螺杆泵交流讲义.pptxVIP

石油工程技术研究院 2016年4月 高温全金属螺杆泵技术 提 纲 一、解决的问题 二、高温螺杆泵技术方案 三、选井条件 一、解决的问题 对于稠油热采井： 有杆泵举升——排量调节不便（高快低慢）、偏磨难治理 普通螺杆泵举升——对高粘、高气液比、含砂流体适应性好，但橡胶定子耐温低（160℃）、易膨胀或脱落 为此开展高温金属螺杆泵系列化技术研究，实现超高温、大斜度稠油井举升。 稠油油藏开发已成为胜利油田增产主阵地。据统计，2010年稠油产量达到421万吨，占总产量的15.5％。稠油热采总井数3961口，开井数2965口。 2010年底产量 提 纲 一、解决的问题 二、高温螺杆泵技术方案 三、选井条件 节能 因为直驱驱动所以机械效率高，95% 日耗电量64kw.h左右 噪音20分贝左右 1、全金属螺杆泵技术 二、高温螺杆泵技术方案 技术特点 1、全金属螺杆泵技术 技术特点 二、高温螺杆泵技术方案 安全：驱动具有防反转功能，遇阻时可缓慢释放扭矩 避免因扭矩过大产生安全生产事故（扭矩卡飞出、光杆弯曲伤人） 停机不反转 1、全金属螺杆泵技术 技术特点 二、高温螺杆泵技术方案 耐磨损：采用优质合金钢制造，表面采取耐磨耐腐热处理工艺，提高了耐磨损能力 耐高温：定子、转子双金属结构，耐温可达380℃。 扭矩小：金属间隙配合、滑动摩擦副，因此摩擦阻力很小。 1、全金属螺杆泵技术 技术特点 二、高温螺杆泵技术方案 压力恒定：因为是全金属结构，所以在压力增大的情况下，定子及转子间隙没有变化，可承受较大压力。 寿命长：定子无内衬非金属材料，不会产生脱胶、烧泵现象 转子表面改性加工 1、全金属螺杆泵技术 技术特点 二、高温螺杆泵技术方案 密封可靠：特殊的全封闭密封系统 可分为冷采和热采两种密封系统 安装便捷，管理方便：两种密封系统均无需更换盘根 1、全金属螺杆泵技术 技术特点 二、高温螺杆泵技术方案 注采一体化：配套专用的注采一体化密封系统（双层全封闭密封），可实现带泵注汽、抽汲，尤其适合中浅层稠油热采。 1、全金属螺杆泵技术 技术特点 二、高温螺杆泵技术方案 性价比高：可实现多轮次蒸汽吞吐、抽汲，减少了油井作业次数和时间，降低了油井热损耗，节省了大量的作业费用。 1、全金属螺杆泵技术 技术特点 二、高温螺杆泵技术方案 携砂能力:0.5% 建议油井实施防砂措施 下入转子前循环洗井 转速（r/min） 全金属螺杆泵接触摩擦扭矩（N·m） 橡胶衬套螺杆泵摩擦扭矩（N·m） 挤压摩擦扭矩 接触摩擦扭矩 M1+M2 100 8.07 67.1 8.07 75.17 150 12.36 64.0 12.36 76.36 200 16.16 61.3 16.16 77.46 250 20.31 59.0 20.31 79.31 300 23.98 57.0 23.98 80.98 随转速增加，两种泵的接触摩擦扭矩均显著增大； 因橡胶螺杆泵存在过盈挤压摩擦，其综合摩擦扭矩是金属螺杆泵的3.5倍。 全金属泵与常规螺杆泵的扭矩对比分析 二、高温螺杆泵技术方案 1、全金属螺杆泵技术 优化得到螺杆泵线型参数为（mm）（rpm:150）： 三头定子线型：大径62，小径43，导程270，螺距90，偏心距9.6；排量：66m3/d 双头定子线型：大径70，小径50，导程160，螺距80，偏心距5； 排量：35m3/d 型线结构优化设计 1、全金属螺杆泵技术 二、高温螺杆泵技术方案 定 子：表面低温氮化 硬度：HRC68-70 转 子：表面LGM处理 硬度：HRC58-60 成型精度：尺寸精度 0.1-0.2mm 粗 糙 度 Ra0.8-1.6μm 1、全金属螺杆泵技术 二、高温螺杆泵技术方案 LGM润滑处理工艺：该技术采用辉光放电原理，将微纳米级的硫、氧等化合物渗入金属表面形成六方点阵空间群。 技术特点： 摩擦系数减小50%，具有良好固体润滑性能； 渗入层厚0.12mm ，耐磨性能提高2-3倍； 耐温高达800℃，在高温下其耐磨性与润滑性均能保持良好性能； 处理前 处理后 1、全金属螺杆泵技术 二、高温螺杆泵技术方案 建立了一套物摸试验装置，模拟不同运行参数（转速、压力、排量）、不同举升介质（水、油）条件下全金属螺杆泵的运转。 针对不同介质，在不同工作参数下开展全金属螺杆泵特性曲线测试研究。 性能试验 1、全金属螺杆泵技术 二、高温螺杆泵技术方案 试验介质：液压油、水 试验转速：50-300r/min 采用设计螺杆泵特性试验平台，测试全金属螺杆泵样机泵效、扬程特性曲线，分析其性能特点。 性能试验 1、全金属螺杆泵技术 二、高温螺杆泵技术方案 24级泵：100r/min