文档介绍：无杆泵采油技术
螺杆泵采油技术
螺杆泵的特点是体积小、工作噪音低
适用于原油粘度大、含砂高的油井。
、螺杆泵的结构及工作原理
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。
前者属于无杆泵,后者属于有杆泵。
本节介绍油田广泛应用的地面驱动井下螺杆泵。
(一)螺杆泵的结构
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
包括电控箱、电缆等。电控箱是螺杆泵井
的控制部分,控制电机的起、停。
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,使转子运转实现抽汲原油
的机械装置。包括减速箱、皮带传动、电机、密封装
置、支架、方卡子
螺杆泵采油系统
1一地面驱动部分
2—井口装置
3—电控箱
4—油杆
5—油杆扶正器
6—油管扶正器;
7一油管;
8—转子
9—定子
10一定位销
11—油管锚
12—套管
13—筛管
14—油层
(1)减速箱
减速箱内有两个互相垂直啮合的伞形齿轮,一个装在大
皮带轮上,另一个装在驱动轴上。减速箱的主要作用是传递
动力并实现一级减速,它将电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。
(2)电机
电机是螺杄泵井的动力源,将电能转化为机械能。一般用防爆
型三相异步电机
(3)密封装置
密封裝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,如图所
示;下置式位于减速器的下方。静密封位于机械密封的上端。
密封的主要作用是防止井液流出,起密封光杆的作用。
中画
机械密封下置密封轴密封系统机械密封上置密封轴密封系统
1—光杆;2—油杯
3—密封轴;4—下置机械密封1—轴头;2—机械密封;
油杯;4一光杆
(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,起悬挂油杆和承受扭矩的作用
井下螺杆泵是由转子和定子组成。转子是井下泵中唯一运
动的部件,其上部与抽油杆连接。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,表层镀铬,具有
很好的抗磨性。定子是由合成橡胶铸制而成的内嵌式双螺旋
体。固定于一钢管内,其上端与油管连接,转子位于定子内
转动,实现抽汲功能。
(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
装置的震动,起
到保护光杆和换
密封时密封井口
的作用。
螺杆泵地面驱动部分装置(大庆产)
1一方卡子护罩:2—密封装置
3—皮带传动装置;
4—减速箱;5—防反转装置;
6—防爆电机
7一支架:8—阻杆封井器
(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)抽油杆扶正器
起避免或减缓抽油杆与油管的磨损的作用。
(4)油管扶正器
起减小油管柱震动和磨损的作用。
(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:地层供液不足会造成螺杆泵损坏,安装
井口流量式或压力式抽空保护装置,可有效地避免此现象的
发生。
(9)筛管:过滤油层流体,防止砂子大量进入泵中。
(二)螺杆泵采油系统的工作原理
电机通电后旋转,经过二级减速(三角皮带和齿轮)后,通过方
卡带动光杆通过抽油杆柱将动力传递给井下螺杆泵将机械能转
变为液体能,从而实现油液的有效举升
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。转子在定子中运转过程中,从泵的底部(入口)至
顶部(出口)自下而上形成空腔。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。转子在
定子中旋转时,螺杆断面的变化情况。