螺杆泵井故障判断

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
钉 12-滑环 13-托环 14-中心管 15-下接头
2.抽油杆防脱技术 1)抽油杆脱的原因
(1)载荷扭矩过大。螺杆泵采油是依靠抽油杆来传递动力,抽油杆 旋转时将储存一部分弹性变形能,一旦正常停机或过载停机,杆柱储存的弹 性能就会释放出来,使油杆高速反转造成脱扣。
(2)停机后,油管内液体回流,冲击转子反转脱扣。 (3)作业施工原因是作业时油杆上扣不够。
④齿轮减速系统 ⑦防反转系统
二、螺杆泵井下部分
螺杆泵包括定子和转子。定子是由 丁腈橡胶浇铸在钢体外套内形成的。衬 套的内表面是双螺旋曲面(或多螺旋曲 面),定子与螺杆泵转子配合。转子在 定子内转动,实现抽吸功能。转子由合 金钢调质后,经车铣、剖光、镀铬而成, 每一截面都是圆的单螺杆。
螺杆泵转子
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。转子在定子中运转时,从泵的底部(入口)至顶部 (出口)自下面上形成空腔。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。
冬季要保证井口保温正常工作。 (3)如果是故障停机,若问题没有处理完要挂停机警示
牌,防止其他人误操作。 5、安全要求
(1)现场停机后处理问题要将配电箱总闸刀拉下。 (2)按下电控箱上的停机按钮,待光杆完全停止转动 时,方可到井口进行各项作业,否则严禁到井口进行作业。
(三)螺杆泵井更换皮带安全操作规程
二、螺杆泵井的配套工艺技术
(一)杆、管柱配套工艺
1、管柱及杆柱的组成 1)油管柱
油管柱分为自由式螺杆泵管柱和固定式螺杆泵 管柱。目前大多数油井都采用固定式管柱。固定工油 管柱由油管悬挂器、油管、定子、尾管、油管锚,定 位销及磁防蜡器等组成。
2)抽油杆 抽油杆由光杆、方卡子、抽油杆防脱器、抽油 杆(实心或空心)、抽油杆扶正器、转子等组成。
(二)杆、管防脱配套工艺
螺杆泵采油是靠转子在定子内沿须时针 方向连续旋转来完成抽油工作的,工作载荷 直接表现为扭矩。因此,定子和转子都会产 生脱扣,增加修井工作量,影响油井产量。
1.油管柱防脱技术
1)油管脱扣的原因
转子顺时针转动时,转子与 定子的磨擦对定子产生扭矩,导 致定子上部正扣油管倒扣脱落。
地面驱动部分:包括减 速箱、皮带传动、电机、 盘根盒、支撑架、方卡 子等
电控部分:包 括电控箱、电 缆等
井下部分:主要由抽油 杆、 接头、转子、导向头和 油管、接箍定子尾管等 组成
井下管柱:包括常 规及简易井口装置、 正扣及反扣油管、 实心及空心抽油杆、 抽油杆扶正器、光 杆扶正器等
配套工具部分:包括 防脱工具、防蜡器、 泵与套管锚定装置、 封隔器等
螺杆泵定子
螺杆泵密封腔
三 、配套工艺部分
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,减小了地面驱动置的震动,起到 保护光杆和换密封盒时密封井口的作用。 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、抽油杆防倒转装置
起防止抽油杆倒扣的作用,如图所示
螺杆泵的工作原理
2)油杆柱防脱措施 (1)安装机械反转装置:在驱动头上安装防反转装置,使抽油杆不 能反转。 (2)降压制动防反转:采用电器控制原理,停机时先降压运行一段 时间,缓慢降低转速,使抽油杆的弹性能释放一部分后再停机。 (3)井下回流控制阀:在螺杆泵的吸入口处安装单流阀,使螺杆泵 停机后油管内液体不能回流。
2)防脱技术
加拿大反板式扭力锚
目前常用的油管防脱技术有: DQ0052支撑卡瓦
安装锚定器(即油管锚)和 反扣油管两种。
如图所示:为两种反板锚定 器的示意图,单翻板锚定器的优 点是当油井含砂较高时不容易砂 卡。
卡瓦中心管
1-锥体 2-卡瓦 3-箍簧 4-上限位环 5-内压簧 6-下限位簧 7-摩擦块 8-外压簧 9-防松螺钉 10-卡瓦扶正器 11-滑环销
油管橡胶扶正器 油管弹簧式扶正器
油管扶正器
4.抽油杆扶正技术 抽油杆柱在油管内转动,会引起井口的振动及油管柱与
油杆柱的磨擦,特别是斜井,杆、管磨擦非常严重。因此必须 加油杆扶正器。其结构如图所示。
抽油杆扶正器
三、螺杆泵井的生产管理
(一)螺杆泵启动安全操作规程
1、人员要求 本项目所需人数为1人
2、准备工作 (1)工具、用具、材料准备:管钳1把、电笔1只、扳手1把、螺丝刀1把;选择螺杆泵采
地面驱动螺杆泵结构示意图
专用井口
电控箱
1-光杆 2-螺栓 3-压盖 4-盘根 5盘根盒 6-螺栓 7-井口 密封装置
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,控制电动机的起、停。该装置能 自动显示、记录螺杆泵井正常生产中的电流、 累积运行时间等,有过载、欠载自动保护功能, 确保油井正常生产。
3.油管扶正技术 转子在定子内转动时,定子受周期性冲击产生振动,为减小或消除
定子的振动,在井下安装油管扶正器。采用正扣油管的油管柱,在定子上 接头处安装扶正器较为适宜;采用反扣油管的油管柱,在定子上、下接头 处分别安装扶正器较好。目前使用的油管扶正器有两种,一种是弹簧式, 一种是橡胶式的,如图所示为橡胶式油管扶正器。
四、螺杆泵的排量计算
1.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=5760eDTn
或Q=11520eDtn
式中:Q——螺杆泵的理论排量,m3/d ;
e——转子的偏心距,m;
T——定子的导程,m;
D——转子的截面圆直径,m;
t——转子的螺距,m,T=2t/;
(1)上、卸皮带时,严禁戴手套抓皮带。 (2)检查两皮带轮平面度,拉线须过两轴中心(实际 工作中大多目测) (3)如用顶丝达不到“四点一线”时,可调整滑轨 (无滑轨底座的需用手锤敲击电动机底座槽钢来调整)。 (4)用大锤子时,不要戴手套。
(四)更换光杆密封盒动密封安全操作规程
1、人员要求 本项目所需人数为2人。
钢来调整,使两皮带轮达到“四点一线” (4)拧紧丝杠,直至皮带的松紧度合适为止。 (5)用扳手拧紧电动机支架的坚固螺栓,将电动机固定好,然后启机。
7uy
4、技术要求 调整两皮带轮间中心距,用一组新皮带换下旧皮带
(应整组更换)。调整身姿,然后观察“四点一线”情况, 可通过用撬杠撬电动机底座槽钢来调整,使两皮带轮达到 “四点一线”。 5、安全要求
ΔH =ΔL =D
其中:ΔL1
=
2GL2 πd 2 E
ΔL =ΔL1 =ΔL2
ΔL2
=
4Pl L πd 2E
式中:G——每米抽油杆柱的重量,N/m;
L——泵挂深度,m; d——抽油杆柱平均直径,m; Pl——转子承受的液柱载荷,N; E——抽油杆材料的弹性模量,N/m2。
上提防冲距时要考虑杆柱弯曲的影响,上提时当地面指重表指示为全部杆重时开 始计算防冲距。
2、准备工作 (1)工具、用具、材料准备; 选择螺杆泵采油井一口,并具备正常运转的条件。 (2)穿戴好劳保用品
3、操作步骤 (1)检查油井周围是否有障碍物。 (2)按下电控箱停机按钮,即可实现停机。
4、技术要求 (1)如防反转装置失效,抽油杆柱高速反转,应立即关
闭生产闸门,以延缓杆柱的反转速度。 (2)如果是井下管柱出问题,待修停机要关闭生产闸门,
5、安全要求 (1)检查螺杆泵启动后转动方向,保证正转。 (2)检查驱动装置是否有异常响声及渗漏。 (3)观测运转电流是否正常,是否平稳。 (4)若电流或地面设备振动过大,要马上停机查明原因,整改
之后方可再启动。
(5)正常运转5min后,螺杆泵机组运转正常方可离开。
(二)螺杆泵停机安全操作规程
1、人员要求 本项目所需人数为1人。
1/2~2/3处为宜。 (4)检查专用井口的清蜡闸门(阻杆封井器)。应处于开启状态,且两边手轮的开启圈
数应基本一致。 (5)检查密封是否完好无泄漏。 (6)检查井口流程是否正确导通。 (7)检查电压是否正常,三相电压是否平衡。 (8)检查配电柜空气开关、继电器等关键部件是否动作灵活、电控箱接地是否可靠。 (9)检查光杆方卡子及法兰盘螺栓等部件的坚固情况。 (10)按启动按钮启动螺杆泵。
4、技术要求 (1)皮带坚固后,在皮带中间施加30N压力,皮带变形量小于
6.0mm,此时的张紧力为合适。 (2)检查防反转装置是否灵活可靠,可用管钳逆时针旋转光杆
(俯视),如转不动则表明工作可靠。
(3)减速箱中的齿轮油位在1/2~2/3处为宜。 (4)检查专用井口的清蜡闸门(阻杆封井器)。应处于开启状 态,且两边手轮的开启圈数应基本一致。
螺杆泵井故障判断与分析
第四采油厂第二油矿—何登龙
2012年2月
一、螺杆泵井的井口设备
(一)螺杆泵井的井口设备
1、螺杆泵井地面装置的组成及作用 螺杆泵井地 面系统由电 控部分和地 面驱动部分 及配套工具 组成,如图 所示 。
地面驱动螺杆泵采油示意图 1—启动柜;2—电机;3—皮带;4—方卡子:5—平衡重; 6—压力表:7—抽油杆:8—油管:9—扶正器:10—动液面: 11—螺杆泵:12—套管:13—防转锚:14—塞管:15—丝堵
油井1口,并具备正常运转的条件。 (2)劳保用品准备齐全,穿戴整齐。
3、操作步骤 (1)检查三角皮带松紧度是否合适。皮带紧固后,在皮带中间施加30N压力,皮带变形
量小于6.0mm,此时的张紧力为合适。 (2)检查防反转装置是否灵活可靠,可用管钳逆时针旋转光杆(俯视),如转不动则表
明工作可靠。 (3)检查减速箱中的齿轮油是否到位。从箱体油标处可看清齿轮油的多少,油位在
螺杆泵的工作原理是: 转子一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,在排出端消失。 同是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。
n——转子的转速,min-1。
2.容积效率(泵效) 泵的容积效率等于螺杆泵的实际排量与理论排量之 比。其表达式为:
V

QS Q
电动螺杆泵的特点: 螺杆泵是一种容积式泵,它运动部件少,没有阀件和复杂的流道,
排量均匀。缸体转子在定子橡胶衬套内表面运动带有滑动和滚动的性质, 使油液中砂粒不宜沉积,同时转子—定子间容积均匀变化而产生的抽吸、 推挤作用使油气混输效果好,在开采高粘度、高含砂和含气量较大的原油 时应用效果较好。螺杆泵可应用于粘度范围在0~2000MPa·s,含砂小于5 %,下入深度1400~1600m,适应环境温度低于120℃的高粘度原油开采。 优点:一是节省投资;二是地面装置结构简单,安装方便;三是泵效高, 节能,管理费用低;四是适应性强,可举升稠油;五是适应高含砂量、高 含气井。 缺点(电动螺杆泵的局限性):一是定子寿命短,检泵次数多;二是泵需 要润滑;三是操作技术要求较高。
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,是转子运转、实 现抽汲原油的机械装置。包括减速箱、皮带传动、 电动机、密封盒、支架、方卡子 。
7 4 5 1
6
2 3
图 2 驱①动电装动置机的组成②电动机支架 ③支座 ⑤带轮传动系统 ⑥动密封系统 驱动装置结构图
专用抽油杆
3.防冲距 防冲距是指转子下入井中后最下端
到定位销之间的距离。下完泵后要将转子上 提防冲距。上提防冲距的目的是为了保证螺 杆泵井在正常生产过程中转子不磨定子的限 位销。防冲距是由抽油杆柱自然伸长和转转 子受轴向应力作用使杆柱伸长量确定的。为 了安全可靠,还要考虑定子衬套最下端到限 位销的距离D,一般D=0.2~0.4m。即:
1、人员要求 本项目所需人数为1人。
2、准备工作 (1)工具、用具、材料准备:扳手1把、螺丝刀1把、尖头撬杠1把、合适
新皮带1副、手锤1把。 (2)穿戴好劳保用品。
3、操作步骤 (1)准备好一套常规通用工具及新皮带,然后停机。 (2)卸下皮带安全防护罩,用扳手松开电机支架的坚固螺栓和丝杠。 (3)调整两皮带轮间中心距,用一组新皮带换下旧皮带(应整组更换)。 调整身姿,然后观察“四点一线”情况,可通过用撬杠撬电动机底座槽
相关文档
最新文档