电动潜油螺杆泵技术难点分析
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电动 潜油 螺杆 泵 由于其结 构 的独特 性除具 有 潜油 电泵和地面螺杆泵 的优 点外 ， 还具 有以下特 点。 １ ）在注聚 合物及 稠油油 井开采 中 ，效率 比潜 油 电
泵总机高 ｌ 倍以上。
由于轴 向力全部作用在螺杆泵上容 易造 成泵下部 推力轴 承损坏 。双螺杆泵结构采用正旋和 反旋两种 螺杆 泵配合
地 面。
表面相对滑动时产生 的反作用力以及 由泵排出端和吸入 端的压差所产生的轴 向力三部分组 成。 由于潜油螺杆泵
承受的轴 向力比较大 ，因此合理布置螺杆泵是非常重要
的。目前现有的潜油螺杆泵系统有单螺杆泵和双螺杆泵 两种。单螺杆泵具有结构简单 ， 成本较低的特点， 但是
三、电动潜油螺杆泵系统的特点
石油／ 化Ｉ 通 用 机 械
ＩＧ ｉＰｔ ｌ ｍ＆Ｃ ｅ ｉ ｌｎｕｔ； Ｍ ｎ ｅｏｕ ｒｅ ｈｍｅ ｄ ｓｌ ａＩ ｒ
一
前言
随 着油 田进 入高含 水期 ，由于大排量 采 出 液举 升的需要 及三次采 油采 出液 举升技术 的不
断发展 ，电动潜 油螺杆 泵举升技 术具有 良好的 适应性 ，具有 良好的发 展空 间和 应用前景 。早 在２ 世纪５ ～７年 代 ，美 国、前 苏联 、法 国和 ０ ０ ０ 加拿大 等国就 已经开展 了电动潜 油螺杆泵采 油
另外由于双螺杆泵结构的扭矩比较大，因此必须选择大
功率 的潜油 电动机 ，电动机的长度也 比较长 。综合 考虑
两种结构的优缺点 ，笔者认为单螺杆泵 的结构会 比较 容
易实现 的。
率，这是潜油电泵无法实现的。
４ ）可 通 过投 捞 的 方式 ，在 不动 管柱 的 情 况下 换
泵 ，这不仅可大幅度延长机组免修期 ，而且 可通过 投捞
器和 螺杆泵 ；地 面部分主 要有井 口装置和 电控
柜 ；中间部分主 要有油管 和潜油 电缆 ；配 套部
电动 潜 杆 泵 油螺 技术难点分析
大庆 油 田采 油工 程研 究院 （ 龙江 黑 １３５ ） 李 ６４ ３ 强
【 摘 要】由于潜油螺杆泵独特的结构特点，具有潜油电
泵和螺杆 泵的双重特 点，在 油田进 入高含 水期 ，随着三 次采油 技 术的不 断发展 ， 电动潜油螺杆 泵具有 良好 的适应性 。通过试
系统的研 发工作 ，目前 已得到 了较 为广泛 的应
用 ，其 中以俄 罗斯 和加拿 大的应用水 平较高 。
工作转速 一般小 于８ ０／ ｎ ０ｒ ｍｉ ，最大泵 挂深度 已 超过 １５ ０ ０ ｍ，最大排量 ２ ０ ／ 以上 ，一般泵 ５ ｍ ｄ
检修周期 为 １ ． 。 目前 国内也有一 些生产 ～１ 年 ５ 厂家开展 了潜油螺杆 泵方面 的研究工 作 ，并在
（ ）螺杆 泵 工 作转 速 的 选 择 ２
螺杆 泵 只 有运 转
在 合理 的转 速范 围 内 ，才能 使 整个 系统保 持高效 的举 升 。潜 油螺 杆泵 系统有 两种 运转 模式 ：一种 是高 转速 的 ，通过 对潜 油 电动机 的技 术改进 把 电动机 的转速 由
３Ｏ ０／ ｉ降低到 １５０／ ｎ ０ ｒ ｎ ｍ ０ ｒ 左右 ；一种是低转速的 ，通 ｍｉ 过采用普通潜油 电动机和减 速器配合使螺杆泵的运行转 速 降低 ￣ ８ ０／ ｎ ｊ ｌ０ ｒ ｍｉ左右。通过试验对 比分析 （ 见下表 ）
更换 泵型 ，实现 调 整排量 ，这也 是潜 油 电泵无 法做 到
的。
５ ）与地 面驱动螺杆 泵相 比，泵的初始扭矩 小 ，机
械效率高 。 ６ ）与地 面驱动螺杆 泵相 比，无需清防蜡 ，提高 油 井生产效率并省去清防蜡费用支 出。 ７ ）与地面 驱动螺杆 泵相 比，适 用于斜 井、水平井
胜 利 、辽河 、大港等 油 田得 到了一定程 度的应 用 ，但 由于 材料 、技 术 、价格 等方面 的原 因， 应用规模及水平与国外相 比还有一定差距。
二．电动潜 油螺杆 泵采油系统组
成
电动潜油螺 杆泵采油 系统 由井下机组 、地 面部分 、中间部分和配套部分 四部分组 成（ 如下 图所 示）。井下机 组主要 有潜 油 电动机 、保护
验优选 了螺杆 泵的配合 方案 ，并 总结 分析 了潜 油螺杆泵 失效 的
几种 形 式 。
Ｏ
ｌ
电动潜油螺杆泵采油系统示意图
１ 电缆 ２ ． 接线盒 ３专用井 口 ．
【 关键词】 电动潜油螺杆 泵
减速 器 技术特点
４套管 ５ ． ． 油管 ６泄油阀 ７ ． ． 螺杆泵 ８ ． 挠性杆 ９ ． 减速器 ｌ． Ｏ保护器 １ － 潜油电动机 １
使用 ，由于两个螺杆泵的相互作用可以 比较好 的平衡 系
Βιβλιοθήκη Baidu
统所承 受的轴向力。但是 由于这种双螺杆泵结构 复杂 ， 加 工复杂且成本比较高 ，油井现场施工时也 比较 复杂 。
２ ）与潜油 电泵相 比，相同规格 的机组制造 成本可
降低２ ％～３ ％。 ０ ０ ３ ）与潜油 电泵相 比，采液排量范 围更大 ，最小 系 列 的机组 ，排 量为５ ／ ，并具 有大排量泵 同样高 的效 ｍ ｄ
钏
通 用柳 簧
ｗ ． ．ｅ ２Ｉ年 第４ ｍｖ 蜘ｘｎｔ ０ １ 期
石油／ Ｉ通用机械 Ｇ 化
Ｇ ｉ ｅ ｌｕ ＆ Ｃ ｅ ￣ｆ ｎ ｕ￣ Ｍ ｎＰ ￣ｏｅ ｍ ｈ ｍｉ ｉ ｄ ｓ ｙ 口
分包括电缆卡子 、泄油器和扶正器 。电动潜油螺杆泵采
油系统的动力通过控制柜及接线盒后 ，经潜油 电缆传送 至潜油电动机 ，电动机旋转驱动螺杆泵 ，将井液举升 到
及海上 采油。 ８ ）与地面 驱动螺杆泵 相比 ，免 除 了杆柱断 脱等故
这两种结构 的优缺 点 ，认为采用普通潜油电动机和减速 器配合可以使整 个系统运 转平稳 ，提高潜油螺杆泵的使
用寿命 。
螺杆 泵工作转速对 比表
工 作转 速 优 点 缺点 １ ）转 子 惯 性 力大 ，对 定 子 冲 击大 ，导致 橡胶 衬 套和
泵总机高 ｌ 倍以上。
由于轴 向力全部作用在螺杆泵上容 易造 成泵下部 推力轴 承损坏 。双螺杆泵结构采用正旋和 反旋两种 螺杆 泵配合
地 面。
表面相对滑动时产生 的反作用力以及 由泵排出端和吸入 端的压差所产生的轴 向力三部分组 成。 由于潜油螺杆泵
承受的轴 向力比较大 ，因此合理布置螺杆泵是非常重要
的。目前现有的潜油螺杆泵系统有单螺杆泵和双螺杆泵 两种。单螺杆泵具有结构简单 ， 成本较低的特点， 但是
三、电动潜油螺杆泵系统的特点
石油／ 化Ｉ 通 用 机 械
ＩＧ ｉＰｔ ｌ ｍ＆Ｃ ｅ ｉ ｌｎｕｔ； Ｍ ｎ ｅｏｕ ｒｅ ｈｍｅ ｄ ｓｌ ａＩ ｒ
一
前言
随 着油 田进 入高含 水期 ，由于大排量 采 出 液举 升的需要 及三次采 油采 出液 举升技术 的不
断发展 ，电动潜 油螺杆 泵举升技 术具有 良好的 适应性 ，具有 良好的发 展空 间和 应用前景 。早 在２ 世纪５ ～７年 代 ，美 国、前 苏联 、法 国和 ０ ０ ０ 加拿大 等国就 已经开展 了电动潜 油螺杆泵采 油
另外由于双螺杆泵结构的扭矩比较大，因此必须选择大
功率 的潜油 电动机 ，电动机的长度也 比较长 。综合 考虑
两种结构的优缺点 ，笔者认为单螺杆泵 的结构会 比较 容
易实现 的。
率，这是潜油电泵无法实现的。
４ ）可 通 过投 捞 的 方式 ，在 不动 管柱 的 情 况下 换
泵 ，这不仅可大幅度延长机组免修期 ，而且 可通过 投捞
器和 螺杆泵 ；地 面部分主 要有井 口装置和 电控
柜 ；中间部分主 要有油管 和潜油 电缆 ；配 套部
电动 潜 杆 泵 油螺 技术难点分析
大庆 油 田采 油工 程研 究院 （ 龙江 黑 １３５ ） 李 ６４ ３ 强
【 摘 要】由于潜油螺杆泵独特的结构特点，具有潜油电
泵和螺杆 泵的双重特 点，在 油田进 入高含 水期 ，随着三 次采油 技 术的不 断发展 ， 电动潜油螺杆 泵具有 良好 的适应性 。通过试
系统的研 发工作 ，目前 已得到 了较 为广泛 的应
用 ，其 中以俄 罗斯 和加拿 大的应用水 平较高 。
工作转速 一般小 于８ ０／ ｎ ０ｒ ｍｉ ，最大泵 挂深度 已 超过 １５ ０ ０ ｍ，最大排量 ２ ０ ／ 以上 ，一般泵 ５ ｍ ｄ
检修周期 为 １ ． 。 目前 国内也有一 些生产 ～１ 年 ５ 厂家开展 了潜油螺杆 泵方面 的研究工 作 ，并在
（ ）螺杆 泵 工 作转 速 的 选 择 ２
螺杆 泵 只 有运 转
在 合理 的转 速范 围 内 ，才能 使 整个 系统保 持高效 的举 升 。潜 油螺 杆泵 系统有 两种 运转 模式 ：一种 是高 转速 的 ，通过 对潜 油 电动机 的技 术改进 把 电动机 的转速 由
３Ｏ ０／ ｉ降低到 １５０／ ｎ ０ ｒ ｎ ｍ ０ ｒ 左右 ；一种是低转速的 ，通 ｍｉ 过采用普通潜油 电动机和减 速器配合使螺杆泵的运行转 速 降低 ￣ ８ ０／ ｎ ｊ ｌ０ ｒ ｍｉ左右。通过试验对 比分析 （ 见下表 ）
更换 泵型 ，实现 调 整排量 ，这也 是潜 油 电泵无 法做 到
的。
５ ）与地 面驱动螺杆 泵相 比，泵的初始扭矩 小 ，机
械效率高 。 ６ ）与地 面驱动螺杆 泵相 比，无需清防蜡 ，提高 油 井生产效率并省去清防蜡费用支 出。 ７ ）与地面 驱动螺杆 泵相 比，适 用于斜 井、水平井
胜 利 、辽河 、大港等 油 田得 到了一定程 度的应 用 ，但 由于 材料 、技 术 、价格 等方面 的原 因， 应用规模及水平与国外相 比还有一定差距。
二．电动潜 油螺杆 泵采油系统组
成
电动潜油螺 杆泵采油 系统 由井下机组 、地 面部分 、中间部分和配套部分 四部分组 成（ 如下 图所 示）。井下机 组主要 有潜 油 电动机 、保护
验优选 了螺杆 泵的配合 方案 ，并 总结 分析 了潜 油螺杆泵 失效 的
几种 形 式 。
Ｏ
ｌ
电动潜油螺杆泵采油系统示意图
１ 电缆 ２ ． 接线盒 ３专用井 口 ．
【 关键词】 电动潜油螺杆 泵
减速 器 技术特点
４套管 ５ ． ． 油管 ６泄油阀 ７ ． ． 螺杆泵 ８ ． 挠性杆 ９ ． 减速器 ｌ． Ｏ保护器 １ － 潜油电动机 １
使用 ，由于两个螺杆泵的相互作用可以 比较好 的平衡 系
Βιβλιοθήκη Baidu
统所承 受的轴向力。但是 由于这种双螺杆泵结构 复杂 ， 加 工复杂且成本比较高 ，油井现场施工时也 比较 复杂 。
２ ）与潜油 电泵相 比，相同规格 的机组制造 成本可
降低２ ％～３ ％。 ０ ０ ３ ）与潜油 电泵相 比，采液排量范 围更大 ，最小 系 列 的机组 ，排 量为５ ／ ，并具 有大排量泵 同样高 的效 ｍ ｄ
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通 用柳 簧
ｗ ． ．ｅ ２Ｉ年 第４ ｍｖ 蜘ｘｎｔ ０ １ 期
石油／ Ｉ通用机械 Ｇ 化
Ｇ ｉ ｅ ｌｕ ＆ Ｃ ｅ ￣ｆ ｎ ｕ￣ Ｍ ｎＰ ￣ｏｅ ｍ ｈ ｍｉ ｉ ｄ ｓ ｙ 口
分包括电缆卡子 、泄油器和扶正器 。电动潜油螺杆泵采
油系统的动力通过控制柜及接线盒后 ，经潜油 电缆传送 至潜油电动机 ，电动机旋转驱动螺杆泵 ，将井液举升 到
及海上 采油。 ８ ）与地面 驱动螺杆泵 相比 ，免 除 了杆柱断 脱等故
这两种结构 的优缺 点 ，认为采用普通潜油电动机和减速 器配合可以使整 个系统运 转平稳 ，提高潜油螺杆泵的使
用寿命 。
螺杆 泵工作转速对 比表
工 作转 速 优 点 缺点 １ ）转 子 惯 性 力大 ，对 定 子 冲 击大 ，导致 橡胶 衬 套和