螺杆泵井基础知识培训教材

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1、螺杆泵采油基础知识螺杆泵工作原理及组成1、螺杆泵工作原理：采油螺杆泵是单螺杆式水利机械的一种,是摆线内啮合螺旋齿轮副的一种应用.螺杆泵的转子、定子副是利用摆线的多等效动点效应，在空间形成封闭腔室，并当转子和定子作相对转动时，封闭腔室能作轴向移动，使其中的液体从一端移向另一端，实现机械能和液体能的相互转化，从而实现举升作用。1）电控部分：螺杆泵井的控制部分，控制电机的起、停。2）地面部分：（驱动装置、及驱动头）是把动力传给井下泵转子使转子实现行星运动，实现抽汲原油的机械装置。3）井下部分：定子和转子。4）配套工具部分：（1）、专用井口（2）、特殊光杆（3）、抽油杆扶整器（4）、

2、油管扶整器（5）、抽油杆防倒转装置（6）、油管防脱装置专用井口：简化了采油树，使用、维修、保养方便。同时曾强了井口强度，减小了地面驱动装置的震动，起到了保护光杆和换盘根是密封井口的作用。特殊光杆：强度大、防断裂、光洁度高，有利于井口密封。机械密封盘根盒方卡上油封齿轮轴承副箱体轴承油杯密封轴光杆皮带轮油封3、螺杆泵型号的表示方法：主要用螺杆泵的排量和级数来表示：例如：GLB800-14GLB----杆式驱动井下单螺杆泵800----泵每转排量800毫升14----泵的总级数为14级4、螺杆泵理论排量公式：例如：GLB800-14单螺杆泵实际转速n=100转/分理论排量公式：Q=

3、800*100*1440*10-6=115.2m3/d；5、螺杆泵的理论排量由下式确定式中Q──螺杆泵的理论排量，m3/d；E──转子的偏心距，mm；D──转子截圆直径，mm，D=2R；T──定子导程，mm，T=2t；n──转子的转速，r/min。螺杆泵的实际排量Q′为式中──螺杆泵的容积效率，%。螺杆泵定子横截面图由上面两个公式可以看出螺杆泵的理论排量或实际排量与螺杆泵的结构参数E、D、T和工作参数n有关系。对现有螺杆泵的结构和作用情况进行分析表明，在E、D、T三者间存在一定的联系，就是在这三个参数维持一定比值的条件下，螺杆泵才能保证高效率的长期的工作。二、螺杆泵工作特性分

4、析1.螺杆泵工作特性曲线2.螺杆泵的部分离心泵特性3.影响螺杆泵工作特性的几个因素4.影响螺杆泵使用寿命的主要因素螺杆泵工作特性曲线二、螺杆泵工作特性分析1.螺杆泵工作特性曲线2.螺杆泵的部分离心泵特性3.影响螺杆泵工作特性的几个因素4.影响螺杆泵使用寿命的主要因素图7-14具有过盈的螺杆泵容积效率曲线—容积泵特性曲线段；②—拐点；③—离心泵特性曲线段二、螺杆泵工作特性分析1.螺杆泵工作特性曲线2.螺杆泵的部分离心泵特性3.影响螺杆泵工作特性的几个因素4.影响螺杆泵使用寿命的主要因素过盈量对泵特性的影响①δ=0.45mm；②δ=0.2mm；③δ=0.1mm1)转子转速对螺杆泵

5、工作特性的影响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，如上图所示，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。2)转子转速对螺杆泵工作特性的影响转子转速对螺杆泵工作特性的影响①—162r/min；②—205r/min；③—255r/min如上图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

6、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(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50～200r/min。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。3)定、转子加工质量

7、对螺杆泵特性的影响4)举升介质对螺杆泵特性的影响(1)温度对螺杆泵工作特性的影响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7-18所示。但试验发现，温度升高泵扭矩变化不明显。举升介质温度对螺杆泵特性的影响(1)--清水,15度(2)--清水,30度(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，试验介质的粘度增加也会使泵的容积效率得到改善，因为粘度越大，分子间的力就越大，外力破坏其结构就越困难，表现在螺杆泵上，就是密封效果变好，即在同一净举升高度条件下，试验介质粘度增加，