螺杆泵采油技术课件

螺杆泵采油技术screwpump1螺杆泵采油技术1

20世纪20年代法国的moineau发明了单螺杆泵水力机械原理以来，螺杆泵在众多工业领域得到了广泛的应用。220世纪20年代法国的moi

螺杆泵作为一种机械采油设备，它具有其它抽油设备所不能替代的优越性，我国在螺杆泵应用上达到以下一些技术指标。应用范围扬程可达到1800m排量可达到240m3/d(下泵深度800m)油品性质：（稠油、含砂、高含水、聚驱采油井等）井温可达到120℃直井斜度不大于30度的斜井3螺杆泵作为一种机械采油设备，它具有其它抽油设

电动潜油螺杆泵

为满足稠油井、斜井及水平井举升的需要，应开发应用电动潜油螺杆泵。其系统由地面控制系统、井下电缆、螺杆泵、保护器、减速器和电机等组成。4

(三)螺杆泵采油技术的发展趋势主要包括以下几种泵： 金属定子螺杆泵 等壁厚定子螺杆泵 合成材料螺杆泵 空心转子螺杆泵 多吸入口螺杆泵。探索新型螺杆泵

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螺杆泵采油的技术特点是什么？一是一次性投资少。与电动潜油泵、水力活塞泵和游梁式抽油机相比，螺杆泵的结构简单，一次性投资最低。二是泵效高，节能，维护费用低。由于螺杆泵工作时负载稳定，机械损失小，泵效可达90%，系统效率高可达50%以上。设备结构简单、体积小，维护方便。三是占地面积小。螺杆泵的地面装置简单，安装方便。

四是适合稠油开采。一般说来，螺杆泵适合于粘度为8000mPa.s以下的原油开采，因此多数稠油井都可应用。

6螺杆泵采油的技术特点是什么？一是一次性投资少。与电动潜油泵、五是适应高含砂井。理论上，螺杆泵可输送含砂量达80%的砂浆，在原油中含砂量达40%的情况下也可正常生产。六是适应高含气井。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。七是适合于海上油田丛式井组和水平井。螺杆泵可下在斜直井段，而且设备占地面积小，因此适合于海上采油。螺杆泵采油的技术特点是什么？7五是适应高含砂井。理论上，螺杆泵可输送含砂量达80%的砂浆，

什么是螺杆泵？

螺杆泵又叫渐进式容积泵，由定子和转子组成，两者的螺旋状过盈配合形成连续密封的腔体，通过转子的旋转运动实现对介质的传输。8

井下单螺杆泵由哪几部分组成？

井下单螺杆泵由定子和转子组成。定子由钢制外套和橡胶衬套组成，定子内表面呈双螺旋曲面，与转子外表面相配合。转子由合金钢的棒料经过精车、镀铬并抛光加工而成。转子有空心转子和实心转子两种。1-下接头；2-限位销；3-定子；4-转子；5-上接头9井下单螺杆泵由哪几部分组成？井下单螺杆泵由定子和

沿着螺杆泵的全长，在转子外表面与定子橡胶衬套内表面间形成多个密封腔室；随着转子的转动，在吸入端转子与定子橡胶衬套内表面间会不断形成密封腔室，并向排出端推移，最后在排出端消失，油液在吸入端压差的作用下被吸入，并由吸入端推挤到排出端，压力不断升高，流量非常均匀。螺杆泵工作的过程本质上也就是密封腔室不断形成、推移和消失的过程。简述螺杆泵工作原理10沿着螺杆泵的全长，在转子外表面与定子橡胶衬套内表面间形(一)、螺杆泵基础知识螺杆泵定、转子的线数

目前所应用的螺杆泵线数均采用N/N+1形式，即定子的线数总是比转子的线数多一线，这是由空间啮合理论所决定的。螺杆泵的线数与螺杆数量是两个根本不同的概念，不应混为一谈。

1：2结构2：3结构3：4结构4：5结构11(一)、螺杆泵基础知识螺杆泵定、转子的线数目螺杆泵有哪些重要结构参数？e——转子偏心距，mm；D——转子截圆直径，mm；T——定子导程，mm。螺杆泵三个重要的结构参数：

在螺杆泵参数设计过程中，这三个基本结构参数的合理选择及相互之间的合理配比显得尤为重要，它们直接影响着螺杆泵的工作特性和使用寿命。

TDe12螺杆泵有哪些重要结构参数？e——转子偏心距，mm；螺杆泵三已知单螺杆泵转子偏心距e，转子截面圆直径D和定子导程T，推导单螺杆泵每转的理论排量计算公式解：如图所示：定子空腔的截面积为两个半圆和一个长方形组成，转子的截面是圆，

由定子空腔与转子形成的空腔截面积为：螺杆泵(转子)转动一周(2π)时，封闭腔中的液体将沿轴线移动T的距离，在任意横截面中，液体占有的面积为定子橡胶衬套截面所包围的空腔截面与螺杆截面积之差，因此单螺杆泵每转的理论排量为：螺杆泵理论排量如何计算？13已知单螺杆泵转子偏心距e，转子截面圆直径D和定子导程T，推导

现场应用中，根据选用泵的型号可计算出理论排量，公式如下：式中：Q——螺杆泵理论排量，m3/d；q——螺杆泵每转排量，ml/r；n——转子转速，r/min。螺杆泵理论排量如何计算？

理论每转排量公式如下：14现场应用中，根据选用泵的型号可计算出理论排量，地面驱动单螺杆泵采油系统由哪几部分组成？1－电控箱；2-电机；3-皮带；4-方卡子；5-光杆；6-减速箱；7-专用井口；8-抽油杆；9-抽油杆扶正器；10-油管扶正器；11-油管；12-螺杆泵；13-套管；14-定位销；15-锚定装置；16-筛管5123678910111213141516４５可分为地面和井下两大部分。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（如锚定工具、扶正器）等。见左图。15地面驱动单螺杆泵采油系统由哪几部分组成？1－电控箱；2地面驱动装置工作原理当螺杆泵采油系统工作时，电动机的动力通过皮带轮一级减速系统、齿轮二级减速系统传递到驱动装置输出轴上，输出轴通过方卡子带动抽油杆柱、井下泵旋转，传递动力扭矩，抽吸井液。16地面驱动装置工作原理当螺杆泵采油系统工作时，电动机的动力通过地面驱动装置的传动原理17地面驱动装置的传动原理17

螺杆泵停机后或卡泵时，贮存在杆柱中的弹性变形能会快速释放，使杆柱快速反转。停机后，在油管及外输管线内的液体与套管内井液压差作用下，螺杆泵会变成液压马达，使转子及连接的杆柱快速反转。油套压差越大，杆柱反转速度越快，持续时间越长，直到油套压差恢复平衡为止。

地面驱动装置防反转及安全防护技术螺杆泵地面驱动装置及调控技术螺杆泵系统反转原因及危害

停机反转的原因分析18螺杆泵停机后或卡泵时，贮存在杆柱中的弹性变形螺杆泵的反转会使杆柱脱扣、光杆甩弯，地面驱动装置零部件损坏；螺杆泵的反转不仅会危及设备的安全，还会危及现场维护操作人员的安全，成为生产事故的隐患。螺杆泵采油系统停机反转有什么危害？AB19螺杆泵的反转会使杆柱脱扣、光杆甩弯，地面驱动装置零部件损地面驱动装置防反转及安全防护技术地面驱动装置防反转结构形式及工作特点 为了解决螺杆泵采油系统停机反转造成系统故障，普遍在驱动装置中设置机械防反转系统。防反转系统可以装在输出轴或输入轴上，装在输入轴上的防反转系统受到的工作扭矩远小于装在输出轴上的工作扭矩，但装置横向尺寸也相应变大。综合考虑选用防反转系统装在输入轴上的方案较好，易于调整维护。

目前机械防反转系统主要有棘轮棘爪机构摩擦式防反转装置楔块防反转系统液压防反转系统电磁式防反转装置等方式20地面驱动装置防反转及安全防护技术地面驱动装置防反转结构形式及

锥螺纹抽油杆结构锥螺纹抽油杆锥螺纹抽油杆目前主要以实心杆为主，它的基本结构与普通实心抽油杆大体相同：杆体也是实心圆形断面的钢杆，两端为镦粗的杆头。杆头由外螺纹接头、卸荷槽、推承面台肩、扳手方颈、凸缘和圆弧过度区组成。其不同点为：锥螺纹抽油杆螺纹为钻杆锥螺纹。它是根据螺杆泵与钻杆运动的相似性，充分利用了钻杆螺纹的锥度和螺距大，螺纹牙齿刚度大的特点，使得抽油杆螺纹能够承受较大的预紧力而不滑扣，并且卸荷槽的直径较大，这种螺纹不仅具有良好的密封性，还能传递较大的轴向载荷和扭矩。21锥螺纹抽油杆结构锥螺纹抽油杆

插接式抽油杆根据螺杆泵井抽油杆需要承受垂向拉力，又要承受旋转扭矩的特点，研究出了插接式螺杆泵抽油杆，该抽油杆的结构如图。插接式螺杆泵抽油杆结构图插接式螺杆泵抽油杆结构示意图

插接式螺杆泵抽油杆的接头1-杆体上接头；2-O形密封圈；3-接箍；4-杆体下接头22插接式抽油杆根据螺杆泵井抽油载荷：

压差浮力自重(一)载荷计算23载荷：压差浮力自重(一)载荷计算23扭矩：(二)扭矩计算泵压差扭矩：定转子间摩擦扭矩：液体摩擦扭矩：惯性扭矩：24扭矩：(二)扭矩计算泵压差扭矩：定转子间摩擦扭矩：液体摩擦扭螺杆泵水力特性25螺杆泵水力特性25螺杆泵井的生产管理维护

(1)螺杆泵井移交后由采油队负责管理，做好正常维护和保养，两天内要加密检查，注意螺杆泵的运行情况和电流变化。(2)大排量螺杆泵采用电流记录卡片的，更换要及时，每更换一次记录卡片都须填写井号、日期，并对准起始时间，停机必须注明原因。(3)螺杆泵正常运行后除特殊情况（如停电、更换盘根等）外，不允许随便停机，机组一旦出现故障自动停机时，采油工应立即上报主管部门，在弄清故障原因之前，不允许擅自强行启动。(4)投产后的螺杆泵应在最低转速下运行，当液面稳定后，过载电流最高极限不允许超出正常运行的1.2倍，时间整定不大于10min，变转速后的方法同上。26螺杆泵井的生产管理维护(1)螺杆泵井移交后由采油队负责管(5)开井启抽前必须先检查地面管线流程，然后启动机组，启动后至少观察10min以上。(6)经常观察减速箱的油面，每半年更换一次减速箱内齿轮油。(7)遇天气突变（下雪、下雨等）应加强检查，并采取措施严防雨水浸入变速箱及电器设备发生漏电现象，操作人员接近电器设备，应加注意，避免发生触电危险。(8)螺杆泵投产后，电源相序不得任意改动，若需停机重整定过载和时间时，待机组运转正常后才能离开现场。停机维修时，必须先做好相序标记。(9)变换转速时，要检查三角皮带的松紧度。27(5)开井启抽前必须先检查地面管线流程，然后启动机组，启动(10)当人为或过载（停电）自动停机时，装于减速箱上的防反转装置可自动锁死抽油杆以防止抽油杆脱扣。检查人员可慢慢松开锁紧螺帽，使抽油杆贮存的扭矩释放，操作时要注意安全。(11)抽油杆出现断杆或在不同深度脱扣，应上160kN以上吊车，用杆柱打捞器打捞，或根据吊重判断脱扣深度，当指重表稍有下降时，刹车正转抽油杆上扣对接，恢复正常生产。(12)确定螺杆泵井热洗周期，观察产液量变化，定期测动液面及观察电机电流变化，及时分析泵的工作状态。对不同的油井制定相应的热洗制度(同抽油机热洗井)；对于无热洗流程，采用在空心杆内或环空加药、空心杆内下加热电缆解堵工艺措施。详见螺杆泵井清、防蜡解堵工艺技术。28(10)当人为或过载（停电）自动停机时，装于减速箱上的防反3)螺杆泵井巡回检查制度(1)每８h必须上井检查一次，不正常井要加密检查。(2)上井必须带上常用工具，发现问题及时处理，解决不了的问题向小队、矿或主管技术部门汇报。(3)螺杆泵井巡回检查要求：先听，先看井口及减速箱，电控设备有无异常，按下表内容检查。293)螺杆泵井巡回检查制度293030

螺杆泵作为一种机械采油设备，具有其他抽油设备所不能替代的优越性，它主要适用于稠油、含砂、高含气井的开采，具有体积小、安装方便、无污染、能耗低等易于推广的重要特征。第二部分

螺杆泵井作业31螺杆泵作为一种机械采油设备，具有其他抽油设备所不第二节

螺杆泵井作业2．地面驱动部分一、螺杆泵采油系统组成1．电控部分（1）减速箱。（2）电动机。（3）密封盒。（4）方卡子。

第二节

螺杆泵井作业32第二节螺杆泵井作业一、螺杆泵采油系统组成1．电控部分（1

第二节

螺杆泵井作业第二节

螺杆泵井作业3．井下螺杆泵

工作原理是：螺杆泵是靠空腔排油，即转子与定子间形成的一个个互不连通的封闭腔室，当转子转动时，封闭空腔沿轴线方向由吸入端向排出端方向运移。封闭腔在排出端消失，空腔内的原油也就随之由吸入端均匀地挤到排出端。同时，又在吸入端重新形成新的低压空腔将原油吸入。33第二节螺杆泵井作业第二节螺杆泵井作业3．井下螺杆泵

第二节

螺杆泵井作业4．配套工具部分（1）专用井口（2）特殊光杆（3）抽油杆扶正器（4）油管扶正器（5）抽油杆防倒转装置（6）油管防脱装置（7）防蜡器（8）防抽空装置（9）筛管34第二节螺杆泵井作业4．配套工具部分（1）专用井口34

第二节

螺杆泵井作业二、螺杆泵采油系统的特点一主要特点（1）节省一次投资。（2）地面装置结构简单，安装方便。（3）泵效高、节能、管理费用低。（4）适应粘度范围广，可以举升稠油。螺杆泵适合于粘度为8000mPa·s（50℃），以下的各种含原油流体。（5）适应高含砂井。（6）适应高含气井。（7）适应于海上油田丛式井组和水平井，螺杆泵可下在斜直井段。（8）允许井口有较高回压。（9）当发动机或电动机停转时，有更大的可能恢复工作。35第二节螺杆泵井作业二、螺杆泵采油系统的特点一主要特点（

第2局限性第二节

螺杆泵井作业二、螺杆泵采油系统的特点（1）定子最容易损坏，若定子寿命短，则检泵次数多，每次检泵，必须起下管柱，增加了检泵费用。（2）泵需要流体润滑，如果泵只靠极低粘度的液体润滑而工作，则泵过热将会引起定子弹性体老化，甚至烧毁。（3）定子的橡胶不适合在注蒸汽井应用。（4）虽然它操作简单，若操作人员不经适当操作训练，操作不正确，也会造成泵损坏。（5）它与有杆泵比较，总压头较小。目前大多数现场应用是在井深1000m左右的井。36第2局限性第二节螺杆泵井作业二、螺杆泵采油系统的特点（

1．编写施工设计第二节

螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求（1）根据工艺设计方案要求、上次施工总结和基础数据，结合具体实际情况编写施工设计。（2）设计应包括施工目的、油井基础数据、目前井下管柱及杆柱、本次施工应下井的管柱及杆柱、施工工序、技术要求及安全措施等。施工设计编写后，必须经有关主管技术人员审批后方可施工。（3）在施工中需改变施工程序或采用新的施工措施时，应由要求改变施工内容单位提出新的补充设计。（4）施工设计应选择防脱方式，确定泵挂深度和防冲矩。371．编写施工设计第二节螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工

第二节

螺杆泵井作业2．施工准备

（1）地面调查应包括井位、井场、电源、土油池、采油树、地面管路流程、井架及作业设备等。（2）井下调查应包括井身结构、井况现状、油层资料、射孔资料、目前井下管柱、杆柱结构、采油方式、生产现状、上次施工情况及效果等。（3）按施工设计下井管柱、杆柱、螺杆泵等，经检查验收合格后方可运往井场。尤其是螺杆泵必须经运转，试压检测合格。防脱器下井前必须经性能试验和检测，保证灵活，性能可靠方可下井。三、螺杆泵作业施工工序及技术要求38第二节螺杆泵井作业2．施工准备（1）地面调查应包括井

第二节

螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求（1）确定压井液密度。（2）根据设计要求进行正反压井。（3）压井时间：施工作业中，如须压井作业，希望压井时间越短越好。3．压井39第二节螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求（1

4．起出原井管柱5．探砂面、冲砂、刮蜡第二节

螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求6．连接组配井下工具按照施工设计的管柱结构，至下而上依次将丝堵、尾管、筛管、气锚、防蜡器、锚定工具、螺杆泵定子、油管扶正器、油管的顺序依次摆放。7下管柱（1）按施工设计组配好的管柱，自下而上依次下井。油管上扣扭矩符合标准要求。（2）如锚定工具是支撑卡瓦，下入泵和第一根油管后。试坐成功后，上提管柱1m解封，然后继续下管柱。（3）螺杆泵下部有限位销，下井时勿将定子倒置。404．起出原井管柱第二节螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工

9下杆柱井第二节

螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求8．坐封锚定工具，用纲丝绳压下油管挂，上紧顶丝。

（1）清点并丈量检查抽油杆，按下井顺序配好杆柱，按设计要求加抽油杆扶正器。（2）转子涂黄油后连接在第一根完整抽油杆上，以减少转子上的应力。（3）下抽油杆过程中速度要慢，当转子进入定子时，从地面可看到抽油杆转动，当转子碰到定子限位销时，指重表指针随之慢慢下降，这时上提抽油杆，装井口装置，再慢慢下放抽油杆，当转子再次碰到限位销时，按要求上提防冲距，使转子和限位销有一定距离。（4）吊起转子时，因上部连接一根抽油杆，整件较长，起吊速度要慢。（5）下抽油杆过程中防止杆件弯曲变形，如造成变形弯曲必须换掉；抽油杆扣要涂黄油上紧，扭矩符合规定值。（6）在转子碰到限位销后，不得转动抽油杆，以防扭坏抽油杆或泵。419下第二节螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求

12．安装地面机组

井第二节

螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求10．安装专用井口11．替喷，直到井口见清水10min后停止。（1）安装前应检查地面机组零部件齐全完好，防反转装置灵活无遇卡现象，减速箱内注入齿轮油到油杆处、往密封盒内添加填料等。（2）驱动装置的安装：①将螺杆泵地面驱动装置吊起穿入光杆并坐在专用井口上，固定好螺栓，校正井口上紧螺栓。②上提防冲距。（3）电机安装与调试（4）皮带的安装与调节4212．安装地面机组第二节螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施

第二节

螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求1）加齿轮油2）加密封圈3）调电机正反转4）设置过载保护电流5）安装井口流程13．试运转（1）打开清蜡阀门，检查地面生产流程是否开关正常。（2）启动电机同时监测运转电流，井口见液后，缓慢关闭生产阀门，观察油压表有无上升，如液量正常，可确认机组正常，投产成功。6）试投产43第二节螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求1）

第二节

螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求14．交井。

（1）切断变压器与电控箱电源。（2）拆下电机动力线。（3）拆开皮带卸下电动机。（4）上提光杆使方卡子同减速箱输出轴轴端脱离。（5）卸下变速箱与井口装置全部拧固件。（6）继续上提光杆达井口装置上平面后，卸下光杆。（7）起出全部抽油杆和转子。（8）卸下井口装置。（9）松开油管挂顶丝。（10）按要求起出井内油管及定子等全部管柱。（11）清理地面设备及井下管柱、杆柱和螺杆泵等井下工具。15．起泵作业程序44第二节螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求14螺杆泵采油技术screwpump45螺杆泵采油技术1

20世纪20年代法国的moineau发明了单螺杆泵水力机械原理以来，螺杆泵在众多工业领域得到了广泛的应用。4620世纪20年代法国的moi

螺杆泵作为一种机械采油设备，它具有其它抽油设备所不能替代的优越性，我国在螺杆泵应用上达到以下一些技术指标。应用范围扬程可达到1800m排量可达到240m3/d(下泵深度800m)油品性质：（稠油、含砂、高含水、聚驱采油井等）井温可达到120℃直井斜度不大于30度的斜井47螺杆泵作为一种机械采油设备，它具有其它抽油设

电动潜油螺杆泵

为满足稠油井、斜井及水平井举升的需要，应开发应用电动潜油螺杆泵。其系统由地面控制系统、井下电缆、螺杆泵、保护器、减速器和电机等组成。48

(三)螺杆泵采油技术的发展趋势主要包括以下几种泵： 金属定子螺杆泵 等壁厚定子螺杆泵 合成材料螺杆泵 空心转子螺杆泵 多吸入口螺杆泵。探索新型螺杆泵

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螺杆泵采油的技术特点是什么？一是一次性投资少。与电动潜油泵、水力活塞泵和游梁式抽油机相比，螺杆泵的结构简单，一次性投资最低。二是泵效高，节能，维护费用低。由于螺杆泵工作时负载稳定，机械损失小，泵效可达90%，系统效率高可达50%以上。设备结构简单、体积小，维护方便。三是占地面积小。螺杆泵的地面装置简单，安装方便。

四是适合稠油开采。一般说来，螺杆泵适合于粘度为8000mPa.s以下的原油开采，因此多数稠油井都可应用。

50螺杆泵采油的技术特点是什么？一是一次性投资少。与电动潜油泵、五是适应高含砂井。理论上，螺杆泵可输送含砂量达80%的砂浆，在原油中含砂量达40%的情况下也可正常生产。六是适应高含气井。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。七是适合于海上油田丛式井组和水平井。螺杆泵可下在斜直井段，而且设备占地面积小，因此适合于海上采油。螺杆泵采油的技术特点是什么？51五是适应高含砂井。理论上，螺杆泵可输送含砂量达80%的砂浆，

什么是螺杆泵？

螺杆泵又叫渐进式容积泵，由定子和转子组成，两者的螺旋状过盈配合形成连续密封的腔体，通过转子的旋转运动实现对介质的传输。52

井下单螺杆泵由哪几部分组成？

井下单螺杆泵由定子和转子组成。定子由钢制外套和橡胶衬套组成，定子内表面呈双螺旋曲面，与转子外表面相配合。转子由合金钢的棒料经过精车、镀铬并抛光加工而成。转子有空心转子和实心转子两种。1-下接头；2-限位销；3-定子；4-转子；5-上接头53井下单螺杆泵由哪几部分组成？井下单螺杆泵由定子和

沿着螺杆泵的全长，在转子外表面与定子橡胶衬套内表面间形成多个密封腔室；随着转子的转动，在吸入端转子与定子橡胶衬套内表面间会不断形成密封腔室，并向排出端推移，最后在排出端消失，油液在吸入端压差的作用下被吸入，并由吸入端推挤到排出端，压力不断升高，流量非常均匀。螺杆泵工作的过程本质上也就是密封腔室不断形成、推移和消失的过程。简述螺杆泵工作原理54沿着螺杆泵的全长，在转子外表面与定子橡胶衬套内表面间形(一)、螺杆泵基础知识螺杆泵定、转子的线数

目前所应用的螺杆泵线数均采用N/N+1形式，即定子的线数总是比转子的线数多一线，这是由空间啮合理论所决定的。螺杆泵的线数与螺杆数量是两个根本不同的概念，不应混为一谈。

1：2结构2：3结构3：4结构4：5结构55(一)、螺杆泵基础知识螺杆泵定、转子的线数目螺杆泵有哪些重要结构参数？e——转子偏心距，mm；D——转子截圆直径，mm；T——定子导程，mm。螺杆泵三个重要的结构参数：

在螺杆泵参数设计过程中，这三个基本结构参数的合理选择及相互之间的合理配比显得尤为重要，它们直接影响着螺杆泵的工作特性和使用寿命。

TDe56螺杆泵有哪些重要结构参数？e——转子偏心距，mm；螺杆泵三已知单螺杆泵转子偏心距e，转子截面圆直径D和定子导程T，推导单螺杆泵每转的理论排量计算公式解：如图所示：定子空腔的截面积为两个半圆和一个长方形组成，转子的截面是圆，

由定子空腔与转子形成的空腔截面积为：螺杆泵(转子)转动一周(2π)时，封闭腔中的液体将沿轴线移动T的距离，在任意横截面中，液体占有的面积为定子橡胶衬套截面所包围的空腔截面与螺杆截面积之差，因此单螺杆泵每转的理论排量为：螺杆泵理论排量如何计算？57已知单螺杆泵转子偏心距e，转子截面圆直径D和定子导程T，推导

现场应用中，根据选用泵的型号可计算出理论排量，公式如下：式中：Q——螺杆泵理论排量，m3/d；q——螺杆泵每转排量，ml/r；n——转子转速，r/min。螺杆泵理论排量如何计算？

理论每转排量公式如下：58现场应用中，根据选用泵的型号可计算出理论排量，地面驱动单螺杆泵采油系统由哪几部分组成？1－电控箱；2-电机；3-皮带；4-方卡子；5-光杆；6-减速箱；7-专用井口；8-抽油杆；9-抽油杆扶正器；10-油管扶正器；11-油管；12-螺杆泵；13-套管；14-定位销；15-锚定装置；16-筛管5123678910111213141516４５可分为地面和井下两大部分。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（如锚定工具、扶正器）等。见左图。59地面驱动单螺杆泵采油系统由哪几部分组成？1－电控箱；2地面驱动装置工作原理当螺杆泵采油系统工作时，电动机的动力通过皮带轮一级减速系统、齿轮二级减速系统传递到驱动装置输出轴上，输出轴通过方卡子带动抽油杆柱、井下泵旋转，传递动力扭矩，抽吸井液。60地面驱动装置工作原理当螺杆泵采油系统工作时，电动机的动力通过地面驱动装置的传动原理61地面驱动装置的传动原理17

螺杆泵停机后或卡泵时，贮存在杆柱中的弹性变形能会快速释放，使杆柱快速反转。停机后，在油管及外输管线内的液体与套管内井液压差作用下，螺杆泵会变成液压马达，使转子及连接的杆柱快速反转。油套压差越大，杆柱反转速度越快，持续时间越长，直到油套压差恢复平衡为止。

地面驱动装置防反转及安全防护技术螺杆泵地面驱动装置及调控技术螺杆泵系统反转原因及危害

停机反转的原因分析62螺杆泵停机后或卡泵时，贮存在杆柱中的弹性变形螺杆泵的反转会使杆柱脱扣、光杆甩弯，地面驱动装置零部件损坏；螺杆泵的反转不仅会危及设备的安全，还会危及现场维护操作人员的安全，成为生产事故的隐患。螺杆泵采油系统停机反转有什么危害？AB63螺杆泵的反转会使杆柱脱扣、光杆甩弯，地面驱动装置零部件损地面驱动装置防反转及安全防护技术地面驱动装置防反转结构形式及工作特点 为了解决螺杆泵采油系统停机反转造成系统故障，普遍在驱动装置中设置机械防反转系统。防反转系统可以装在输出轴或输入轴上，装在输入轴上的防反转系统受到的工作扭矩远小于装在输出轴上的工作扭矩，但装置横向尺寸也相应变大。综合考虑选用防反转系统装在输入轴上的方案较好，易于调整维护。

目前机械防反转系统主要有棘轮棘爪机构摩擦式防反转装置楔块防反转系统液压防反转系统电磁式防反转装置等方式64地面驱动装置防反转及安全防护技术地面驱动装置防反转结构形式及

锥螺纹抽油杆结构锥螺纹抽油杆锥螺纹抽油杆目前主要以实心杆为主，它的基本结构与普通实心抽油杆大体相同：杆体也是实心圆形断面的钢杆，两端为镦粗的杆头。杆头由外螺纹接头、卸荷槽、推承面台肩、扳手方颈、凸缘和圆弧过度区组成。其不同点为：锥螺纹抽油杆螺纹为钻杆锥螺纹。它是根据螺杆泵与钻杆运动的相似性，充分利用了钻杆螺纹的锥度和螺距大，螺纹牙齿刚度大的特点，使得抽油杆螺纹能够承受较大的预紧力而不滑扣，并且卸荷槽的直径较大，这种螺纹不仅具有良好的密封性，还能传递较大的轴向载荷和扭矩。65锥螺纹抽油杆结构锥螺纹抽油杆

插接式抽油杆根据螺杆泵井抽油杆需要承受垂向拉力，又要承受旋转扭矩的特点，研究出了插接式螺杆泵抽油杆，该抽油杆的结构如图。插接式螺杆泵抽油杆结构图插接式螺杆泵抽油杆结构示意图

插接式螺杆泵抽油杆的接头1-杆体上接头；2-O形密封圈；3-接箍；4-杆体下接头66插接式抽油杆根据螺杆泵井抽油载荷：

压差浮力自重(一)载荷计算67载荷：压差浮力自重(一)载荷计算23扭矩：(二)扭矩计算泵压差扭矩：定转子间摩擦扭矩：液体摩擦扭矩：惯性扭矩：68扭矩：(二)扭矩计算泵压差扭矩：定转子间摩擦扭矩：液体摩擦扭螺杆泵水力特性69螺杆泵水力特性25螺杆泵井的生产管理维护

(1)螺杆泵井移交后由采油队负责管理，做好正常维护和保养，两天内要加密检查，注意螺杆泵的运行情况和电流变化。(2)大排量螺杆泵采用电流记录卡片的，更换要及时，每更换一次记录卡片都须填写井号、日期，并对准起始时间，停机必须注明原因。(3)螺杆泵正常运行后除特殊情况（如停电、更换盘根等）外，不允许随便停机，机组一旦出现故障自动停机时，采油工应立即上报主管部门，在弄清故障原因之前，不允许擅自强行启动。(4)投产后的螺杆泵应在最低转速下运行，当液面稳定后，过载电流最高极限不允许超出正常运行的1.2倍，时间整定不大于10min，变转速后的方法同上。70螺杆泵井的生产管理维护(1)螺杆泵井移交后由采油队负责管(5)开井启抽前必须先检查地面管线流程，然后启动机组，启动后至少观察10min以上。(6)经常观察减速箱的油面，每半年更换一次减速箱内齿轮油。(7)遇天气突变（下雪、下雨等）应加强检查，并采取措施严防雨水浸入变速箱及电器设备发生漏电现象，操作人员接近电器设备，应加注意，避免发生触电危险。(8)螺杆泵投产后，电源相序不得任意改动，若需停机重整定过载和时间时，待机组运转正常后才能离开现场。停机维修时，必须先做好相序标记。(9)变换转速时，要检查三角皮带的松紧度。71(5)开井启抽前必须先检查地面管线流程，然后启动机组，启动(10)当人为或过载（停电）自动停机时，装于减速箱上的防反转装置可自动锁死抽油杆以防止抽油杆脱扣。检查人员可慢慢松开锁紧螺帽，使抽油杆贮存的扭矩释放，操作时要注意安全。(11)抽油杆出现断杆或在不同深度脱扣，应上160kN以上吊车，用杆柱打捞器打捞，或根据吊重判断脱扣深度，当指重表稍有下降时，刹车正转抽油杆上扣对接，恢复正常生产。(12)确定螺杆泵井热洗周期，观察产液量变化，定期测动液面及观察电机电流变化，及时分析泵的工作状态。对不同的油井制定相应的热洗制度(同抽油机热洗井)；对于无热洗流程，采用在空心杆内或环空加药、空心杆内下加热电缆解堵工艺措施。详见螺杆泵井清、防蜡解堵工艺技术。72(10)当人为或过载（停电）自动停机时，装于减速箱上的防反3)螺杆泵井巡回检查制度(1)每８h必须上井检查一次，不正常井要加密检查。(2)上井必须带上常用工具，发现问题及时处理，解决不了的问题向小队、矿或主管技术部门汇报。(3)螺杆泵井巡回检查要求：先听，先看井口及减速箱，电控设备有无异常，按下表内容检查。733)螺杆泵井巡回检查制度297430

螺杆泵作为一种机械采油设备，具有其他抽油设备所不能替代的优越性，它主要适用于稠油、含砂、高含气井的开采，具有体积小、安装方便、无污染、能耗低等易于推广的重要特征。第二部分

螺杆泵井作业75螺杆泵作为一种机械采油设备，具有其他抽油设备所不第二节

螺杆泵井作业2．地面驱动部分一、螺杆泵采油系统组成1．电控部分（1）减速箱。（2）电动机。（3）密封盒。（4）方卡子。

第二节

螺杆泵井作业76第二节螺杆泵井作业一、螺杆泵采油系统组成1．电控部分（1

第二节

螺杆泵井作业第二节

螺杆泵井作业3．井下螺杆泵

工作原理是：螺杆泵是靠空腔排油，即转子与定子间形成的一个个互不连通的封闭腔室，当转子转动时，封闭空腔沿轴线方向由吸入端向排出端方向运移。封闭腔在排出端消失，空腔内的原油也就随之由吸入端均匀地挤到排出端。同时，又在吸入端重新形成新的低压空腔将原油吸入。77第二节螺杆泵井作业第二节螺杆泵井作业3．井下螺杆泵

第二节

螺杆泵井作业4．配套工具部分（1）专用井口（2）特殊光杆（3）抽油杆扶正器（4）油管扶正器（5）抽油杆防倒转装置（6）油管防脱装置（7）防蜡器（8）防抽空装置（9）筛管78第二节螺杆泵井作业4．配套工具部分（1）专用井口34

第二节

螺杆泵井作业二、螺杆泵采油系统的特点一主要特点（1）节省一次投资。（2）地面装置结构简单，安装方便。（3）泵效高、节能、管理费用低。（4）适应粘度范围广，可以举升稠油。螺杆泵适合于粘度为8000mPa·s（50℃），以下的各种含原油流体。（5）适应高含砂井。（6）适应高含气井。（7）适应于海上油田丛式井组和水平井，螺杆泵可下在斜直井段。（8）允许井口有较高回压。（9）当发动机或电动机停转时，有更大的可能恢复工作。79第二节螺杆泵井作业二、螺杆泵采油系统的特点一主要特点（

第2局限性第二节

螺杆泵井作业二、螺杆泵采油系统的特点（1）定子最容易损坏，若定子寿命短，则检泵次数多，每次检泵，必须起下管柱，增加了检泵费用。（2）泵需要流体润滑，如果泵只靠极低粘度的液体润滑而工作，则泵过热将会引起定子弹性体老化，甚至烧毁。（3）定子的橡胶不适合在注蒸汽井应用。（4）虽然它操作简单，若操作人员不经适当操作训练，操作不正确，也会造成泵损坏。（5）它与有杆泵比较，总压头较小。目前大多数现场应用是在井深1000m左右的井。80第2局限性第二节螺杆泵井作业二、螺杆泵采油系统的特点（

1．编写施工设计第二节

螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工工序及技术要求（1）根据工艺设计方案要求、上次施工总结和基础数据，结合具体实际情况编写施工设计。（2）设计应包括施工目的、油井基础数据、目前井下管柱及杆柱、本次施工应下井的管柱及杆柱、施工工序、技术要求及安全措施等。施工设计编写后，必须经有关主管技术人员审批后方可施工。（3）在施工中需改变施工程序或采用新的施工措施时，应由要求改变施工内容单位提出新的补充设计。（4）施工设计应选择防脱方式，确定泵挂深度和防冲矩。811．编写施工设计第二节螺杆泵井作业三、螺杆泵作业施工

第二节

螺杆泵井作业2．施工准备

（1）地面调查应包括井位、井场、电源、土油池、采油树、地面管路流程、井架及作业设备等。（2）井下调查应包括井身结构、井况现状、油层资料、射孔资料、目前井下管柱、杆柱结构、采油方式、生产现状、上次施工情况及效果等。（3）按施工设计下井管柱、杆柱、螺杆泵等，经检查验收合格后方可运往