统
目前我国有10多个厂家制造地面驱动螺杆泵采油系统,生产数量达80多台.在用数量达40多台。使用证明,螺杆泵采油系统具有较好的经济效益。
沈阳新阳机器制造公司与辽河矿机所合作,研制了新阳牌单螺杆泵采油系统。它吸收了国外先进机型的优点,具有结构简单、体积小、重量轻、安装使用方便、运行平稳、液体流动连续、无脉动等特点。
3 井下驱动螺杆泵采油系统
3.1美国井下驱动螺杆泵采油系统美国各油田在用的井下驱动螺杆泵采油系统,其排量为32一138m?/d,一般提升高度为600-2000m。
3.2原苏联井下驱动螺杆泵采油系统早在50年代末期,原苏联就研制了井下驱动螺杆泵采油系统(三螺杆式泵),主要优点是排量大、扬程高,适合于深井举升石油。
3.3我国井下驱动螺杆泵采油系统沈阳新阳机器制造公司生产YLB43x15型井下液压驱动螺杆泵采油系统和DQLB150x15型井下电动螺杆泵采油系统。
4.螺杆泵技术发展动向
近年来,螺杆泵采油系统不断推广应用,螺杆泵技术发展较快,出现了许多新式结构,使用了许多新材料,使螺杆泵的使用性能和使用寿命大大提高。
4.1 热轧成型转子
制造螺杆泵的转子一般采用圆钢毛坯加工成型。这种制造方法不仅加工时间较长、浪费材料、成本较高,而且还形成不理想的锻造流线,使用并不理想。如果采用热轧成型转子,不仅可以减少加工工时,节约金属材料,降低成本,而且还具有较理想的锻造流线。所以,近年来国外使用热轧成型转子较多。
4.2 钢管热轧成型转子
采用钢管热轧成型转子,除具上述热轧成型转子的优点之外,还能节约更多金属材料,重量比较轻。如果与空心抽油杆相配,可从抽油杆、转子中间注入稀油,以开采更稠的稠油。所以,近年来国外使用钢管热轧成型转子较多。
4.3 多种橡胶材料定子
由于各地区油井石油成分不同,有时含有各种强腐蚀介质,为了更好地发挥螺杆泵的抽油性能,要求用多种橡胶材料配方制造定子,以确保螺杆泵的使用寿命。国外在订购螺杆泵采油系统时,制造商要求用户提供当地油样,根据油样化验成分,选择较好的定子橡胶材料配方,以石油机械199年保证使用寿命。为此,国外研制了多种橡胶材料定子。
4.4 金属定子、塑料转子螺杆泵
常规螺杆泵,用金属制造转子,橡胶材料制造定子,定子是易损件。定子固定在油管的下端,更换定子时必须起下油管,很不方便。为了消除这个缺点,国外有人提出采用金属定子、塑料转子螺杆泵,转子成为易损件,它与抽油杆相联接,更换转子不需要起下油管,比较方便。所以近年来国外在研制、试用金属定子、塑料转子螺杆泵。
参考文献
[1] 张彦廷.地面驱动螺杆泵油井生产系统的优化设计[J].石油矿场机械,2000,29(1).
[2] 任省委.螺杆泵工艺技术的应用性探讨[J].内蒙古石油化工.2014(13).
[3] 王淑珍.直驱螺杆泵在现场应用中的认识[J].中国石油和化工标准与质量.2013(17).