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恒盛泵业为您介绍螺杆泵在国内外的应用情况

2018-10-21 10:13:54
发布者:恒盛泵业

在国内,对螺杆泵的研究起步较晚,目前各大油田对螺杆泵的应用大都处在试验阶段。与国外同类螺杆泵相比,我国在设计技术和制造技术上都有差距,为了尽快追赶环球先进设计和制造技术的发展趋势,使我国螺杆泵技术和产品质量早日达到环球发达国度的水平,开展如何提高螺杆泵的工作性能和使用寿命的研究,具有重要的现实意义。

在国外应用较普遍的是井下采油单螺杆泵,目前井下采油单螺杆泵的较大下井深度己达到2438m较大排量己达795m/d,泵的平均净举升高度为900~1550m排量为80~160m/d,在这种情况下泵的系统效率在63%左右,美帝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%其中螺杆泵采油系统的效率较高,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%-300%以上,螺杆泵定子的平均寿命为1~2年,地面驱动部分的寿命在5年以上。推荐螺杆泵的工作转速在500r/min以下。

与其他各种采油方式一样,螺杆泵采油也有它自身的缺点:一是容易出现定子脱胶的问题,定子脱胶的原因是由于高速旋转摩擦产生大量的热,使被硫化的橡胶在高温下老化而与钢管脱离,这就要求橡胶定子具有良好的耐磨、耐腐蚀和耐热等物理化学性质,同时,还应具有良好的机械性能;再者螺杆泵的排量低,螺杆泵采油系统的排量随转数的不同而不同。

法国公司生产的地面驱动采油单螺杆泵的下井深度达到了2000m排量为120m/d,使用情况良好。美帝公司生产的螺杆泵曾用于煤层气井排水作业。由于水中含有大量的悬浮煤粉和砂,无法应用普通泵,后期选用了螺杆泵。泵的下入深度为800~900m,平均转速为338r/min,平均排液量为47m/d,较大排液量达到了196m/d。在起初的阶段,水中固体颗粒浓度较高,螺杆泵定子的平均寿命仍能达到半年。一年以后,由于水中固体颗粒减少,定子和转子的平均使用寿命分别达到了1年和1.5年,较长的定转子使用寿命达4.7年,有多台达到了3.8年。加拿大一家石油公司在极稠的油井中应用单螺杆泵采油,井下部分连续运转了两年没有发生故障,地面部分五年内不需要检修。

螺杆泵于1930年发明后,主要用于工业领域泵送粘稠液体,1970年初次被用于开采高含砂稠油。前苏联在1973年研制成功电动潜油单螺杆泵采油系统,并发展了单螺杆、双螺杆等形式的螺杆泵。法国PCM公司也生产出电动潜油单螺杆泵,采用了4个相同的单螺杆泵串联或上、下2组左、右旋单螺杆泵并联结构,其共同特点是采用潜油电机直接驱动螺杆泵。20世纪90年代,美帝、加拿大等国度开始研制带井下减速器的电动潜油螺杆泵,并在多砂、高粘深井、定向井、水平井中采用,目前规模较大的有美帝的CentriliftAmoco、Reda和加拿大的Kudu公司等。法国MAPE公司生产的螺杆泵可以在含砂量高达60%的井况下正常工作。目前,使用较多的是地面驱动抽油杆传动螺杆泵,井下电机驱动螺杆泵近几年发展较快,在国外和海上油田使用数量逐渐增多。

我国在螺杆泵的研制方面起步较晚,1989年石油大学在胜利油田现河采油厂进行了潜油电动螺杆泵采油技术试验;辽河油田在金马区块进行了电动潜油螺杆泵的现场试验。20世纪90年代中期开始在国内油田小规模应用。截至目前,地面驱动的螺杆泵已有批量应用,应用及配套技术也相对成熟。大量文献资料表明,国内对电动潜油螺杆泵技术的研究起步较晚,但潜力巨大。

对于螺杆泵举升性能的研究,国内外有诸多的文献介绍,主要集中在螺杆泵制造水平的提高,侧重于制造的研究。另外,提高定子橡胶的性能,从而降低其溶胀的程度,延长检泵周期也是该领域研究的热点。目前国外的螺杆泵制造水平要比国内高,其定子橡胶的性能也优于国内。由于橡胶的溶胀特性很难改变,所以为了提高螺杆泵的举升性能,使其工作在高速区的时间延长,通过提高螺杆泵的转速的方法,可以把螺杆泵定子转子的间隙适当加大。