特性曲线在螺杆泵井工况诊断中的应用
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螺杆 泵的 工作特 性 曲线通 常是 指在 不 同工作参 数 下 ， 的容积 效率 、 统效率 及扭 矩与举 升 高度之 泵 系
除 了上述 两个 因 素之外 ， 还应 注意 粘度 的影 响 。
一
方面 ， 粘度 增加 使得漏 失量 减 小 ， 有利 于提 高泵 的
容积效 率和 系统效 率 ； 另一方 面 ， 度 的增 加将使 流 粘 动阻 力增 大而 降低 泵 的充 满 程度 和 举 升高 度 ， 的 泵 容 积效 率和 系统效 率 也随之 降低 。 时 ， 的摩擦 增 同 泵 大将 增加阻 力扭矩 。
收稿 日期 ：Ｏ ｌ ７ ５ ２ ｌ —Ｏ —１ 作 者 简 介 ： 云 成 （９ ５ ） 男， 川 平 昌 人 ，０ ８年 毕 业 于 长江 大 学 石 油 工程 专 业 ， 在 中 国石 油 塔 里 木 油 田 分 公 司 杨 １８ 一 ， 四 ２０ 现
天 然 气事 业 部 从 事 油 气开 采处 理 工 作 。
ｌ ６
内 蒙古 石 油 化 工
２１ 年第 １ 期 ０１ ９
定 向井有杆泵采油抽油杆柱 设计研究
李 未
（ 胜利油 田高原石油装备有限责任公司）
摘 要 ： 对定 向井 有杆 泵抽 油 杆柱 在抽 汲作 业过 程 中面临的 问题 ， 展 了抽 油杆 柱 设计 研 究 ， 针 开 根
转 子 的转速 决 定 了螺 杆泵 的排 量 ， 在油 井 产 能
允许的条件下 ， 转子的转速越高 ， 排量就越大 。 但是 ， 转 速越 高 ， 油杆 的离 心力就 越 大 ， 油杆 的弯 曲振 抽 抽 动就 越 严 重 ， 抽油 杆 接 箍 与油 管 内壁 的摩 擦 力也 就 随之 增大 ， 同时 ， 举升 高度 也将 因沿 程损 失的增 加和
８ ９） Ｏ／ 处划两条竖线， ６ 从而将泵的工作区域划分为三 个 部分 ［， １ 即最佳 工作 区域 （Ｉ 、 ］ Ｉ 区） 一般 工 作 区域 （ Ｉ 区） 恶劣 工作 区域 （Ｉ 区 ） 由于 Ｉ 和 ＩＩ ， Ｉ区是 在 最高 效 率 点附近 ， 以也称 为高 效 区 ，、Ｉ 区为 低效 区 。按 所 ＩＩ Ｉ 照螺杆 泵油井 正确 选泵 的要求 ， 生产过 程 中 ， 应 在 泵 在其推 荐高效 区工 作 ， 且 泵效较 高 。 由于种种 原 而 但
１ ４
内 蒙古石 油化 工
２ １ 年第 １ 期 ０１ ９
特性 曲线在螺杆泵井工况诊断中 的应 用
杨 云 成 邱 小庆 ，
（． １ 中石 油 塔 里 木 油 田分 公 司 ， 疆 库 尔勒 新 ８ １ ０ ；． 石 化 华 北 分 公 司 工 程 技 术 研 究 院 ， 南 郑 州 ４００２中 河 ４００） ５０ ６
过高。
目前 利用 螺 杆泵 的工 作特性 曲线来诊 断泵工 作
状况 的 方法在 各 大油 田得 到 了广泛 的应用 。该工 艺 是通 过 泵 的机械 效率 将泵 的工 作 区域 划分 为三 个部 分， 根据 油井 目前 工作 点 在特性 曲线 中 的位置 ， 判断 螺 杆泵 的工 作状 况 ， 于 及早发 现 泵的工 作情 况 ， 便 采 取相 应 的技 术措 施 ， 减少 经济损 失 。 １ 泵工 作 特性 影响泵 工作 区域 的划分 及工况 的 类型 。结合 某采 油厂两 口井 ， 用所编 制的 介 运 程 序软 件对 其进 行 了特性 曲线 的绘 制 ， 于提 早发现 泵 的工作状 况 ， 便 采取相 应技 术措 施 ， 减少 经济损 失 。
关键词 ： 性 曲线 ； 特 容积 效率 ； 工作 压差 ； 械 效率 机 中图分 类号 ： Ｅ９ ３ ． Ｔ ３＋ ３ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章编号 ： ｏ ６ ７ ８ （ ０ １ １ 一Ｏ １ 一 Ｏ １０～ ９１ ２１ ）９ Ｏ４ ２ 定 子橡胶 磨损 的加速 而 下降 。 因此 ， 转子 的转速 不 宜
１ ２ 转 子 转 速 的 影 响 ．
ｌｅ８ ０
１５ 印 ： ６ ９ ： ３ ０ ∞ ５ ３
图 １ 典 型 螺 杆 泵 特 性 曲线
螺 杆泵 的工作 特性 曲线通 常是 指在 不 同工作 参 数下， 泵的容 积效 率 、 械效 率及扭 矩与 工 作压差 之 机 间 的关 系［ （ 图 １所 示 ）该 曲线 反 映 了泵 的工 作 ２如 ］ ， 特性， 也是螺 杆泵 的设 计 、 造与 合理应 用 的重要 依 制 据 。在 泵 机 械 效 率 最 高 点 附 近 （ 最 高 效 率 点 的 为
２ 泵 工作 区域 的划分
２ ３ ９
；
间的 关系 ， 曲线 反映 了泵 的工作 特性 ， 该 也是 螺杆 泵
的设计 、 造与 合理 应用 的重 要依 据 。 响 螺杆泵工 制 影 作特 性 因素很 多 ， 主要有 两 个因素 ： 一是 定子 与转 子 间的 过盈 量 ； 二是 转子 的转速 。
１ １ 过 盈 量 的 影 响 ．
∞
ｅ ３ ’ ０ ４ ９ ５ ４ ３
８ ７∞ ７
３４６ １ ７
螺 杆 泵 的工 作 原 理决 定 了 要保 证 一 定 的泵 效 ，
２ １７ ５ Ｓ
就必须使定、 转子表面的接触线保持充分密封 ， 而密 封 的程度 取决 于 转子 与定子 间的过盈 量 。 此 ， 盈 因 过 量 的大 小直接 影 响泵 效的 高低 一方 面 ， 盈量大 可 过 获得 较 高的 泵效 ， 但是 抽 油杆 的扭矩 增加 ， 出现油 易 管 、 油杆 断 脱 现 象 ， 且定 子 橡胶 磨 损 加 剧 ， 响 抽 并 影 泵 的寿 命 ； 另一方 面 ， 盈 量小 虽然 不易 出现上述 问 过 题， 但泵 的 容积效 率过 低 ， 降低泵 的系统 效率 。因 将 此 ， 对过 盈量 进 行 合 理 的选 择 。所谓 合 理 的过 盈 要 量 ， 是 在 能够 保 证一 定 的举 升压 力 和容 积 效率 条 就 件 下 的过盈 量值 。
除 了上述 两个 因 素之外 ， 还应 注意 粘度 的影 响 。
一
方面 ， 粘度 增加 使得漏 失量 减 小 ， 有利 于提 高泵 的
容积效 率和 系统效 率 ； 另一方 面 ， 度 的增 加将使 流 粘 动阻 力增 大而 降低 泵 的充 满 程度 和 举 升高 度 ， 的 泵 容 积效 率和 系统效 率 也随之 降低 。 时 ， 的摩擦 增 同 泵 大将 增加阻 力扭矩 。
收稿 日期 ：Ｏ ｌ ７ ５ ２ ｌ —Ｏ —１ 作 者 简 介 ： 云 成 （９ ５ ） 男， 川 平 昌 人 ，０ ８年 毕 业 于 长江 大 学 石 油 工程 专 业 ， 在 中 国石 油 塔 里 木 油 田 分 公 司 杨 １８ 一 ， 四 ２０ 现
天 然 气事 业 部 从 事 油 气开 采处 理 工 作 。
ｌ ６
内 蒙古 石 油 化 工
２１ 年第 １ 期 ０１ ９
定 向井有杆泵采油抽油杆柱 设计研究
李 未
（ 胜利油 田高原石油装备有限责任公司）
摘 要 ： 对定 向井 有杆 泵抽 油 杆柱 在抽 汲作 业过 程 中面临的 问题 ， 展 了抽 油杆 柱 设计 研 究 ， 针 开 根
转 子 的转速 决 定 了螺 杆泵 的排 量 ， 在油 井 产 能
允许的条件下 ， 转子的转速越高 ， 排量就越大 。 但是 ， 转 速越 高 ， 油杆 的离 心力就 越 大 ， 油杆 的弯 曲振 抽 抽 动就 越 严 重 ， 抽油 杆 接 箍 与油 管 内壁 的摩 擦 力也 就 随之 增大 ， 同时 ， 举升 高度 也将 因沿 程损 失的增 加和
８ ９） Ｏ／ 处划两条竖线， ６ 从而将泵的工作区域划分为三 个 部分 ［， １ 即最佳 工作 区域 （Ｉ 、 ］ Ｉ 区） 一般 工 作 区域 （ Ｉ 区） 恶劣 工作 区域 （Ｉ 区 ） 由于 Ｉ 和 ＩＩ ， Ｉ区是 在 最高 效 率 点附近 ， 以也称 为高 效 区 ，、Ｉ 区为 低效 区 。按 所 ＩＩ Ｉ 照螺杆 泵油井 正确 选泵 的要求 ， 生产过 程 中 ， 应 在 泵 在其推 荐高效 区工 作 ， 且 泵效较 高 。 由于种种 原 而 但
１ ４
内 蒙古石 油化 工
２ １ 年第 １ 期 ０１ ９
特性 曲线在螺杆泵井工况诊断中 的应 用
杨 云 成 邱 小庆 ，
（． １ 中石 油 塔 里 木 油 田分 公 司 ， 疆 库 尔勒 新 ８ １ ０ ；． 石 化 华 北 分 公 司 工 程 技 术 研 究 院 ， 南 郑 州 ４００２中 河 ４００） ５０ ６
过高。
目前 利用 螺 杆泵 的工 作特性 曲线来诊 断泵工 作
状况 的 方法在 各 大油 田得 到 了广泛 的应用 。该工 艺 是通 过 泵 的机械 效率 将泵 的工 作 区域 划分 为三 个部 分， 根据 油井 目前 工作 点 在特性 曲线 中 的位置 ， 判断 螺 杆泵 的工 作状 况 ， 于 及早发 现 泵的工 作情 况 ， 便 采 取相 应 的技 术措 施 ， 减少 经济损 失 。 １ 泵工 作 特性 影响泵 工作 区域 的划分 及工况 的 类型 。结合 某采 油厂两 口井 ， 用所编 制的 介 运 程 序软 件对 其进 行 了特性 曲线 的绘 制 ， 于提 早发现 泵 的工作状 况 ， 便 采取相 应技 术措 施 ， 减少 经济损 失 。
关键词 ： 性 曲线 ； 特 容积 效率 ； 工作 压差 ； 械 效率 机 中图分 类号 ： Ｅ９ ３ ． Ｔ ３＋ ３ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章编号 ： ｏ ６ ７ ８ （ ０ １ １ 一Ｏ １ 一 Ｏ １０～ ９１ ２１ ）９ Ｏ４ ２ 定 子橡胶 磨损 的加速 而 下降 。 因此 ， 转子 的转速 不 宜
１ ２ 转 子 转 速 的 影 响 ．
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１５ 印 ： ６ ９ ： ３ ０ ∞ ５ ３
图 １ 典 型 螺 杆 泵 特 性 曲线
螺 杆泵 的工作 特性 曲线通 常是 指在 不 同工作 参 数下， 泵的容 积效 率 、 械效 率及扭 矩与 工 作压差 之 机 间 的关 系［ （ 图 １所 示 ）该 曲线 反 映 了泵 的工 作 ２如 ］ ， 特性， 也是螺 杆泵 的设 计 、 造与 合理应 用 的重要 依 制 据 。在 泵 机 械 效 率 最 高 点 附 近 （ 最 高 效 率 点 的 为
２ 泵 工作 区域 的划分
２ ３ ９
；
间的 关系 ， 曲线 反映 了泵 的工作 特性 ， 该 也是 螺杆 泵
的设计 、 造与 合理 应用 的重 要依 据 。 响 螺杆泵工 制 影 作特 性 因素很 多 ， 主要有 两 个因素 ： 一是 定子 与转 子 间的 过盈 量 ； 二是 转子 的转速 。
１ １ 过 盈 量 的 影 响 ．
∞
ｅ ３ ’ ０ ４ ９ ５ ４ ３
８ ７∞ ７
３４６ １ ７
螺 杆 泵 的工 作 原 理决 定 了 要保 证 一 定 的泵 效 ，
２ １７ ５ Ｓ
就必须使定、 转子表面的接触线保持充分密封 ， 而密 封 的程度 取决 于 转子 与定子 间的过盈 量 。 此 ， 盈 因 过 量 的大 小直接 影 响泵 效的 高低 一方 面 ， 盈量大 可 过 获得 较 高的 泵效 ， 但是 抽 油杆 的扭矩 增加 ， 出现油 易 管 、 油杆 断 脱 现 象 ， 且定 子 橡胶 磨 损 加 剧 ， 响 抽 并 影 泵 的寿 命 ； 另一方 面 ， 盈 量小 虽然 不易 出现上述 问 过 题， 但泵 的 容积效 率过 低 ， 降低泵 的系统 效率 。因 将 此 ， 对过 盈量 进 行 合 理 的选 择 。所谓 合 理 的过 盈 要 量 ， 是 在 能够 保 证一 定 的举 升压 力 和容 积 效率 条 就 件 下 的过盈 量值 。