【采油PPT课件】螺杆泵举升工艺及常规配套技术

六是
适应高含气井。螺杆泵不会发生气锁，因此较适合于油气 混输，但井下泵入口的游离气会影响容积效率。
七是
适合于海上油田丛式井组和水平井。螺杆泵可下在斜直井 段，而且设备占地面积小，因此适合于海上采油。
⒊螺杆泵的主要性能参数
螺杆泵的结构参数主要有定子、转子、偏心距、导程等， 生产参数主要有转速、理论排量等。
工作电流
工况特征
故障形式
无排量，油套不连通 接近电机空载电流
油套连通
抽油杆断脱 油管脱落或油管严重漏失，油管头严重漏失
排量很小（相对泵的理论排量）
正常运转电流波动 液面较浅
15%
排量很小（相对泵的理论排量）
液面较深
油管漏失 长期运转泵定子橡胶磨损严重、失效
泵严重漏失，举升高度不够，气影响 油层供液能力极差
齿轮传动比
4．167
整体结构
电机卧置、锥齿传动
适用光杆规格（mm）
Φ36，Φ38
GLB40-42 GLB75-40
适用螺杆泵型号
GLB120-27 GLB200-33
GLB280-20
防反转功能
有
防盗功能
无
密封轴动密封系统
有
减速箱下部 动密封结构
油杯
体积（mm）
830×630×780
重量（Kg）（不含电机）
第二种表示方法：
泵的总级数 泵每转公称排量，ml/r 抽油杆传动 单螺杆抽油泵
Ｋ
个字母
ＧＬＢ
泵的总级数 泵每转公称排量，mL/r 单螺杆抽油泵，“螺”和“泵”字汉语拼音的第一
抽油杆传动，“杆”字汉语拼音的第一个字母 空心转子，“空”字汉语拼音的第一个字母
⒋螺杆泵型号表示方法
例一：某井下入型号为GLB1200-12螺杆泵，转 数为150转/分，表示为地面驱抽油杆传动的螺杆泵， 总级数12级，每转公称排量1200ml，其理论排量为：
6.影响螺杆泵使用寿命的主要因素及管理重点
管理重点
一是地面驱动头是否漏油； 二是皮带松劲度； 三是防反转是否可靠； 四是热洗排量及压力是否合适； 五是电机是否异常； 六是电控箱指示表反映的电流、电压等数据是 否有变化等。
目录
一、螺杆泵原理及组成 二、螺杆泵采油配套技术
1.专用抽油杆 3.杆柱防脱技术 5.油管扶正器 7.专用井口 9.合理工作参数
泵型 1400 1200 800 500 300 120
装机功率 kW 空载电流 A
30
22
22
20
18.5
16
15
11
11
7.5
11
7.5
合理工作电流范围 A 24.4～45.8 22.7～42.6 17.8～33.5 12.8～24 10.6～18 9.2～13.5
当运行电流超出合理工作电流范围时，监测产液和液面 变化，出现异常后再采取关回压闸门憋压的方式，在运行和 停机状态下，测取压力与时间关系曲线，对泵的工况进行定 性诊断 。
1
3.支座 4.齿轮减速系统 5.带轮传动系统 6.动密封系统 7.防反转系统
7 4 5
6
2 3
图 2 驱动装置的组成
上油封
齿轮 轴承 油杯
密封轴 光杆
方卡
副箱体
油 封
盘根盒
轴承 皮带轮
机械密封
驱动装置技术参数表
型号 电机功率（kW）
QDT-01 5.5-15
输出转速（rpm）
60，100，150，200
排 量 12
扭
700
矩
600 N.m
500
实际工作运行情况，可以摸
60
40
400 300
索不同泵型螺杆泵井合理的
20
200 100
转速范围和对应下的实际排 量。
0
0
0
2
4
6 压8 力MP10a
500型螺杆泵水力特性曲线
泵型
转速范围(r/m in )
实际排量(t/d )
120
一是应用DQ0552支撑卡瓦。该工具稳定可 靠、操作简便，直接安装在螺杆泵限位销下部， 上提下放座封和上提解封。
二是正在研究试验液压坐封 方式的双向卡瓦油管锚，在保证 油管处于伸直状态的前提下，锚 定油管。
三是应用反板式扭力油管锚。
加拿大反板式扭力锚
螺杆泵采油井造成抽油杆脱扣 的原因有多种，如在蜡堵或卡泵时会 造成杆柱反转而脱扣；在停机后油管 内液体回流，杆柱反转也会造成抽油 脱扣；转子在油套环空内的液体作用 下转动造成杆柱脱扣等等。因此，必 须开展螺杆泵防脱技术研究。
GLB500-14 GLB800-14
有 无 有
油封
850×780×1020 500
5.驱动装置型号表示方法
⑴型号表示方法
改进特征代号,以阿拉伯数字表示,设计厂家自定 驱动装置与井口装置动密封形式代号 驱动装置与井口装置连接形式代号 驱动装置按输出轴与光杆或抽油杆联结代号及规格,mm 最大配置原动机功率,kw 驱动装置结构形式代号 驱动装置代号,QDT
270
QDT-02 拖拉机驱动
50～400
4．167 电机卧置、锥齿传动
Φ36 GLB40-42 GLB75-40 GLB120-27 GLB200-33
GLB280-20 有 有 有
油杯
830×630×780 290
QDT-03 22～30 100，150，200，250，
300 4．3 电机侧摆、锥齿传动 Φ38
电控箱是整个螺杆泵系统的电控核心， 配有电流表，可监测电动机工作时电流。 电 控箱的主要功能有：
一是具有对电机作过载、断相、过压、 漏电、堵转及三相电流严重不平衡自动的保 护功能。
二是电控箱设计结构合理，前门设有安 全门锁，箱门处用反边折扣，具有防风沙、 防雨、防盗的特点。
三是箱门的电压表、电流表、可直观的 反映电网电压及螺杆泵的工作情况。
理论排量公式如下：
Q＝４eDTn
现场应用中，根据选用泵的型号可计算出理论排量，
公式如下：
Q 1440 q n 106
式中：
Q——螺杆泵理论排量，m3/d； q——螺杆泵每转排量，ml/r； n——转子转速，r/min。
1:2结构
2:3结构
⒋螺杆泵型号表示方法
第一种表示方法：
G L B □ -□
四是集成化的电脑综合保护器，具有功 能全、稳定可行，响应动作快的特点。
螺杆泵的工作参数可调，即转数有几个 挡位，但并不是转数越大越好，而是有个合 理的转数界限。因为长期高转数运行，就会 增大抽油杆、光杆的扭矩，增大定转子的摩 擦系数，增加检泵作业的几率，从而降低螺 杆泵的经济运行周期。
结合理论计算及螺杆泵
螺杆泵工作的过程本质上也就是密封腔室不断形成、推移和消失的过程。
一是 一次性投资少。与电动潜油泵、水力活塞泵和游梁式抽
油机相比，螺杆泵的结构简单，一次性投资最低。
二是 三是
泵效高，节能，维护费用低。由于螺杆泵工作时负载稳
定，机械损失小，泵效可达90%，系统效率高。设备结构简 单、体积小，维护方便。
扶正器，是防止杆管偏磨的主要措 施。
专用井口简化了采油树，使用、维修、保养方便，它增 强了井口强度，减小了地面驱动装置的振动，同时起到保护 光杆和更换盘根时密封井口的作用，它安装在套管四通和驱 动装置之间，穿过光杆坐在套管四通上。
目 前 ， 专 用 井 口 可 适 合 不 同 光 杆 需 要 ， 主 要 有 ф28 、 ф36和ф38三种型号，分别适应ф28、ф36和ф38光杆。
2.管柱防脱技术 4.热洗清蜡技术 6.抽油杆扶正器 8.电控箱
目前，螺杆泵专用主要主要有二种，一种实心锥螺 纹H级抽油杆，主要应用于中小排量的螺杆泵，另一种 是空心插接式抽油杆（又分为两种，一种是瓣状，一种 是楔型），主要应用于大中排量螺杆泵。
螺杆泵转子在定子内顺时针转动，转子扭矩 作用在定子上，会使上部的正扣油管倒扣造成管 柱脱扣，所以油管必须实施防脱措施。
⑵按动力源及其与 减速箱的联结方式可分为 三种结构型式,其型式和 型式代号见表：
驱动方式
电动机 驱动
立式 卧式 摆式
液压驱动
内燃机驱动
型式代号 DL DW DB Y N
5.驱动装置型号表示方法
3）驱动装置按输出轴与光杆或抽油杆联结方式和联结代号见表
连接形式 连接代号
方卡连接 F
螺纹连接 L
4）驱动装置与井口装置连接形式和连接代号见表
目前，主要有机械防反转装置、 降压制动防反转、杆接箍反扣等技术。
螺杆泵在开采稠油、含蜡高、凝固点高的 油井时，如不解决清防蜡降粘问题会使螺杆泵 井负荷增大，容易造成杆柱断等问题。因此， 必须实施清防蜡工艺技术。
目前，主要以热洗为主，还有加药和电加 热等方式。
由于螺杆泵转子离心力的作用，定子受到周期 性冲击产生振动，为减小或消除定子的振动需要设 置扶正器。安装时直接套在油管上，一般在定子上 接头处安装较为适宜，而对于采用反扣油管的管柱， 则需在定子上、下接头处分别安装扶正器。
目录
一、螺杆泵原理及组成
1.螺杆泵的组成 2.螺杆泵的特点 3.螺杆泵的主要性能参数 4.螺杆泵型号表示方法 5.驱动装置型号表示方法
二、螺杆泵采油配套技术
螺杆泵作为一种机械采油设备，具有其它 抽油设备不能替代的优越性，适用于稠油、含 砂、高含气开采；具有体积小、安装方便、无 污染、低能耗等特点。目前，经过十多年的技 术改进，已经迅速发展成一种通用、较成熟的 举升工艺。
e
4e
t
T
转子的任一截面都是半径为R的圆，截面的中心相对转子的轴线位移 一个偏心距e，转子的螺距为t，则定子导程T=2t。定子的截面是由两个 半圆组成，中心距等于4e，当螺杆泵转动一周（2π）时，封闭腔中的液 体将沿井筒向上方向移动2t的距离，在任意横截面中液体占有的面积为 定子面积与转子面积之差。
排量正常，油压正常
高于正常运转电流 25%
排量降低，油压明显升高
排量正常（投产初期）
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。
⑵井下驱动螺杆泵 ：
按驱动形式不 同，可分为电驱动 和液压驱动两种形 式，动力置于井底， 不用抽油杆。
螺杆泵工作原理
沿着螺杆泵的全长，在转子外表 面与定子橡胶衬套内表面间形成多个 密封腔室；随着转子的转动，在吸入 端转子与定子橡胶衬套内表面间会不 断形成密封腔室，并向排出端推移， 最后在排出端消失，油液在吸入端压 差的作用下被吸入，并由吸入端推挤 到排出端，压力不断升高，流量非常 均匀 。
60～150
7～18
300
60～150
18～45
500
80～150
40～75
800
100～140
70～120
1200
100～140
120～170
1400
100～140
140～200
现场诊断过程中确定了一看（看电流）、二量（量油）、 三测（测液面）、四抽（抽压）等泵况组合诊断方法。
不同泵型螺杆泵的合理工作电流范围。
1200×150×60×24=259.2m3/d 例二：某井下入型号为KGLB120-27螺杆泵，转 数为120转/分，表示每转公称排量为120mL,总级数为 27级，其理论排量为： 120×120×60×24=20.7m3/d
5.驱动装置型号表示方法
驱动装置按结构的组成可分为:
1.电动机 2.电动机支架
目前，主要应用橡胶扶正器。
抽油杆柱在油管内转动，杆柱的转 动会引起井口的振动及杆柱与管柱的摩 擦，所以抽油杆柱必须实施扶正，特别 是高转速的螺杆泵井。
目前，抽油杆扶正器一般采用抗磨 损的尼龙材料制造，如V66等材料。
扶正器的种类有很多，基本以限位 为主。实心杆直接固定在接箍上，空心 杆在杆体上有限位凸起。
连接形式 连接代号
卡箍连接 Q
螺纹连接 L
5）驱动装置与井口装置动密封形式和代号见表
法兰连接 F
密封形式 密封代号
机械密封 J
盘根密封 P
混合密封 H
5.驱动装置型号表示方法
6.影响螺杆泵使用寿命的主要因素及管理重点
主要因素
一是定、转子加工精度及表面洁度； 二是定子橡胶的耐温、耐油气浸性能； 三是定子橡胶与金属外套的粘结强度； 四是定子内腔及转子的直线度； 五是定、转子间合理过盈量的选择； 六是转子合理转速的确定； 七是环境温度。
⒈螺杆泵的组成
螺杆泵采油系统按不同驱动型式可分为地面驱动 和井下驱动两大类。
⑴地面驱动螺杆泵：
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；
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；
电控部分：包括电 控箱、电缆等；
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；
占地面积小。螺杆泵的地面装置简单，安装方便。
四是 适 合 稠 油 开 采 。 一 般 说 来 ， 螺 杆 泵 适 合 于 粘 度 为
8000mPa.s以下的原油开采，因此多数稠油井都可应用。
五是
适应高含砂井。理论上，螺杆泵可输送含砂量达80%的砂 浆，在原油中含砂量达40%的情况下也可正常生产 。