螺杆泵专用锚的研制与应用

针对螺杆泵在采油过程中经常出现油管倒扣和脱扣的问题,研制了螺杆泵专用锚。该螺杆泵专用锚靠连接体上端的凸轮面可实现自行锚定,螺杆泵不工作时,在弹簧力的作用下又可以自动缩回解锚,减轻了油管柱的载荷,不易造成油管柱弯曲变形,有利于减轻杆管偏磨,提高机械效率,延长杆管寿命。现场5口井的应用中,除GD1-15X522井因地层出砂导致开抽不出液外,其余4口井全部一次性开抽成功,生产正常,液量平稳,未发生油管及抽油杆脱扣等事故。该工具完全能满足螺杆泵生产防倒转的要求。     

螺杆泵变频无级调速控制装置的研制

变频调速具有成本较低、功能多样化、使用方便、技术成熟、加工周期短、调速方便可靠等优点 ,并且它是通过直接改变电机的输入频率而改变电机的转速从而达到调节驱动装置转速的目的。与其它调速方式相比 ,它还具有节能的功能 ,因此 ,利用变频调速技术 ,研制出了软启动的变频无级调速装置。变频器是该调速装置的核心设备 ,选择了松下电工生产的ＶＦ - 8系列的变频器。1 结构和工作原理( 1)主要结构。螺杆泵变频无级调速装置的控制柜体采用薄钢板压制而成 ,外形尺寸为 5 5 0× 5 0 0×12 0 0ｍｍ ,为了满足变频器工作环境温度 ( - 10～4 0℃ )…     

地面驱动螺杆泵锚定装置及受力分析

地面驱动螺杆泵工作时，转子在抽油杆的驱动下，在定子橡胶内作顺时针旋转运动。转子施加给定子的扭矩，相对于螺杆泵顶部与油管之间连接螺纹是一个逆时针的卸扣扭矩。锚定装置即是用来抵抗这个反扭矩对上部油管与螺杆泵螺纹连接处的卸扣作用。现有水力式、张力式、压缩式、翻板式和旋转式等多种锚定装置，其工作原理、使用效果和常见失效形式多有不同，其中以张力式油管锚和旋转式油管锚较宜于对螺杆泵的锚定及解锚。给出了螺杆泵管柱轴向力及周向扭矩综合作用的计算方法和张力式油管锚锚定力及上提高度的计算方法，并进行了实例计算。     

螺杆泵油管锚

在生产过程中由于螺杆泵采油易发生油管脱扣现象,为此研制了一种螺杆泵油管锚。这种螺杆泵油管锚在生产时可自动坐卡防止油管旋转脱扣,螺杆泵停止工作时能自动回收解卡,且具有无密封件、不受温度的影响、使用可靠等特点。200多井次的现场应用表明,螺杆泵油管锚能有效地锚定管柱,解决了螺杆泵采油易发生油管脱扣的难题,平均检泵周期延长到1a以上。     

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     

螺杆泵定子橡胶的新发展

介绍加拿大Ｃｏｒｏｄ、Ｇｒｉｆｆｉｎ、ＫＶＤＵ三家公司以及法国Ｒｏｄｅｍｉｐ公司的螺村泵定子橡胶材料性能；比较了丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、上述两种胶与聚氯乙烯共混橡胶、氢化丁腈橡胶、氟化聚酯橡胶的性能；指出用于螺杆泵的橡胶除了常规的物理性能外，还要做动态试验，列出南京橡胶厂做的两种橡胶试验数据。     

螺杆泵地面驱动装置机械密封系统研制

为了解决螺杆泵地面驱动装置光杆盘根盒动密封系统存在的严重渗漏、光杆磨损多、维护管理成本高等问题，研制了新型机械密封系统。它成功地取代了原有盘根盒结构，将光杆和装置之间的旋转动密封用光杆和密封轴之间的静密封以及密封轴和装置之间的机械动密封来实现，解决了上述问题。现场应用200多口井，最长无泄漏运转时间已超过2a。     

螺杆泵井泵况扭矩控制图研制与应用

文中归纳了油田螺杆泵在泵况诊断方面形成配套的相关对比诊断技术。利用泵效与沉没度．泵效与扭矩的关系研究出了螺杆泵泵况、扭矩控制图，直观地衡量了螺杆泵的工作状况。实践表明．它能够高效、准确的分析和诊断螺杆泵井下故障．为油田螺杆泵井工况诊断提供了分析依据．可在油田大面积推广。     

聚驱大排量螺杆泵研制与应用

在大庆油田聚合物驱油技术工业化应用过程中,针对抽油机和电泵在举升含聚液体时暴露出的杆管偏磨、烧电机及螺杆泵排量范围小等问题,开发应用了适合于聚驱举升、实际排量在180m^3／d以上的地面驱动多线大排量螺杆录。通过对单线与多线2种设计方案进行对比,认为多线螺杆录在改善定子橡胶散热、提高泵的工作性能方面具有一定的技术优势,并得到了现场试验的对比验证。现场推广应用结果表明．多线大排量螺杆泵能够较好地满足大庆油田聚合物驱高产液井的举升需要,而且具有明显的降投资和节能效果。截至2005年7月底,大庆油田在用聚驱大排量螺杆泵井146口,平均免修期339d,取得了良好的现场应用效果。     

螺杆泵空心抽油杆分段冲砂器的研制及应用

针对河南油田稠油出砂冷采工艺中原油含砂量大、空心抽油杆易被砂埋等特点，设计了空心抽油杆分段冲砂器，解决了空心抽油杆管柱只能洗井不能冲砂的问题，取得了良好的效果。     

螺杆泵定子橡胶溶胀对容积效率的影响及对策

在油井高温、高压条件下, 原油或其中的某些化学物质通常会渗透到螺杆泵定子橡胶内部, 使橡胶膨胀, 体积增大, 增大部分占据了空腔体积, 使实际储存油液的空腔体积变小, 导致容积效率降低。3台GLB120—27螺杆泵的现场试验表明, 零压力时, 橡胶溶胀厚度平均 2 1mm, 容积效率损失平均 25 .19%, 与计算平均值 21 .24%接近, 容积效率损失随着泵出口压力增大而减小。最后提出了提高泵容积效率的技术对策。     

等壁厚与常规井下螺杆泵对比分析

常规螺杆泵定子由于橡胶厚度不均匀致使其存在受力、散热和溶胀不均匀等问题,而等壁厚定子螺杆泵通过改变泵体结构,能够保证定子橡胶厚度均匀,从而改善了螺杆泵工作性能。采用ANSYS对常规螺杆泵和等壁厚螺杆泵的定子衬套进行受力和变形研究,找出了2种螺杆泵定子橡胶衬套在不同工况下的受力状态和变形规律,并进行了对比分析,得出了2种螺杆泵的截面型线的变形规律,为型线的设计提供了依据。最后对2种螺杆泵进行了室内性能对比试验,结果表明,在相同压力下,等壁厚螺杆泵的容积效率更高,且在许可的容积效率下,其承压能力更强。     

螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置

采用螺杆泵永磁电动机直驱驱动装置采油方式的井口没有测试通道,不能下入井下测试工具对螺杆泵井的井温、流压、密度和产液剖面等参数进行测试。为此,研制了螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置。它主要由驱动装置、偏心测试井口装置及井口测试密封装置等组成。偏心井口的可调立管可使立管中心偏离井口中心,为测试通道提供足够空间;偏心油管挂上设计有测试孔,测试孔处连接组合式密封测试阀,测试仪器通过测试阀下入井下,测试方便。现场试验表明,螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置能够在螺杆泵井正常生产情况下,进行井下压力、温度、密度和产液剖面等参数的动态环空测试。     

新型杆式螺杆泵的研制与应用

常规管式井下采油螺杆泵现场检泵作业周期长,且作业过程中存在油管和抽油杆的损坏风险,为此而研制了新型杆式螺杆泵。该泵综合了螺杆泵与杆式柱塞泵的结构特点,起下井作业方便,可以实现快速而经济的检泵和换泵作业,作业时只需起出抽油杆柱即可,可以缩短检泵时间,避免起下油管对其的损伤,降低油田的作业成本。现场应用结果表明,新型杆式螺杆泵操作和维护简便,综合效果明显,与同规格的管式螺杆泵相比,其工作电流降低约30%,泵效提高近20%,检泵周期也延长1倍多,换泵作业时间及作业成本均降低13左右。     

QLB井下驱动螺杆泵系统的研制与发展前景

在吸收国内外井下驱动螺杆泵系统研究和试验成果的基础上,研制成功具有国际先进水平和自主知识产权的QLB井下驱动螺杆泵系统。该系统采用的关键技术包括:(1)采用新研制的双联行星齿轮减速器,可将螺杆泵的转速降到150～365 r/min,低于国外井下驱动螺杆泵的转速;(2)柔性轴设计独特,解决了螺杆泵偏心距大,负载重的难题;(3)采用双头螺杆泵,增大了泵的排量和扬程,可实现大泵深抽。该系统特别适用于含砂井、稠油重载荷油井采油。     

螺杆泵的检测方法及检测标准制定

螺杆泵检测是避免不合格螺杆泵下井、螺杆泵早期失效和提高螺杆泵使用寿命与采油效益的重要技术手段。重点介绍了模拟不同工况的螺杆泵工作特性检测系统及检测定子通径为10－60mm的定子衬套偏心度检测仪的组成及其检测方法和原理。针对大庆油田的实际情况，在进行大量室内和现场试验的基础上，制定了GLB120－27、GLB40－42和GLB500－14型螺杆泵的检测标准。检测技术及其标准实施以来见到了明显效果。     

螺杆钻具定转子热力耦合行为

针对螺杆钻具定转子啮合热滞后常常引起定子烧心失效这一工程难题,建立了三维螺杆马达定转子动态仿真模型,编写相关计算程序与仿真软件二次开发子程序,利用单向解耦方法,将复杂的动态超弹性材料热力耦合问题分解为形变分析、损耗分析和传热学分析3部分,对影响定子衬套线型及温度分布的相关因素进行热力耦合有限元分析。研究发现,热滞后对定子的温度分布与定子型线位移有较大影响,钻井液压力对定子型线的位移分布影响最大,同时也会加大定子的滞后生热,而过盈量的大小也对定子的滞后生热有着较大影响,当井深达到一定深度时,不适当的过盈量会导致螺杆马达效率降低。研究结果为螺杆钻具在使用过程中常常出现的烧心、效率降低、转速慢等现象提供了理论支撑,同时也为螺杆钻具定转子线型结构优化提供理论依据。     

螺杆钻具马达定子失效机理及措施分析

随着钻具应用数量的增多,钻具寿命的稳定性也越来越受到广大钻井工程人员的关注,其重要性直接影响钻井的设计及施工进度。螺杆钻具定子失效类型包括机械失效、疲劳失效、热失效、滞后失效、化学失效。通过分析失效原因,提出延长定子寿命的具体措施:①根据钻井参数确定马达的设计参数;②根据实际井况确定马达配合尺寸;③根据马达的实际状况做到与服务的井况相匹配;④采取措施严格控制马达的现场操作;⑤合理选择马达定子橡胶的材料;⑥加强定子橡胶内衬套检测手段,提高修复定子橡胶的质量;⑦重视钻井液中化合物对定子橡胶的影响;⑧树立延长寿命降低成本,实现生产者与应用者双盈的思想。