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潜油螺杆泵市场应用及发展前景

   日期:2018-04-03     浏览:2582    
核心提示:螺杆泵采油是20世纪80年代后期发展起来的举升工艺技术,这种工艺技术能够充分发挥油井的产能

杨帆

大庆油田装备制造集团力神万博manbetx官网sports螺杆泵制造厂,黑龙江 大庆 163000

摘要:螺杆泵采油是20世纪80年代后期发展起来的举升工艺技术,这种工艺技术能够充分发挥油井的产能,降低成本,增加采收率。文章从螺杆泵采油原理与技术特点入手,对螺杆泵采油系统组成和使用注意事项进行了论述,在此基础上对螺杆泵的应用现状及发展前景进行了分析说明,具有一定的现实意义。

关键词:螺杆泵;技术特点;应用;发展前景

石油与天然气产业是我国工业和经济重要的支柱产业,如何有效开采石油一直受到关注。对采油技术以及采油设备要求的提高,使石油天然气企业所使用的采油技术以及采油设备需要具备更多的功效。螺杆泵是近年来新出现的采油设备,利用螺杆泵进行石油开采能够取得较为良好的效果。潜油螺杆泵是较为新型的螺杆泵,它自身具有较为优越的性能,但是在我国还没有大规模普及,以下探究潜油螺杆泵的市场应用以及发展前景,对螺杆泵及其工作原理、组成进行了叙述,并讨论其发展前景以及研究重点。

1 螺杆泵相关概述

1.1 螺杆泵采油的技术特点

1)投资少。螺杆泵采油与其它采油工艺相比较而言,它具有结构简单,投资少的优点,因此具有相当好的应用前景。

2)螺杆泵的泵效高,节约能源,并且在设备的维护方面费用非常低。螺杆泵在工作中由于负荷小,泵效高,因此能够节约能源,结构简单,维护保养方面也比较方便。

3)占地面积小。螺杆泵与驴头采油机等其它的采油装置相比安全简单,占地面积小。

4)开采范围广泛。从螺杆泵的技术标准上来看,对于粘度8000 mPa.s以下的原油都可以进行开采,所以在很多粘度高的稠油开采中都能够应用。

5)适应含砂量比较高的井。从螺杆泵技术标准上看,能够输送80%的砂浆,因此在原油开采过程中可以开采含砂量在40%的油井。

6)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。

7)在海上的大位移丛式井组与水平井中也能够应用。螺杆泵能够下放到斜直井段,占地面积还非常小,所以对于海上采油具有一定的优势。

1.2 螺杆泵工作原理

螺杆泵在工作时,沿着泵体在定子衬套双螺旋面与转子单螺旋面间形成多个密封腔室,随着转子的转动,密封腔由吸入端沿轴向朝排出端推移、直至消失,介质在吸入端与排出端之间压差的作用下被吸入,并被推挤到排出端,压力不断升高,流量均匀,在推移过程中,实现机械能和液体动能的相互转化,从而实现举升液体的作用。

1.3 螺杆泵系统的组成

1)电控部分:螺杆泵井的控制部分,控制电机的起、停,包括电控箱和缆。

2)地面部分:(驱动装置或称驱动头)是把动力传给井下泵转子使转子实现行星运动,实现抽汲原油的机械装置。包括减速箱总成、驱动电机、井口组合动密封、支撑架、方卡子等。

3)井下部分:主要是螺杆泵(包括定子和转子)。

4)配套工具部分:螺杆泵封井器、特殊光杆、抽油杆扶正器、油管扶正器、抽油杆防反转装置、油管扭矩锚。

1.4 螺杆泵使用的注意事项

1)应防止螺杆泵干转。干转会造成螺杆泵磨损;单螺杆泵如果断流干转,会造成橡胶泵缸的烧毁;初次使用螺杆泵或将螺杆泵拆装检查后需要灌入液体;螺杆泵运行过程中需要减少吸空;即使螺杆泵停止使用,泵内也需要保留液体。

2)螺杆泵运行注意事项。在起用时需要打开截止阀,在停用时需要先切断电源,再关闭排出阀,最后关闭吸入阀,避免泵内吸空;泵不允许长时间完全通过调压阀进行回流运转;不应靠调压阀大流量回流使泵适应小流量要求。

3)螺杆泵的储存、安装以及使用。螺杆泵螺杆较长,容易弯曲变形,在储存时需要注意;在安装螺杆泵时,需要保证螺杆表面缝隙均匀;吸管路以及排管路需要固定,避免在螺杆泵牵引过程中出现变形;电机轴联轴节与泵轴需要对齐、对中;螺杆拆装起吊时需要防止其因受力而弯曲;对备用螺杆进行保存时需要悬吊固定,减少备用螺杆的变形;对螺杆泵进行使用时,需要注意温度,减少由于高温而产生螺杆变形。

2 国内螺杆泵应用现状

螺杆泵以一种常规的机械设备形式被应用到采油工程中,它与其它采油设备相比具有诸多的优点,国内各个大油田在螺杆泵生产工艺研究与现场应用上都形成了一套成熟的配套技术。目前,我国石油天然气产业中,只有胜利油田与辽河油田对潜油螺杆泵进行了大规模装配,这两个油田所处的地形适合发挥潜油螺杆泵的作用。

虽然潜油螺杆泵具有低费用、高性能的特点,但是目前世界石油开采技术先进、多样,而且我国目前石油蕴藏地多为偏远地区,地质、地形较为复杂,土壤成分也较为多样,潜油螺杆泵在这样的地质条件下难以发挥出它应有的作用,而且在实际应用过程中,潜油螺杆泵自身也暴露出了较多的问题与缺陷,例如在大斜度弯井以及水平井上,潜油螺杆泵就很难发挥作用,因为它无法适应这两种油井所处的环境。地形地质的制约让潜油螺杆泵在我国石油天然气产业中很难获得发挥空间,因此,潜油螺杆泵在我国的发展受到一定程度的制约,我国需要研发适合自身使用的潜油螺杆泵。

3 潜油螺杆泵的发展前景

电动潜油螺杆泵是当前潜油螺杆泵的主流发展趋势,这也是斜井、稠油井以及水平井的需要,我国辽河油田一直致力于电动潜油螺杆泵的研究,并且将这一新装备投入使用。电动潜油螺杆泵由地面控制系统、螺杆泵、井下电缆、减速器、保护器以及电机组成,辽河油田将其布置在河滩海上油田以及曙光油田之上,从目前的开采结果来看,电动潜油螺杆泵具有不错的使用效果。

很多外国石油公司提出了潜油螺杆泵新的发展方向,例如金属定子潜油螺杆泵、合成材料潜油螺杆泵、等壁厚定子潜油螺杆泵、多吸入口潜油螺杆泵以及插入式潜油螺杆泵。这些研究目前正在进行中,并且取得了一定成果,英国石油公司已经将插入式潜油螺杆泵投入

使用,但是从结果来看效果并不显著,这说明对潜油螺杆泵的研究仍旧需要继续。

4 潜油螺杆泵的研究重点

潜油螺杆泵在石油开采上的发挥空间越来越大,它自身所适合的领域与范围也在逐渐提升,因此,与之相关的技术要求也在逐渐提高,潜油螺杆泵需要适应不同的环境,保证其在每一种环境中都能够得到应用。潜油螺杆泵的研究重点可以归为以下几点。

1)注重研发大排量、高扬程的潜油螺杆泵。

2)注重提升潜油螺杆泵的节能效果。

3)减少潜油螺杆泵的泄漏,提升其环保效果。

4)从总体上提升潜油螺杆泵的性能,增加其耐磨、耐高温、耐腐蚀的特点。使用新技术对潜油螺杆泵进行制造,对潜油螺杆泵表面使用新工艺进行处理,增加潜油螺杆泵的使用寿命。

5)增加潜油螺杆泵的使用范围,使其能够在恶劣条件下进行使用。

6)注重对螺杆泵型线进行研究。在螺杆外摆线、渐开线以及组合曲线的基础上,加入新型螺杆泵型线,该型线应具有密封性以及传力性能。

7)对于潜油螺杆泵相关的智能化软件进行研究,使用计算机技术对潜油螺杆泵进行控制。

5 结语

潜油螺杆泵是当代最新产生的采油设备,对于石油的开采具有较大的帮助,但是其自身还存在着诸多的问题,需要进行研究与完善。相关部门要了解潜油螺杆泵的特点,同时结合我国石油蕴藏地的具体情况,设计出适合我国石油天然气使用的潜油螺杆泵,让潜油螺杆泵在我国能够得到更好的应用,具有更好的发展前景。

参考文献:

`1` 王世杰,李福宝,孙书会,张炳义. 潜油螺杆泵采油作业在线监控技术研究`J`. 中国机械工程,2004(14): 165-166.

`2` 张幼军, 唐悦芳, 韩立. 潜油螺杆泵采油系统数字化设计平台的开发研究`J`. 现代制造工程, 2011, (3): 121-122.

`3` 黄苏融, 黄晓进, 张琪. 潜油螺杆泵永磁电机的热性能分析`J`.电机与控制应用, 2015, (10): 55-56.

 
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