螺杆泵专业知识讲解

一、螺杆泵结构
井下电动潜油螺杆泵
地面驱动井下螺杆泵
一、螺杆泵结构
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。
５ 6 5
４ 3
2
7 1
8 9 10 11
12 13 14 15
16
1－电控箱； 2-电机； 3-皮带； 4-方卡子； 5-光杆； 6-减速箱； 7-专用井口； 8-驱动杆； 9-驱动杆扶正器； 10-油管扶正器； 11-油管； 12-螺杆泵； 13-套管； 14-定位销； 15-防脱装置； 16-筛管
一、螺杆泵结构
（2）电动机 电动机是螺杆泵井的动力源，它将电能转化 为机械能。一般用防爆型三相异步电动机。 （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；下置式位于减速器 下方。
一、螺杆泵结构
静密封位于机械密封的上端。密封的主要作 用十防止井液流出，起杆泵排量计算
螺杆泵的理论排量 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，mm； T——定子的导程，mm； D——转子的截面圆直径，mm；
三、螺杆泵排量计算
t——转子的螺距，mm，T=2t； n——转子的转速，min-1
（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，起悬挂抽油杆和承受扭矩的作用。
一、螺杆泵结构
4、井下螺杆泵部分 井下螺杆泵是由转子和定子组成。
一、螺杆泵结构
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，表面镀铬，具有 良好的抗磨性。
泵的级数Z决定了螺杆泵定子、转子长度。
T=2t
t
T
T—转子导程 t—转子螺距
四、螺杆泵的性能参数
3、螺杆泵编号意义 法国泵
300
TP
800
有效扬程800m
单头螺杆泵
转数为500r/min时的 理论排量为300m3/d
四、螺杆泵的性能参数
国产泵
GLB
120
36
级数为36级 理论排量为120mL/r 杆传动螺杆泵
一、螺杆泵结构
2、电控部分 主要包括电控箱、电缆等。 电控箱是螺杆泵井的控制部分，控制电动
机的起动与停止。该装置能自动显示、记录 螺杆泵井正常生产中的电流、电压、累计运 行时间等，有过载、欠载自动保护功能，确 保油井正常生产。
一、螺杆泵结构
目前具有各项特殊功能的电控箱得到研发 应用，如：变频控制柜、电机节能控制柜、电 参数连续监测控制柜等。
四、螺杆泵的性能参数
4、螺杆泵特性曲线的应用
ηv %
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
② ①
M，N·m，η%
500 100
400 80
300 60
200 40
100 20
③
0
0
0
0
0
2
4
6
8 10 12
P MPa
图2-9 螺杆泵工作特性曲线及模拟特性曲线
①—扭矩曲线；②—系统效率曲线；③—容积效率曲线
（4）油管扶正器：起减小油管柱震动或磨损的 作用。
一、螺杆泵结构
(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：安装井口流量或压力式抽空保护 装置可避免地层供液不足造成的螺杆泵定子干磨损坏。 (9)筛管：过滤油层流体，防止砂子大量进入泵中。
——检测曲线；----模拟曲线
四、螺杆泵的性能参数
螺杆泵工作特性曲线的应用 1) 选井选泵 螺杆泵工作特性曲线是选井选泵的基本依据。根据油井的产能和
一、螺杆泵结构
目
二、螺杆泵工作原理
三、螺杆泵排量计算
四、螺杆泵的性能参数
录 五、采油管柱及配套技术
六、螺杆泵系统效率
七、故障诊断及排除方法
八、例题详解
一、螺杆泵结构
1、概述 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。井下电动潜油螺杆泵属于无杆泵， 地面驱动井下螺杆泵属于有杆泵。两种泵的样 式及区别请见下图。
二、螺杆泵工作原理
转子与定子密切配合形成一系列的封闭和空腔（空腔的大 小取决于转子螺距长度、直径和偏心距离），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。同时吸 入端形成新的封闭腔，其中空腔内所盛满的液体有随着封闭腔 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。
T
D
e
三、螺杆泵排量计算
泵的容积效率ηv螺杆泵的实际排量Qs理论
排量Q之比。
Q 表达式为：
s
VQ
四、螺杆泵的性能参数
1、定、转子的过盈量
螺杆泵的单级扬程一般小于70m，单级最大压 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δ0。 δ0 （ 0.～ 000.） 0 5D （ 0m 1） m
过盈量越大，单级工作压差越大，转子摩擦扭 矩越大。过盈量越小，单级工作压差越小，满足 不了油井举升要求。
四、螺杆泵的性能参数
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。级数越多，扬程越大。
一、螺杆泵结构
3、地面驱动部分 地面驱动部分（机头）把动力传递给井
下转子实现抽油，包括减速箱、皮带、传动、 防爆电动机、密封装置、支架、方卡子。
一、螺杆泵结构
（1）减速箱 减速箱由两个垂直啮合的伞形齿轮组成， 一个装在大皮带轮上，一个装在驱动轴上。 主要作用是传递动力实现一级减速，它将 电动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。
定子是由合成橡胶铸制而成的内嵌式双螺 旋体。固定于钢管内，其上端与油管连接， 转子位于定子内转动，实现抽汲功能。
一、螺杆泵结构
5、配套工具部分
（1）专用井口：与普通井口基本相同，但是增 加了井口强度，减小了地面驱动装置的震动。
（2）特殊光杆：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。