螺杆泵采油的经济效益

<正> 螺杆泵是80年代发展起来的一种新型抽油设备。目前,螺杆泵有两种驱动型式:一种是动力设备(包括电动机、皮带轮减速箱、锥齿轮传动箱等)置于地面,通过抽油杆驱动井底螺杆泵的转子旋转,将原油抽到地面。另一种是动力设备置于井下靠近井底螺杆泵处,由电动机直接驱动螺杆泵抽油。     

直驱式螺杆泵地面驱动系统节能效果分析

直驱式螺杆泵地面驱动系统与传统变频调速螺杆泵地面驱动系统相比系统效率较高,应用直驱式螺杆泵地面驱动系统可大大提高螺杆泵采油系统地面效率,降低百米吨液耗电量,达到节能降耗的目的.为了了解直驱式螺杆泵地面驱动系统的节能效果,进行了不同工况条件下的室内模拟试验和现场试验.试验表明,直驱式螺杆泵地面驱动系统效率较高,在装机功率相同的情况下,低转速、低工作扭矩的螺杆泵井应用直驱式螺杆泵地面驱动系统节能降耗效果更加显著.     

螺杆泵旋转盘根盒的研制及应用

为解决螺杆泵密封不严,造成原油泄漏等问题。研制了螺杆泵旋转盘根盒ＮＸ系列;其中ＮＸ—Ⅰ型２８,适用于地面驱动螺杆泵采油井口,ＮＸ—Ⅱ型３６,适用于地面驱动螺杆泵热电缆采油井口。螺杆泵旋转盘根盒的主要特点是：盘根盒随光杆一起转动,密封性好,不需要更换密封盘根,使用寿命长,管理方便,且适用于井不正、光纤杆弯曲的井。１　主体结构（见图１）图中：１－光杆　２－卡子固定螺栓　３－卡子　４－压帽５－密封盘根　６－上密封体盘根盒　７－上摩擦封环　８－润滑油孔９－下摩擦密封环　１０－下动密封体　１１－动密封…     

常规驱动螺杆泵偏置式改造技术研究

螺杆泵常规驱动技术停机后反转能量不能完全释放,存储在杆柱上,若其采用的机械式防反转装置中有部件损坏或失效不起作用,反转会失控,导致杆柱高速反转,同时带动地面设备高速旋转,发生"飞轮",给人身安全造成危害[1].针对上述问题,文中提出集成"常规驱动技术与直驱驱动技术"的优势于一体,研制一种新型螺杆泵地面驱动技术,并且提出在常规螺杆泵驱动装置的改造中应用该项技术.这样,不仅可以解决常规驱动的安全问题,而且能够适当降低举升能耗.     

地面驱动螺杆泵井系统效率控制图模型研究

建立了地面驱动螺杆泵井系统效率与螺杆泵沉没压力的关系模型,分析了基于关系模型所反映的工况区域特征.以系统效率为横坐标,以沉没压力为纵坐标,绘制了地面驱动螺杆泵井的系统效率控制图版.在胜利油田坨142区块的应用表明,所绘制的地面驱动螺杆泵井的系统效率控制图版能很好地满足提高地面驱动螺杆泵井生产管理水平和系统效率的需要.     

地面驱动螺杆泵采油系统启动过程动力学研究

综合考虑地面驱动与传动系统的机械特性、杆柱扭转振动、杆柱所受的液体阻尼与负载扭矩,建立了地面驱动螺杆泵采油系统动力学分析的数学模型,该数学模型由描述转盘旋转的动力学常微分方程与描述杆柱扭转振动的波动方程组成,既可以分析螺杆泵采油系统启动过程的动力学特性,也可以分析其停车过程的动力学特性。建立了一种独立模块仿真算法,求解转盘旋转动力学常微分方程组与杆柱扭转振动波动方程所组成的耦合数学模型。开发了地面驱动螺杆泵采油系统动态参数的计算机仿真软件。仿真计算结果表明,对于机械特性较硬的Y系列电动机所驱动的螺杆泵采油系统,电动机在较短时间内就能达到其稳定工作转速,驱动头处有较大的动载扭矩,动载系数随工作转速的增加而增加。当工作转速增加至300r/min时,动载系数达1.3,在对采油杆柱进行强度计算时,有必要考虑动载系数的影响。     

地面驱动螺杆泵采油系统管道内流体摩阻分析

运用流体力学有关理论, 对地面驱动螺杆泵采油系统环空管道结构参数和螺杆泵转速对流体摩阻的影响进行了分析。分析结果表明, 当油管直径一定时, 过大的抽油杆直径会使抽油杆柱旋转所受的油液摩阻及油液流动摩阻增大; 泵的转速过高会使抽油杆柱旋转所受油液摩阻及油液流动摩阻增大。建议在满足抽油杆强度及其它条件下尽可能采用小直径抽油杆; 在满足泵排量、泵效及其它条件下尽量不要使泵转速过高。合理选择抽油杆直径和泵转速将显著降低地面驱动螺杆泵系统总的能量损失。     

螺杆泵驱动装置技术评价

针对油田螺杆泵举升方式存在地面驱动装置传动效率低、减速器损坏维修费用高、传动装置存在安全隐患等问题,对比了直流电动机直拖螺杆泵地面驱动装置与偏置式螺杆泵驱动装置的应用效果.这两种装置都取消了地面驱动装置的机械减速器和皮带,减少了传动装置,降低了地面故障率,能耗减少,进一步提高了驱动系统的可靠性,可满足螺杆泵在不同工况下对驱动系统的要求.螺杆泵驱动装置的改进在一定程度上完善了螺杆泵井配套工艺技术,对螺杆泵的普及和发展具有重要意义.     

螺杆泵在油田应用的可能性

螺杆泵采油方法主要由地面驱动装置、井口防喷盒、抽油杆、井下泵的转子和定子构成。定子依靠地面驱动装置输出的动力,旋转抽油杆,通过抽油杆把动力传给井下泵的转子,使转子在固定在油管上的定子中旋转,从而将定子空腔内的液体均匀地排出泵筒,把井底的原油连续地举升到井口。1986年大庆油田引进了4台螺杆泵,共在3口井上进行了4井次试验。初期效果好,产油量最高可增加2.25倍。但由于泵筒中橡胶与钢管粘贴的质量问题、地面装置的质量问题及油井管柱的锚定问题等,影响了螺杆泵的使用寿命。但这些问题都可在使用中逐步加以解决,所以从长远考虑,推广螺杆泵采油法仍是可行的。     

电磁制动偏置式螺杆泵地面驱动装置研究

针对常规螺杆泵地面驱动装置皮带传动丢转、防反转机构不够安全,以及直驱螺杆泵地面驱动装置转矩不足等问题,对偏置式螺杆泵地面驱动装置进行了研究。该地面驱动装置匹配小功率电机,采用电磁制动防反转机构,使抽油杆反转转矩智能点动释放。分析了螺杆泵在停机时发生反转现象的原因,并利用SolidWorks软件对电磁制动装置的关键部件进行分析计算。结果表明:偏置式螺杆泵地面驱动装置使用安全可靠,能减少由反转造成的抽油杆断脱等事故的发生,提高了工作效率,延长了整机的使用寿命。