總結(jié)分析螺桿泵在國內(nèi)外的技術(shù)研究情況與應(yīng)用

我國從80年代中期將螺桿泵引入到油田生產(chǎn)當(dāng)中，1986年大慶油田從加拿大公司引進(jìn)螺桿泵在油田試用，從此，國內(nèi)廠家便開始了較系統(tǒng)地研制井下采油螺桿泵的工作。泵在井下工作時，若工作點(diǎn)落在容積效率曲線的右側(cè)區(qū)域，泵的容積效率很低，甚至抽不出油，失去了螺桿泵高速節(jié)能的優(yōu)勢。這種現(xiàn)象在現(xiàn)場使用時有發(fā)生。另一種情況是泵的工作點(diǎn)落在容積效率曲線的左側(cè)區(qū)域，這時雖然容積效率幾乎為1，但潤油不充熟機(jī)械效率非常低，摩擦損失很大，總效率也較低，而且易于使泵過早失效。

我國在螺桿泵的研制方面起步較晚，1989年石油大學(xué)在勝利油田現(xiàn)河采油廠進(jìn)行了潛油電動螺桿泵采油技術(shù)試驗(yàn)。遼河油田在金馬區(qū)塊進(jìn)行了電動潛油螺桿泵的現(xiàn)場試驗(yàn)。20世紀(jì)90年代中期開始在國內(nèi)油田小規(guī)模應(yīng)用。截至目前，地面驅(qū)動的螺桿泵已有批量應(yīng)用，應(yīng)用及配套技術(shù)也相對成熟。大量文獻(xiàn)資料表明，國內(nèi)對電動潛油螺桿泵技術(shù)的   起步較晚，但潛力巨大。

在國內(nèi)，對螺桿泵的   起步較晚，目前各大油田對螺桿泵的應(yīng)用大都處在試驗(yàn)階段。與   同類螺桿泵相比，我國在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上都有差距，為了盡快追趕環(huán)球   設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，使我國螺桿泵技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量早日達(dá)到環(huán)球發(fā)達(dá)國度的水平，開展如何提高螺桿泵的工作性能和使用壽命的   ，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

《地面驅(qū)動采油螺桿泵設(shè)計(jì)中的若干問題》中給出了典型的螺桿泵外特征曲線，泵的容積效率隨壓力升高而降低，機(jī)械效率隨壓力升高而升高。因?yàn)樵趬毫^低時，橡膠密封性能較好，液體漏失量很小，轉(zhuǎn)子和定子橡膠幾乎直接接觸摩擦，由于橡膠的摩擦系數(shù)較大，摩擦損失也較大，機(jī)械效率低。當(dāng)壓力升高到有一些液體漏失時，容積效率緩慢降低，干摩擦變?yōu)橛袧櫽偷哪Σ?，機(jī)械效率升高。當(dāng)壓力繼續(xù)升高，有大量液體漏失時，容積效率開始大幅度下降，轉(zhuǎn)子、定子間的摩擦變?yōu)橐后w之間的摩擦，摩擦損失很小，機(jī)械效率很高，螺桿泵總效率的高速區(qū)變寬，它的較高點(diǎn)大約在容積效率曲線的拐彎處附近。在這一區(qū)域，泵開始被“擊穿”，容積效率急劇下降，但還不是大量下降，機(jī)械效率已接近達(dá)到較大值，所以總效率較高。這一區(qū)域?yàn)楸玫暮侠砉ぷ鲄^(qū)域，泵在這一區(qū)域工作不但，而且壽命長。

根據(jù)螺桿泵的工作機(jī)理，從理論上定性的分析和認(rèn)識螺桿泵舉升性能的影響因素及這些影響因素的作用機(jī)理，然后通過螺桿泵性能檢測試驗(yàn)臺來模擬現(xiàn)場工況，用試驗(yàn)的方法，采集數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)定量的分析   這些影響因素與螺桿泵的井下總效率、容積效率、扭矩等技術(shù)指標(biāo)的關(guān)系。   公司出一種自旋通入式抽油桿導(dǎo)向器，它可以減小壓降及因機(jī)械或水力摩阻造成的扭矩。這種裝置由高分子聚乙烯制造，一個與抽油桿不相通的三葉定子和連在抽油桿上的定子及連在抽油桿上的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。低扭矩可避免轉(zhuǎn)子與定子互相卡死。

法國公司生產(chǎn)的地面驅(qū)動采油單螺桿泵的下井   達(dá)到了2000m排量為120m/d，使用情況良好。美帝公司生產(chǎn)的螺桿泵曾用于煤層氣井排水作業(yè)。由于水中含有大量的懸浮煤粉和砂，無法應(yīng)用普通泵，后期選用了螺桿泵。泵的下入   為800~900m，平均轉(zhuǎn)速為338r/min，平均排液量為47m/d，較大排液量達(dá)到了196m/d。在起初的階段，水中固體顆粒濃度較高，螺桿泵定子的平均壽命仍能達(dá)到半年。一年以后，由于水中固體顆粒減少，定子和轉(zhuǎn)子的平均使用壽命分別達(dá)到了1年和1.5年，較長的定轉(zhuǎn)子使用壽命達(dá)4.7年，有多臺達(dá)到了3.8年。加拿大一家石油公司在極稠的油井中應(yīng)用單螺桿泵采油，井下部分連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)了兩年沒有發(fā)生故障，地面部分五年內(nèi)不需要檢修。