螺杆泵及新型组件的新进展

介绍了美国3家公司对螺杆泵及组件的研制、应用和进展情况。其中包括稠油开采螺杆泵、插入式大容量螺杆泵、螺杆泵低马力驱动头和变速控制软件系统。与传统的举升装置相比,新型插入式大容量螺杆泵举升更高,容量更大,较短的泵体结构有利于运输和装卸。变速控制软件系统为保护螺杆泵系统的井下设备和获取最大的产量值提供了高效的控制方法。     

取消抽油杆接箍可降低螺杆泵运行成本

提出了在螺杆泵系统中使用连续抽油杆怎样大幅度地降低总的运行费用。不仅适用于高黏度稠油举升 ,而且也适合于高含水、大排量的举升。取消常规抽油杆接箍 ,减小其环空效应 ,通过减少泵所必须克服的压差 ,将改变泵的技术要求。由此降低功率需求 ,并且最终减小能耗。在产水层 ,可能需要配备 73mm (2 in)油管和2 5 4mm (1in)抽油杆以提供举升大量流体所带来的额外扭矩。 2 5 4mm (1in)连续抽油杆通过提供额外扭矩载流容量 ,但不增加油管尺寸可节约额外成本。通过使用一个独立软件 ,建立一个螺杆泵系统中常规抽油杆和连续抽油杆的比较模型 ,阐明如何通过取消常规抽油杆接箍实现降低运行成本的目的。     

螺杆泵驱动杆失效形式分析及结构优化设计

针对螺杆泵驱动杆在使用过程中出现的杆体断脱、螺纹失效、与油管偏磨等事故不断增加的现状,对螺杆泵驱动杆失效形式进行了分析,优化设计了驱动杆接头、接箍的结构,改善了其加工工艺。新型驱动杆采用楔形插接形式,通过左旋螺纹连接而成,该结构可将杆柱工作过程中承受的扭矩、轴向载荷分解,改善了连接部位的受力状况;同时提出了接头一端固定的防偏磨结构,可有效减少接箍和接头圆弧过渡区的偏磨。并指出提高实心杆杆体强度,对杆体表层进行硬化处理,是提高实心杆抗扭能力的有效办法。     

螺杆泵专用抽油杆的改进

螺杆泵专用抽油杆在生产中出现两个突出问题：（1）在运转过程中有时出现牙体断裂故障；（2）抽油杆接箍与油管发生磨擦，会使接箍产生卸扣现象，影响抽油杆的防脱效果。针对上述问题，对原有抽油杆进行改进：（1）改变接头扣型尺寸，由1^3／4英寸变为17／8英寸，增加了牙体外径，由原来的40毫米增加到44毫米，因而承载力臂加大，承载能力提高；（2）杆体两端采用缩径锻造工艺，使牙体壁厚增加，进一步提高了接头的承载能力；（3）采用左旋螺纹加工，消除了原抽油杆在运转过程中因接箍磨擦油管而引起的卸扣隐患。将该抽油杆应用于92口井中，抽油杆断脱率下降近10个百分点。     

螺杆泵专用抽油杆的改进

螺杆泵专用抽油杆在生产中出现两个突出问题：(1)在运转过程中有时出现牙体断裂故障；(2)抽油杆接箍与油管发生磨擦，会使接箍产生卸扣现象，影响抽油杆的防脱效果。针对上述问题，对原有抽油杆进行改进：(1)改变接头扣型尺寸，由1％英寸变为17／8英寸，增加了牙体外径，由原来的40毫米增加到44毫米，因而承载力臂加大，承载能力提高；(2)杆体两端采用缩径锻造工艺，使牙体壁厚增加，进一步提高了接头的承载能力；(3)采用左旋螺纹加工，消除了原抽油杆在运转过程中因接箍磨擦油管而引起的卸扣隐患。将该抽油杆应用于92口井中，抽油杆断脱率下降近1O个百分点。     

新型大功率螺杆泵驱动装置的研制

针对现有螺杆泵驱动装置存在箱体油封和盘根盒处漏油、结构尺寸过大和防反转机构不可靠等问题 ,研制了新型大功率螺杆泵驱动装置。新型装置的关键技术在于将现有驱动装置的圆柱斜齿轮传动改为圆锥齿轮传动 ,电动机卧式放置 ;在原调心轴承下部增加一个扶正轴承 ;支座与传动轴之间除盘根盒密封外 ,另在下部增加机械密封作为双道密封保险 ;采用新型楔块式超越离合器作为防反转机构。 34台新型装置在大庆油田和大港油田的推广应用表明 ,这种装置在整个螺杆泵系统检泵周期内完全可以达到不渗不漏的质量要求 ,满足油田生产需要     

插入式螺杆泵的开发及应用

对比螺杆泵采油方式的优势,分析了目前存在的弊端,即常规螺杆泵井的检泵作业仍需要起下油 管才可完成,施工工序复杂,较高的作业维护费用成了提高经济效益的一大障碍。针对这一问题,开发 了可锚定在油管中的插入式螺杆泵,介绍了它的结构优势及工作方式。这种新型泵的应用能够简化检泵 工序,节约一次起下管柱的作业费用。     

螺杆泵高压驱动头工艺技术研究

由于四川气田气井具有气水关系复杂、密封介质油气水混合或者压井液、 含微量杂质和天然气以及地层压力较高特点,随着四川气田螺杆泵排水采气工艺技术应用及发展! 暴露出密封效果不好、密封压力等级低、填料更换频繁、传统填料密封驱动头已不能满足生产需求的问题! 从而造成气井控制和环境保护的困难! 增加生产管理成本。为了解决这一问题,通过技术引进及攻关研究,完善工具配套,提高动密封压力等级,开展了螺杆泵高压驱动头的研制。经过室内及现场试验! 该高压机械密封驱动头具有密封等级高$ 密封效果良好、性能可靠的特点。确保了螺杆泵排水采气井的安全生产,有效地解决了环境保护问题。有利于螺杆泵排水采气工艺技术的深入发展和推广应用。     

新型螺杆泵直驱驱动装置整机的振动分析

现有的螺杆泵驱动装置产生的振动较大,容易造成密封失效和停机事故,分析新型螺杆泵直驱驱动装置的振动规律和特性十分重要.应用Matlab软件建立了驱动装置计算模型,并进行了振动计算与分析.根据分析结果提出的改进方案为新型螺杆泵直驱驱动装置整体结构优化设计与性能改进提供了理论依据.     

国外螺杆泵举升工艺的新进展

1 ,等壁厚定子螺杆泵加拿大Weatherford公司开发了一种等壁厚定子螺杆泵 ,在腐蚀和高压条件下 ,使用寿命和常规螺杆泵相同。与常规螺杆泵相比 ,等壁厚螺杆泵的泵体短 ,扭矩小 ,易于洗井。该型泵具有以下优点 :①提高散热效率 ;②单级泵压差增大 ,可以缩短泵的长度 ,减少扭矩和功率 ;③橡胶溶胀 ,热胀均匀 ;④适应范围更广 ;⑤结构更加优化 ;⑥转子不需抛光 ;⑦泵体质量更轻 ;⑧为洗井和压力监测提供了通道。2 ,金属定子螺杆泵加拿大CAN -K公司开发了一种金属定子螺杆泵 ,其定子采用高铬钢材料 (铬含量达 2 8% )制作 ,定子表面采用碳化钨加…     

有杆泵采油设备的新进展

杆式泵(包括塔式泵)是目前应用最广泛的人工举升装置,它应用抽油杆的垂直运动或铜缆带动井下柱塞泵工作.本文介绍的是美国五家公司研制应用的4种新型泵抽系统和3种配套设备与技术:用于杆式泵的Rotaflex长冲程系统、燃气发动机驱动系统、低成本杆式泵、矮型泵、用电缆替代抽油杆技术、抽油杆接箍和用井下示功图计算泵的进口压力.     

聚驱螺杆泵井合理转速设计的影响因素分析及试验

为了进一步提高螺杆泵在聚驱推广应用过程中适应性,对螺杆泵转速设计有关的影响因素进行试验分析。通过现场试验测试,明确了聚驱条件下螺杆泵的转速与抽油杆扭矩的关系、转速与能耗的关系,以及螺杆泵泵效随螺杆泵转速变化的关系。试验表明,在设计选择聚驱螺杆泵合理转速时,应在较低的转速范围内调整螺杆泵转速,这样既可以通过降低杆柱所受扭矩来实现螺杆泵的稳定运行,又可以降低运行能耗,保证螺杆泵合理的泵效。螺杆泵合理的转速范围设计可有效地改善螺杆泵使用性能,延长螺杆泵工作寿命,更好地发挥螺杆泵能耗低的特点。     

新型防脱空心抽油杆的研制与应用

近年来 ,地面驱动螺杆泵采油技术在稠油、气油比大以及含砂原油的开采中 ,获得了广泛应用。空心抽油杆因其承受扭矩能力以及抗弯能力都优于实心抽油杆 ,而且可以实施杆内电加热工艺技术 ,成为稠油开发的必选抽油杆。由试验数据可知 ,36mm× 5 5mm空心抽油杆的抗扭能力是2 5 4mm实心抽油杆的2倍。空心杆技术的应用 ,大大提高了地面驱动螺杆泵采油技术在稠油开发中的重要性 ,但现场应用发现 ,空心抽油杆的断脱仍然是造成修井作业的主要原因。现场应用的空心抽油杆 ,一端为抽油杆外螺纹 ,一端为接箍 ,没有任何防脱工艺措施。通过调研了解…     

LBQ22-25FJ螺杆泵地面驱动装置的研制与应用

针对现有螺杆泵驱动装置存在箱体油封和盘根盒处漏油和防反转机构不可靠等问题,研制了LBQ22-25FJ螺杆泵地面驱动装置。驱动装置的关键技术在于将支座与传动轴之间由盘根盒密封更改为上置式机械密封和可调节油封实现井口零泄漏;采用压力可调节的液压式防反转机构使抽油杆扭矩点动释放。驱动装置在江汉油田的推广应用表明,这种装置在整个螺杆泵系统检泵周期内完全可以达到不渗不漏的质量要求,满足油田生产需要。     

GBF型螺杆泵地面驱动装置的研制及应用

针对常规螺杆泵地面驱动装置防反转机构不够安全可靠、更换盘根不方便以及支撑部分空间小等问题 ,研制了GBF型螺杆泵地面驱动装置。这种地面驱动装置采用液压防反转制动机构 ,使抽油杆扭矩柔性释放 ;密封部分采用二次密封结构 ,可以更方便地更换盘根 ;支撑部分采用支杆结构 ,支撑强度更高 ,增大了维修操作的空间。室内试验及 2 0 0多台的现场应用结果表明 ,GBF型螺杆泵地面驱动装置使用安全可靠 ,减少了抽油杆断脱及盘根盒漏油等事故的发生 ,延长了整机的的使用寿命。     

螺杆泵抽油杆柱校核及下泵深度的确定

1 问题的提出螺杆泵具有一次性投资少, 适用于高粘度、出砂、稠油、过渡带、高含气的油井。同时, 螺杆泵具有占地面积小、低噪音、维修方便等优势, 因此, 具有很好的推广前景。螺杆泵抽油杆柱在井下受力比较复杂, 在承受拉应力的同时又承受剪切应力。目前采用的抽油杆柱是否能够满足螺杆泵的正常生产需要, 也就是复合强度是否能够达到要求,或者强度过高造成浪费, 或者强度过低造成杆柱失效而作业, 所用的抽油杆柱的最大下泵深度是多少, 在螺杆泵下泵工艺设计时如何选用抽油杆柱,都是亟待解决的问题。本文就上述问题进行了公式推导和理论计算…     

J55钢套管螺纹漏水的原因及对策

针对J55钢套管出现螺纹连接处漏水现象,通过锰盐磷化和锌盐磷化接箍进行上卸扣试验分析,认为螺纹粘扣是造成螺纹连接处漏水的主要原因。从上扣扭矩、接箍磷化、螺纹脂、螺纹参数及螺纹表面质量几方面对影响粘扣的因素进行了详细分析,提出了合理的上扣扭矩量、优化的螺纹参数、优良的磷化工艺以及选择优质的螺纹脂,可从根本上解决套管接箍端螺纹漏水问题。     

抽油杆的变形分析及滚轮接箍的合理配置

本文通过对有杆泵采油井引起抽油杆柱发生弯曲变形的载荷分析,建立了抽油杆柱的变曲微分方程,并求出了其幂级数解.对抽油杆柱的弯曲波数及变形形状进行了讨论.根据本文的方法编制的适应各种工况下计算杆柱最大弯曲波位置的软件,在大庆油田工业标准试验井得到验证.确定了滚轮接箍的合理安装位置,从而使有杆泵抽油机系统井下效率得到提高.     

螺杆泵驱动装置主动齿轮轴承预紧力的分析及调整

论述了螺杆泵地面驱动装置主动齿轮轴承预紧的必要性.对齿轮轴承预紧力进行了计算与分析,根据计算结果总结出一种轴承预紧力的调整方法,对保证螺杆泵地面驱动装置正常运转,延长主动齿轮和轴承的使用寿命具有现实意义.