近年來,隨著高粘度原油的開采和三次采油的發展,螺桿泵得到了廣泛應用,螺桿泵井的工作量不斷增加,作業技術也在不斷發展。
壹、螺桿泵采油系統的組成
螺桿泵按基本結構可分為單缸和串聯式,按驅動方式可分為地面驅動和井下驅動。地面驅動螺桿泵主要有帶傳動和直接傳動兩種形式。井下驅動螺桿泵可分為電動驅動和液壓驅動兩種形式。目前,地面驅動井下彈性螺桿泵采油系統在油田得到廣泛應用。
地面驅動井下單螺桿泵主要由電控部分、地面驅動部分、井下螺桿泵和配套工具四部分組成,如圖1-1所示。
圖1-1地面驅動井下單螺桿泵采油示意圖。
1-電氣櫃;2-電機;3帶;4方形夾子;5-平衡塊;6-壓力表;7-抽油桿;8-油管;9-扶正器;10-動態液位;11-螺桿泵;12-套管;13-防轉錨;14-篩管;15-插頭;16-水庫
(1)電子控制部分
電控箱是螺桿泵井的控制部分,控制電機的啟動和停止;記錄螺桿泵井正常生產時的當前和累計運行時間;具有過載和欠載自動保護功能。
(2)地面驅動部分
地面驅動裝置是螺桿泵采油系統的主要地面設備,是向井下泵的轉子傳遞動力,實現原油泵送的機械裝置。機械傳動的驅動裝置主要由減速器、電機、密封箱和方鉗組成。
(3)井下螺桿泵
1,地面驅動單螺桿泵的結構
它主要由定子、轉子和限位接頭組成。定子采用優質鋼殼,內充橡膠,橡膠套為雙線或多線螺旋面;轉子為高強度鋼制成的單頭或多頭螺旋面,經硬鍍後與定子橡膠內表面嚙合,形成密封腔。定子隨油管下入並錨定,轉子與抽油桿連接。
2.地面驅動井下單螺桿泵的工作原理。
電機和驅動裝置使抽油桿順時針旋轉,抽油桿驅動井下螺桿泵轉子在定子套管內做行星運動;當轉子運動時,吸油密封腔從吸油端軸向上移,同時形成新的密封腔。隨著密封腔的向上運動,吸入的液體從吸入端移動到排出端。密封腔體的不斷形成、向上運動、消失,起到了泵的作用,把油、砂、水、氣壹起舉到地面。
(4)支持工具
(1)專用井口:起保護光桿和密封井口的作用。
(2)光桿:用於井口密封。
(3)抽油桿扶正器:避免或減緩抽油桿和油井的磨損。
(4)油管扶正器:可以減少油管柱的振動和磨損。
(5)抽油桿防逆轉裝置:防止抽油桿逆轉和倒扣。
(6)油管防脫裝置:固定泵和油管,防止油管脫落。
(7)防蠟劑:延緩原油中石蠟和膠質在油管內壁的沈積速度。
(8)防抽空裝置:地層供液不足會造成螺桿泵損壞,安裝井口流量或壓力防抽空裝置可以有效避免這種現象。
(9)篩管:過濾儲層流體。
二、單螺桿泵的型號和基本參數
(壹)單螺桿泵模型表示方法
標簽示例:
GLB120-14為單筒單螺桿泵,公稱排量120mL/r,總級14,抽油桿旋轉。
(2)單螺桿泵的基本參數
單螺桿泵的基本參數見表2-1。
表2-1單螺桿泵基本參數
三、螺桿泵采油系統的特點
螺桿泵是壹種容積式泵,運動部件少,無閥件和復雜的流道,油流擾動小,排量均勻。由於圓筒形轉子在定子橡膠襯套的內表面上運動,具有滾動和滑動特性,油中的沙粒不易沈積。同時,轉子和定子之間均勻的體積變化所產生的抽汲和推動作用,使得油氣混輸效果更好。與其他采油方法相比,它在開采高粘度、高含砂量和高含氣量的原油方面具有獨特的特點。
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