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[摘 要]本文重点阐述了小排量螺杆泵在基层采油队应用情况,说明了螺杆泵的定义,螺杆泵采油系统的组成,从井口密封方式、螺杆泵参数得调整,防反转装置、螺杆泵机械故障判断,转子形式等方面进行了比较分析,找出优点与不足,从而得到对螺杆泵几点认识。
[关键词]螺杆泵 应用现状 比较 认识
中图分类号:TE933.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0303-01
1 前言
自从20世纪80年代,美国首次将螺杆泵技术应用于人工举升领域以来,短短20年的时间,螺杆泵已经发展为一种通用的人工举升方式,由于螺杆泵采油系统有结构简单、体积小、重量轻、噪音小、耗能低、投资少,安装、维修、保养方便等特点。目前,在油田正逐步扩大它的应用范围。基层采油队现在用的螺杆泵来源于大庆腾高、辽宁福泰、采研三个厂家。在使用过程中,经过比较,我们发现各个厂家的产品各有所长,同时存在一定的不足。本文仅以西一队现有螺杆泵的使用情况进行阐述。
2 螺杆泵的定义及应用现状
螺杆泵又叫渐进容积泵,由定子和转子组成,两者的螺旋状过盈配合形成了连续的密封腔体,通过转子的旋转运动实现对介质的传输。目前西一队共有螺杆泵13口,其中采研上置式机械密封螺杆泵8口,大庆腾高螺杆泵2口,辽宁福泰3口井,都是小排量螺杆泵。
3 螺桿泵采油系统的组成
螺杆泵采油系统由地面和井下两部分组成,地面部分包括驱动头和控制柜;井下部分包括:井下泵、抽油杆、油管、配套工具等。
3.1 螺杆泵地面驱动装置组成
驱动装置由电机、减速箱、防反转装置、盘根或机械密封盒和支架组成。
3.1.1各个厂家在盘根系统的区别
大庆腾高和辽宁福泰的盘根密封系统是老式填料盘根结构,还有一种是辽宁福泰带有二层平台的轴密封系统,但轴密封下部也需定期加填料盘根。采研螺杆泵采用机械密封上置式驱动装置, 日常管理不需添加盘根,机械密封系统在驱动装置上部,方便了维修,使机械密封更换更加快捷。现场使用表明, 机械密封上置式驱动装置实现了井口长寿命密封,不仅免去了日常填加盘根、擦除污油的工作,而且减轻了操作人员的劳动强度。新型驱动装置基本实现了免维护, 大大降低了采油工人的维护工作量和维护费用;提高了系统运行时率, 而且维修方便, 实现了不用吊车即可进行维修更换, 减少了维护费用, 降低了操作成本。
3.1.2 螺杆泵地面参数调整
螺杆泵调参主要是调整螺杆泵的转速,转速的大小主要由主动轮和从动轮的大小搭配决定。辽宁福泰的皮带轮是塔轮结构,从动轮不可调,塔轮是两个皮带轮符合而成,每个部分2个槽,共4个槽,同一个塔轮共有4种参数选择。但是调参必须用厂家的专用拔轮器,当参数调大到一定程度时,皮带防护罩则因装不上而废弃。
大庆腾高和采研的螺杆泵电机轴和驱动头输入轴都使用轴套子,皮带轮用内六角螺丝固定在轴套子的圆盘上,调参时用专用顶丝,方便快捷,节约时间,而且两个厂家的皮带轮可以互换使用,方便了调参。采研螺杆泵共配有4种直径的皮带轮(150mm、180mm、280mm、410 mm),由于主动轮和从动轮可以互换,可以满足最大转速与最小转速的需要,同时皮带护罩无论参数如何调整都可以使用。腾高的卡子护罩因安装测试卡子而装不上。
3.1.3 防反转装置
大庆腾高和采研、辽宁福泰防反转装置目前都采用棘轮棘爪式,特点是简单、可靠、灵活、实用,防反转装置的原理是:当泵正转工作时,由于离心力作用,棘爪克服弹簧力与棘轮脱开;当泵停止工作时,由于弹簧力使棘爪与棘轮结合,使光杆不能反转。采研和腾高的地面驱动装置都有卸反转的的抱闸,轴密封的福泰螺杆泵没有抱闸,卸反转时只能用吊车。
3.1.4 螺杆泵卡泵与减速箱齿轮推判断
辽宁福泰、大庆腾高螺杆泵井无封井器,当卡泵或减速箱齿轮推而导致光杆不转时,判断必须用吊车,将光杆提起,按启动按钮,若从动轮不转动,则说明减速箱齿轮推,反之,则说明卡泵。采研的螺杆泵驱动装置有光杆卡持器,光杆卡持器主要由带牙心子、密封橡胶、螺杆、螺母和四通横管等组成。当需要密封卡紧光杆时, 从两端旋进螺杆带动带牙心子向中心运动, 当螺杆旋进一定长度后, 密封橡胶先接触光杆,密封油水混合液, 然后是两端带牙心子上的卡牙接触并卡紧光杆。如图:
光杆卡持器有2个功能:一是利用带牙心子端部的卡牙卡紧光杆; 二是利用密封橡胶密封井口。
在驱动装置正常工作时, 光杆卡持器处于打开状态, 卡持器与光杆没有任何接触。当螺杆泵卡泵或减速箱齿轮推时, 同时从两侧正旋螺杆, 螺杆带动带牙心子、密封橡胶密封光杆, 带牙心子咬紧光杆, 承受杆柱重力, 密封橡胶密封住井液, 按启动按钮,判断方法与上面一致,当驱动装置的减速箱需要更换时, 关闭光杆卡持器,松开减速箱与减速箱下部支座的连接和方卡连接,就可拆下减速箱, 不需动用井口连接流程和杆柱。实现了不用吊车即可进行维修更换, 判断设备故障,减少了维护费用, 降低了操作成本。
3.1.5 螺杆泵转子使用情况
采研2003年投产的QDTL3型螺杆泵转子全部使用空心转子,辽宁福泰一口作业井更换了空心转子外,其它两口仍是普通转子,大庆腾高也是非空心转子。当螺杆泵井结蜡到一定程度时,由于控制箱有电流保护设置,螺杆泵会自动停机,空心转子在停机的情况下依然可以洗通,当1-2小时后,螺杆泵就可以恢复正常运转,非空心转子用常规热洗无法洗通,必须使用吊车将转子提出泵筒,用高压热洗解卡。
4 几点认识和建议
4.1 螺杆泵井口密封,采研上置式机械密封使用效果最好,建议普及。
4.2 采研上置式机械密封在判断处理螺杆泵故障,最为方便,能够减少维护费用, 降低操作成本。
4.3 采研、腾高的螺杆泵皮带轮调参最为方便,节约时间,便于操作。建议各个厂家统一皮带轮型号。
4.4 应大力推广空心转子,在作业时,将非空心转子更换为空心转子。
参考文献
[1]齐振林.螺杆泵技术问答 石油工业出版社.
[2]杨永华.机械密封上置式螺杆泵地面驱动装置研制石油机械,2004,32(2)47-48.
[关键词]螺杆泵 应用现状 比较 认识
中图分类号:TE933.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0303-01
1 前言
自从20世纪80年代,美国首次将螺杆泵技术应用于人工举升领域以来,短短20年的时间,螺杆泵已经发展为一种通用的人工举升方式,由于螺杆泵采油系统有结构简单、体积小、重量轻、噪音小、耗能低、投资少,安装、维修、保养方便等特点。目前,在油田正逐步扩大它的应用范围。基层采油队现在用的螺杆泵来源于大庆腾高、辽宁福泰、采研三个厂家。在使用过程中,经过比较,我们发现各个厂家的产品各有所长,同时存在一定的不足。本文仅以西一队现有螺杆泵的使用情况进行阐述。
2 螺杆泵的定义及应用现状
螺杆泵又叫渐进容积泵,由定子和转子组成,两者的螺旋状过盈配合形成了连续的密封腔体,通过转子的旋转运动实现对介质的传输。目前西一队共有螺杆泵13口,其中采研上置式机械密封螺杆泵8口,大庆腾高螺杆泵2口,辽宁福泰3口井,都是小排量螺杆泵。
3 螺桿泵采油系统的组成
螺杆泵采油系统由地面和井下两部分组成,地面部分包括驱动头和控制柜;井下部分包括:井下泵、抽油杆、油管、配套工具等。
3.1 螺杆泵地面驱动装置组成
驱动装置由电机、减速箱、防反转装置、盘根或机械密封盒和支架组成。
3.1.1各个厂家在盘根系统的区别
大庆腾高和辽宁福泰的盘根密封系统是老式填料盘根结构,还有一种是辽宁福泰带有二层平台的轴密封系统,但轴密封下部也需定期加填料盘根。采研螺杆泵采用机械密封上置式驱动装置, 日常管理不需添加盘根,机械密封系统在驱动装置上部,方便了维修,使机械密封更换更加快捷。现场使用表明, 机械密封上置式驱动装置实现了井口长寿命密封,不仅免去了日常填加盘根、擦除污油的工作,而且减轻了操作人员的劳动强度。新型驱动装置基本实现了免维护, 大大降低了采油工人的维护工作量和维护费用;提高了系统运行时率, 而且维修方便, 实现了不用吊车即可进行维修更换, 减少了维护费用, 降低了操作成本。
3.1.2 螺杆泵地面参数调整
螺杆泵调参主要是调整螺杆泵的转速,转速的大小主要由主动轮和从动轮的大小搭配决定。辽宁福泰的皮带轮是塔轮结构,从动轮不可调,塔轮是两个皮带轮符合而成,每个部分2个槽,共4个槽,同一个塔轮共有4种参数选择。但是调参必须用厂家的专用拔轮器,当参数调大到一定程度时,皮带防护罩则因装不上而废弃。
大庆腾高和采研的螺杆泵电机轴和驱动头输入轴都使用轴套子,皮带轮用内六角螺丝固定在轴套子的圆盘上,调参时用专用顶丝,方便快捷,节约时间,而且两个厂家的皮带轮可以互换使用,方便了调参。采研螺杆泵共配有4种直径的皮带轮(150mm、180mm、280mm、410 mm),由于主动轮和从动轮可以互换,可以满足最大转速与最小转速的需要,同时皮带护罩无论参数如何调整都可以使用。腾高的卡子护罩因安装测试卡子而装不上。
3.1.3 防反转装置
大庆腾高和采研、辽宁福泰防反转装置目前都采用棘轮棘爪式,特点是简单、可靠、灵活、实用,防反转装置的原理是:当泵正转工作时,由于离心力作用,棘爪克服弹簧力与棘轮脱开;当泵停止工作时,由于弹簧力使棘爪与棘轮结合,使光杆不能反转。采研和腾高的地面驱动装置都有卸反转的的抱闸,轴密封的福泰螺杆泵没有抱闸,卸反转时只能用吊车。
3.1.4 螺杆泵卡泵与减速箱齿轮推判断
辽宁福泰、大庆腾高螺杆泵井无封井器,当卡泵或减速箱齿轮推而导致光杆不转时,判断必须用吊车,将光杆提起,按启动按钮,若从动轮不转动,则说明减速箱齿轮推,反之,则说明卡泵。采研的螺杆泵驱动装置有光杆卡持器,光杆卡持器主要由带牙心子、密封橡胶、螺杆、螺母和四通横管等组成。当需要密封卡紧光杆时, 从两端旋进螺杆带动带牙心子向中心运动, 当螺杆旋进一定长度后, 密封橡胶先接触光杆,密封油水混合液, 然后是两端带牙心子上的卡牙接触并卡紧光杆。如图:
光杆卡持器有2个功能:一是利用带牙心子端部的卡牙卡紧光杆; 二是利用密封橡胶密封井口。
在驱动装置正常工作时, 光杆卡持器处于打开状态, 卡持器与光杆没有任何接触。当螺杆泵卡泵或减速箱齿轮推时, 同时从两侧正旋螺杆, 螺杆带动带牙心子、密封橡胶密封光杆, 带牙心子咬紧光杆, 承受杆柱重力, 密封橡胶密封住井液, 按启动按钮,判断方法与上面一致,当驱动装置的减速箱需要更换时, 关闭光杆卡持器,松开减速箱与减速箱下部支座的连接和方卡连接,就可拆下减速箱, 不需动用井口连接流程和杆柱。实现了不用吊车即可进行维修更换, 判断设备故障,减少了维护费用, 降低了操作成本。
3.1.5 螺杆泵转子使用情况
采研2003年投产的QDTL3型螺杆泵转子全部使用空心转子,辽宁福泰一口作业井更换了空心转子外,其它两口仍是普通转子,大庆腾高也是非空心转子。当螺杆泵井结蜡到一定程度时,由于控制箱有电流保护设置,螺杆泵会自动停机,空心转子在停机的情况下依然可以洗通,当1-2小时后,螺杆泵就可以恢复正常运转,非空心转子用常规热洗无法洗通,必须使用吊车将转子提出泵筒,用高压热洗解卡。
4 几点认识和建议
4.1 螺杆泵井口密封,采研上置式机械密封使用效果最好,建议普及。
4.2 采研上置式机械密封在判断处理螺杆泵故障,最为方便,能够减少维护费用, 降低操作成本。
4.3 采研、腾高的螺杆泵皮带轮调参最为方便,节约时间,便于操作。建议各个厂家统一皮带轮型号。
4.4 应大力推广空心转子,在作业时,将非空心转子更换为空心转子。
参考文献
[1]齐振林.螺杆泵技术问答 石油工业出版社.
[2]杨永华.机械密封上置式螺杆泵地面驱动装置研制石油机械,2004,32(2)47-48.