无杆泵采油技术[1]

螺杆泵的工作原理是： 转子与定子密切配合形成一系列的封闭腔和空腔，当转子转 动时，封闭腔沿轴向由吸入端向排出端运移，在排除端消失。 同时吸入端形成新的封闭腔，其中空腔内所盛满的液体也就随 着封闭腔的运移由吸入端推挤到排出端。这种封闭腔和空腔的 不断形成、运移、消失，起到泵送液体并将液体排出井口的作 用。 转子工作示意图
井下螺杆泵是由转子和定子组成。转子是井下泵中唯一运 动的部件，其上部与抽油杆连接。一个转子就是一个横截面 为圆形的长螺旋体，由高强度钢精工制作，表层镀铬，具有 很好的抗磨性。定子是由合成橡胶铸制而成的内嵌式双螺旋 体。固定于一钢管内，其上端与油管连接，转子位于定子内 转动，实现抽汲功能。
4．配套工具部分 （1）专用井口 结构与抽油机 井的井口装置基 本相同，但是增 加了井口强度， 减小了地面驱动 装置的震动，起 到保护光杆和换 密封时密封井口 的作用。
3．螺杆泵型号意义
（1）法国泵 300 TP 800 有效扬程800m 单头螺杆泵 转数为500 r /min时的理论排量为 300m³ /d
t ——转子的螺距， m；
=2
1
n
min ——转子的转速，
2．泵的容积效率（泵效） 泵的容积效率 等于螺杆泵的实际排量 Qs与理论排量 Q之比。

=
Qs Q
T
=2
t

二、螺杆泵的性能参数 1．定子、转子间的过盈量
螺杆泵的单级扬程一般小于70m，单级最大工作 压差小于0.7MPa（设计为0.5MPa）。工作压差的 影响因素有结构参数、工作参数和转子、定子的 机械性能。更重要的是定子、转子间的过盈量
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螺杆泵采油系统 1—地面驱动部分； 2—井口装置； 3—电控箱； 4—油杆； 5—油杆扶正器； 6—油管扶正器； 7—油管； 8—转子； 9—定子； 10—定位销； 11—油管锚； 12—套管； 13—筛管； 14—油层
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（1）减速箱 减速箱内有两个互相垂直啮合的伞形齿轮，一个装在大 皮带轮上，另一个装在驱动轴上。减速箱的主要作用是传递 动力并实现一级减速，它将电机的动力由输入轴传递到输出 轴，输出轴连接光杆，由光杆通过抽油杆将动力传递到井下 螺杆泵转子。 （2）电机 电机是螺杆泵井的动力源，将电能转化为机械能。一般用防爆 型三相异步电机 （3）密封装置 密封装置有机械密封和静密封两种。机械密封分上置式和 下置式两种，上置式机械密封装置位于减速器上部，如图所 示；下置式位于减速器的下方。静密封位于机械密封的上端。 密封的主要作用是防止井液流出，起密封光杆的作用。
螺杆泵地面驱动部分装置（大庆产） 1—方卡子护罩；2—密封装置； 3—皮带传动装置； 4—减速箱；5—防反转装置； 6—防爆电机； 7—支架；8—阻杆封井器
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源自文库
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（2）特殊光杆 特点是强度大，防断裂，光洁度高，有利于井口密封。
（3）抽油杆扶正器 起避免或减缓抽油杆与油管的磨损的作用。 （4）油管扶正器 起减小油管柱震动和磨损的作用。
（一）螺杆泵的结构 螺杆泵系统由电控部分、地面驱动部分、井下螺 杆泵及一些配套工具组成 1．电控部分 包括电控箱、电缆等。电控箱是螺杆泵井 的控制部分，控制电机的起、停。
2．地面驱动部分 地面驱动设备是螺杆泵采油系统的主要地面设备， 是把动力传递给井下转子，使转子运转实现抽汲原油 的机械装置。包括减速箱、皮带传动、电机、密封装 置、支架、方卡子。
（5）抽油杆防反转装置 起防止抽油杆倒扣的作用。 （6）油管防脱装置 起锚定泵和油管的作用。 （7）防蜡器：能延缓原油中石蜡和胶 质在油管内壁的沉积速度。
（8）防抽空装置：地层供液不足会造成螺杆泵损坏，安装 井口流量式或压力式抽空保护装置，可有效地避免此现象的 发生。 （9）筛管：过滤油层流体，防止砂子大量进入泵中。 （二）螺杆泵采油系统的工作原理 电机通电后旋转,经过二级减速(三角皮带和齿轮)后,通过方 卡带动光杆通过抽油杆柱将动力传递给井下螺杆泵将机械能转 变为液体能,从而实现油液的有效举升. 地面驱动井下螺杆泵的转子转动是通过地面驱动装置驱动光 杆转动，通过中间抽油杆将旋转运动和动力传递到井下转子， 使其转动。转子在定子中运转过程中，从泵的底部（入口）至 顶部（出口）自下而上形成空腔。空腔的大小取决于转子螺距 长度、直径和偏心距离。转子与定子之间存在良好的密封性， 使流体以固定速度上升，流体上升速度与转速成正比。转子在 定子中旋转时，螺杆断面的变化情况。。
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机械密封下置密封轴密封系统 机械密封上置密封轴密封系统 1—光杆;2—油杯; 1—轴头;2—机械密封; 3—密封轴;4—下置机械密封 3—油杯;4—光杆
（4）方卡子 方卡子包括承重卡子和扭矩卡子。方卡子的主要作用是将减 速箱输出轴与光杆连接起来，起悬挂油杆和承受扭矩的作用。 3．井下螺杆泵部分
～0.01）D（mm） =（0.005

过盈量越大，单级工作压差越大，转子摩 擦扭矩也越大。 过盈量越小，单级工作压差越小，满足不 了油井举升的需要。
2．螺杆泵的级数
转子上两个相邻螺纹之间的距离称为螺距；每两个 螺距为一个导程，单螺杆泵一般规定一个导程为一级。 螺杆泵的级数越多，泵的扬程越大。泵的级数Z决定了 螺杆泵定子、转子的长度。
（三）螺杆泵的排量计算
1．螺杆泵的理论排量
螺杆泵的理论排量与转子的偏心距成正比，与转 子的螺距成正比，与转子的截面圆直径成正比， 与转速成正比，其计算公式为：
Q
5760
式中：
eDTn Q
或
11520 eDtn
Q
e
——螺杆泵的理论排量，ｍ³ /d； ——转子的偏心距，m；
T ——定子的导程，m；
无杆泵采油技术
螺杆泵采油技术
螺杆泵的特点是体积小、工作噪音低、 适用于原油粘度大、含砂高的油井。 一、螺杆泵的结构及工作原理 螺杆泵采油 按驱动方式分为井下电动潜油螺杆泵和 地面驱动井下螺杆泵； 按传递动力的方式将螺杆泵划分为有杆泵和无杆泵。 前者属于无杆泵，后者属于有杆泵。 本节介绍油田广泛应用的地面驱动井下螺杆泵。