螺杆泵合理转速研究

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1、高等继续教育毕业设计（论文）螺杆泵采油作为一种重要的机械举升方法，具冇很明显的特点和优势，其应用数量与水平正呈明显的上升趋势。分析和研究螺杆泵合理转速范围，对指导油m实际生产、实现节能降耗有着重要工程实际意义。木文通过对螺杆泵发展历史、国内外应用现状及发展趋势的调研，在介绍螺杆泵结构及工作原理的基础上，对螺杆泵工作特性曲线及其特点进行了分析；理论分析了影响螺杆泵泵效和系统效率的主要因索，主耍有砂粒、定子与转子间配合间隙、温度及转速；通过给出螺杆泵进出口压差计算公式和对抽油杆进行了受力分析，给出了确定螺杆泵合理转速范围的方法；利用给出的方法，编制了计算机程序，并进行了10口

2、井的现场试验研究，结果表明木方法有效、可行。在综合分析理论研究及现场试验结果的基础上，提出了一些合理化建议，对延长螺杆泵寿命、指导螺杆泵井生产有一定应用价值。螺杆泵工作特性曲线转速泵效系统效率目录第1章概述11.1螺杆泵采油的发展历史11.2国内外应用现状21.3本文研究的意义及主要内容3第2章螺杆泵的基本工作原理52.1螺杆泵的基本工作原理52.2螺杆泵相关参数72.3螺杆泵工作特性曲线102.4螺杆泵最佳/合理工作区的选择11第3章螺杆泵泵效和系统效率影响因素分析133.1砂粒的影响133.2定子与转子间配合间隙对螺杆泵效率的影响133.3温度的影响183.4转速的影

3、响18第4章螺杆泵合理转速的研究204.1螺杆泵进出口压差的计算204.2抽油杆受力分析224.3算例274.4小结及建议34结论36参考文献37致谢39附录一40附录二43第1章概述1.1螺杆泵采油的发展历史作为一种新型的机械釆油方式——螺杆泵采油核心的螺杆泵已经冇了较长的发展历史，19世纪20年代中期法国人勒内•莫依诺发明设计出这种泵，30年代初期，莫依诺原理获得专利权，很快便冇很多公司开始生产螺杆泵叫1945年以來，螺杆泵在技术和制造工艺上都做了大量的改进和完善，继法国Z后，美国、前苏联以及加拿大等国家都开展了螺杆泵的研制和应用，50年代中期，莫依诺原理(Moyno

4、Theory)被用于钻井工业中，80年代初期，螺杆泵被用作石油工业中的人工举升设备，美国的Kois&Myers公司是首批采油螺杆泵的制造商，他们把螺杆泵作为一种代替常规举升工艺的替代技术推向市场。我国从80年代中期将螺杆泵引入到油田生产当中，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的工作。口前，井下采油螺杆泵大致可分为以下三种结构形式叫一是地面驱动采油螺杆泵，它是井下采油螺杆泵中最简单的结构形式，也是国内外井下采油螺杆泵采用的主要结构形式，其主要的特点是螺杆泵在井下，而提供动力的装置在地面之上，二者

5、之间由抽汕杆联系起来。由于是利用抽汕杆传递螺杆泵所需要的扭矩，因此在大排量情况下很难实现深井采油。为地面驱动单螺杆泵提供动力的装置是驱动头。驱动头所需的动力主要由电动机或者液压马达提供。曲电动机作动力的驱动头，冇的采用变频调速，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。利用液压马达作动力调节螺杆泵的转速非常方便。二是屯动潜油单螺杆泵，它的最大特点是螺杆泵和驱动其工作的屯机都处于地下，因而不需耍抽油杆传递动力，特别适合于深井、斜井和水平井采油作业。较早开展这种泵研究工作的是前苏联和法国，近年來，美国等发达国家也开始重视电动潜油螺杆泵的开发，并在多砂、高粘深井、

6、定向井、水平井中采用，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，大大降低了采油成木，使一些原来经济上无开采价值的油井有了良好的效益。电动潜油螺杆泵出螺杆泵、柔性轴、装冇轴承的密封短节、齿轮减速器和潜油电动机等组成。三是单螺杆液动机一单螺杆泵装置，这种装置将地面动力液送入井下的顶部螺杆衬套副中，以顶部螺杆衬套副作为动力，驱动底部螺杆衬套副旋转，出底部螺杆衬套副作为泵来实现采油作业，目前，这种装置在国外已投入现场应用，但数量很少。1.2国内外应用现状在国外应用较普遍的是井下采油单螺杆泵冋，目前井下采油单螺杆泵

7、的最大下井深度已达到2438m,最大排量已达795m3/d,泵的平均净举升高度为900m〜1550m,排量为80m3/d〜160n?/d,在这种情况下泵的系统效率在63%左右，美国一家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三种采油设备，在水驱采油井中进行同样条件下的采油试验，试验结果表明，三种采油系统的效率分别为63.4%、52.4%、50.4%,英中螺杆泵釆油系统的效率最高,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，螺杆泵定子的平均寿命为1年〜2年，地面驱动部分的寿命在5年以