螺杆泵选择、使用中问题探究

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1、螺杆泵选择、使用中问题探究摘要：伴随着螺杆泵举升方式应用规模的日益扩大，常规地面驱动螺杆泵装置存在合理选用的问题：螺杆泵的合理选用、带泵电机的合理选用等。如果选用不当，会造成电机和螺杆泵的效率下降、能耗过大；存在安全隐患等问题。Abstract:Withthegrowingscaleoftheapplicationofthescrewpumpliftingway,thereisareasonablechoiceofconventionalground-drivenscrewpumpdevice:areasonableselectiono

2、fscrewpump,reasonablechoiceofpumpmotor.Iftheimproperselection，itwillcauseadeclineintheefficiencyandlargeenergyconsumptionofthemotorandthescrewpump；existenceofsecurityrisksandotherissues・关键词：螺杆泵装置；螺杆泵的工作特性及影响因素;选井选泵技术；驱动电机的选用Keywords:screwpumpdevice；operatingcharacteristi

3、csandinfluencingfactorsofscrewpump；selectedwellandpumptechnology；selectionofdrivemotor中图分类号：TH327文献标识码：A文章编号：1006-4311(2012)36-0032-021螺杆泵工作特性曲线螺杆泵工作特性是通过工作特性曲线（如图1）来表示的，而曲线是通过在室内检测试验装置上，模拟井下工况实测的螺杆泵工作特性曲线。包括：1.1扬程与容积效率的关系曲线；螺杆泵的容积效率会随扬程的提高而下降；1.2扬程与转子扭矩的关系曲线；扬程越高扭矩越大；1.

4、3扬程与系统效率的关系曲线；螺杆泵效率呈抛物线规律变化，效率有一个最高点，有高效区范围，高效区范围以外效率很低；尽量在高效区范围内使用，螺杆泵泵效就高。2影响螺杆泵工作特性的几个因素2.1过盈量对螺杆泵工作特性的影响（如图2所示）由螺杆泵的原理可知，其定、转子间过盈在一定程度上决定了单级承压能力的大小，如图2所示，过盈量将直接影响螺杆泵工作特性。过盈小会降低举升能力，而过盈大会增加定、转子间的摩擦，降低效率。因此，定、转子间的过盈选择是螺杆泵制造的关键技术之一。根据大量的试验结果，总结出定子、转子间初始过盈值的经验公式：8=（0.005

5、〜0.01）D式中：D一转子截面圆直径，mm。1.2转子转速对螺杆泵工作特性的影响如图3所示的三组试验曲线就说明了随着转速的提高，在同一举升高度条件下，泵的容积效率升高；在同一容积效率条件下，泵的举升高度增加。但另一方面，由于螺杆泵的定、转子间有一定的过盈值,转子在定子内旋转时，定子橡胶受到周期性压缩，产生摩擦面的自动升温和疲劳。在井温比较高的情况下，加速了橡胶分子链的重新组合，使弹性模数减小，从而降低疲劳特性及金属套和橡胶结合面上粘结剂的强度，也加速定子橡胶的老化而缩短其寿命。从试验得知，自动升温值和压缩疲劳以及橡胶的老化是加载频率（

6、即转速）的函数，因此，选择泵的适当转速是很有必要的。一般来说，近几年设计的地面驱动采油螺杆泵，最高转速均在300r/min左右，而最常用的转速为55〜200r/mino对于高含砂油井，磨蚀是限制泵转速的又一重要因素。在磨蚀工况下，定子橡胶的磨损量与转速的平方成正比。因此，在高含砂油井，螺杆泵不宜高速运转。螺杆泵的工作参数是指转子旋转的速度而言，由螺杆泵理论排量计算公式Q=4EDTn可知，在螺杆泵结构参数E（转子偏心距）、D（螺杆断面的直径）、T（衬套的导程）确定下来后，排量Q只与转速n成正比。因此在现场要提高排量只有提高转子的转速。1.

7、3定、转子加工质量对螺杆泵特性的影响螺杆泵定、转子加工质量是指定子内腔表面的粗糙度，定子内腔橡胶直线度，橡胶与钢套的粘接强度，定子两端丝扣在额定工作压力下不漏失及转子表面粗糙度，转子的直线度，转子偏心距和截面圆直径是否符合要求，转子镀层是否光洁、完好，转子联接丝扣是否符合标准等。（如图4所示）2.4举升介质对螺杆泵特性的影响主要分析举升介质温度、粘度对螺杆泵特性的影响。2.4.1温度对螺杆泵工作特性的影响（如图5所示）橡胶热膨冷缩比较明显，螺杆泵定子内的橡胶衬套也如此，定子所处环境温度升高，定子橡胶膨胀，增大了定、转子间的过盈量，也就是

8、说，定转子间的密封腔室密封效果更好。在同一净举升高度条件下，温度升高，螺杆泵容积效率也随之提高，图5所示。但试验发现，温度升高泵扭矩变化不明显。2.4.2介质粘度对螺杆泵工作特性的影响通过室内和现场试验表明