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螺杆泵采油技术大解密(一)
2023-01-05

经过了几十年的发展,螺杆泵采油技术已经十分成熟可靠。水驱采油井、稠油井以及复杂工况井等都能见到它的身影。但是你真的知道它是如何将地层深部的油气源源不断地开采至地面吗?本期石油课堂带你一起深入了解螺杆泵采油技术。

 什么是螺杆泵采油?
一什么是螺杆泵
螺杆泵又称渐进式容积泵,由定子和转子组成,通过转子的旋转运动实现传输介质。

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△螺杆泵结构

螺杆泵采油技术大解密(一)

△螺杆泵定子由丁腈橡胶衬套浇铸,粘接在钢体外套内

螺杆泵采油技术大解密(一)

螺杆泵采油技术大解密(一)

△螺杆泵转子由合金钢调质后经防腐耐磨处理,转子在定子内转动,实现抽吸功能
二螺杆泵工作原理
沿着螺杆泵,转子的外表面与定子橡胶衬套内表面形成多个密封腔室。
螺杆泵采油技术大解密(一)
介质在吸入端压差的作用下被吸入,随着转子的转动,逐渐通过各个密封腔室,不断被推挤至排出端。

螺杆泵采油技术大解密(一)

△螺杆泵工作的实质就是密封腔室的不断形成、推移和消失的过程
三螺杆泵采油
螺杆泵采油就是利用螺杆泵举升高粘、含气、含砂原油的方式。 
螺杆泵采油技术大解密(一)
四螺杆泵采油系统分类
按不同的驱动形式,螺杆泵采油系统可分为地面驱动和井下驱动两类。


螺杆泵采油技术大解密(一)

△井下驱动分为井下液压驱动和井下电动驱动
1.地面驱动螺杆泵采油螺杆泵位于井下,而提供动力的装置位于地面之上,两者由抽油杆连接。利用抽油杆传递螺杆泵所需要的扭矩,因此在大排量情况下,难以实现深井采油。

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△地面驱动螺杆泵采油系统组成:地面驱动部分、井下部分、电控部分和配套工具

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△地面驱动设施

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△井下部分

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△电控部分
2.井下驱动螺杆泵采油
井下驱动分为电驱动和液压驱动两种形式。
(1)电驱动

螺杆泵和驱动电机都处于地下,因而不需要抽油杆传递动力,适用于深井、斜井和水平井采油作业。

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(2)液压驱动

利用地面泵提供具有一定压力和排量的液体,借助导管通向井下液压马达,驱动转子旋转抽油。该驱动装置主要用于油井测试过程中。

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五螺杆泵采油的特点
与其他机械采油相比,螺杆泵兼具容积泵和离心泵的优点,作为一种人工举升方式,它具有以下优点:
1.螺杆泵运动部件少,结构简单,一次性投资小。
2.螺杆泵可以连续举升介质,工作时负载稳定,机械损失小,效能高,是机械采油中能耗最小、效率最高的方式之一。

螺杆泵采油技术大解密(一)

 3.螺杆泵适用范围广,可用于粘度小于8000mPa·s的稠油、高含砂量的砂浆、高含气量的气井等等。
4.螺杆泵占地面积小,可以下放至斜井段,因此可以用于海上油田水平井和丛式井中。

螺杆泵采油技术大解密(一)
虽然螺杆泵有诸多优点,也被广泛应用于各大油田,但与常规机采方式相比,螺杆泵采油设备也存在一些不足:
1.螺杆泵中的定子内部为橡胶,因此不宜应用于高温注汽井;而且定子容易损坏,增加了检泵的次数,相应增加检修费用。
螺杆泵采油技术大解密(一)
2.螺杆泵作业时需要流体润滑,缺少润滑将会导致泵体过热,定子橡胶弹性体老化,甚至烧毁。
螺杆泵采油技术大解密(一)
3.与其他机采方式相比,螺杆泵的总压头较低。目前大多应用在1000米左右深的井中。当下泵深度超过2000米时,螺杆泵扭矩增大,杆断脱率增高,井下作业难度增加。

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