螺桿泵采油作為一種新型人工舉升方式，以投資少、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、節(jié)能以及適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而倍受國世界各油田重視，并己經(jīng)成為油田主要的機(jī)采方式之一。螺桿泵的理論工作特性曲線與實(shí)際工況條件下的工作特性曲線相差較大，用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐存在不準(zhǔn)確性。為此，本文以研究實(shí)際工況條件下的螺桿泵的工作特性為，建立了螺桿泵工作特性修正數(shù)值模擬模型。以此為基礎(chǔ)螺桿泵的工作特性、增強(qiáng)其適應(yīng)性、延長(zhǎng)螺桿泵的使用壽命。
本文詳細(xì)分析了螺桿泵的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征、系統(tǒng)試驗(yàn)分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)和工況環(huán)境對(duì)螺桿泵工作特性的影響規(guī)律。研究表明，螺桿泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)和工況環(huán)境對(duì)螺桿泵工作特性有明顯的影響。工作轉(zhuǎn)速、工況溫度及介質(zhì)粘度的增加會(huì)不同程度地提高螺桿泵的舉升能力，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)偏差、定子型線偏差對(duì)螺桿泵工作特性同樣有明顯的影響。同時(shí)認(rèn)為提高工況條件下的定子型線精度是和提高螺桿泵工作特性的途徑。
根據(jù)采油螺桿泵定子幾何物理特性，建立了螺桿泵定子工作狀態(tài)下的力學(xué)、傳熱數(shù)學(xué)模型，利用有限元分析方法進(jìn)行了定子力學(xué)場(chǎng)、溫度場(chǎng)的禍合數(shù)值模擬計(jì)算，獲得了特定條件下的定子的力學(xué)場(chǎng)、溫度場(chǎng)分布規(guī)律。研究表明，常規(guī)螺桿泵定子型線法向位移可以用正弦曲線很好地表征，且法向位移分布曲線在形態(tài)上呈“M”型。而等壁厚定子型線的法向位移則適合用三項(xiàng)Fourier級(jí)數(shù)描述，其分布曲線呈“W”型。常規(guī)螺桿泵定子型線的法向位移與壓力成正比，等壁厚螺桿泵定子的法向位移與壓力也基本上成正比，但相同壓力下兩者的位移量相差好幾倍。等壁厚定子不僅位移量小，其分布也平坦得多，變化幅度也很小。常規(guī)螺桿泵定子高溫度點(diǎn)位于短軸方向橡膠厚度厚的中心部位，等壁厚定子高溫度點(diǎn)位于直線與圓弧交接處，且定子溫度場(chǎng)分布比較均勻。
從變形角度和溫升來看，等壁厚螺桿泵工作特性比常規(guī)螺桿泵要優(yōu)越得多，在提高工作性能和延長(zhǎng)壽命方面也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
本文通過對(duì)螺桿泵工作特性的分析和充分認(rèn)識(shí)，為螺桿泵的工作特性了空心轉(zhuǎn)子螺桿泵、等壁厚定子螺桿泵、適應(yīng)潤(rùn)滑特性差的螺桿泵?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，空心轉(zhuǎn)子螺桿泵不僅可以提高其工作性能，且工藝配套性。而等壁厚定子螺桿泵技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，能夠明顯和提高螺桿泵的工作性能。適應(yīng)潤(rùn)滑特性差的螺桿泵能夠降低定轉(zhuǎn)子之間的摩擦扭矩，在潤(rùn)滑特性差的介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在研究螺桿泵在油井高溫、高壓條件下定子橡膠產(chǎn)生溶脹、溫脹使空腔變小、泵容積效率減小的試驗(yàn)和影響規(guī)律基礎(chǔ)上，制定了提高泵容積效率的技術(shù)對(duì)策，地發(fā)揮其節(jié)能優(yōu)勢(shì)，為油田生產(chǎn)服務(wù)。
利用螺桿泵工作特性，在建立采出液在抽油桿和油管構(gòu)成的環(huán)空中螺旋流的速度、流量、壓降物理型的基礎(chǔ)上，建立了螺桿泵了舉升生產(chǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和螺桿泵采油井工況分析診斷方法。使螺桿泵采油系統(tǒng)成為率，適應(yīng)性強(qiáng)，，檢泵周期長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)舉升的機(jī)采方式。
