我生產(chǎn)的3GR螺桿泵是按標(biāo)準(zhǔn)GB10887-89設(shè)計、制造。3GR螺桿泵是一種轉(zhuǎn)子式容積泵,主要是利用螺桿嚙合的原理,依靠旋轉(zhuǎn)的螺桿在泵套內(nèi)相互嚙合,把被輸送的介質(zhì)封閉在嚙合腔內(nèi),沿螺桿軸向連續(xù)勻速地推至排出口,為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的壓力。三螺桿泵適用于輸送各種無腐蝕性油類及類似油和潤滑性液體。輸送液體的粘度范圍一般為3.0~760mm2/S(1.2~100°E),高粘度介質(zhì)可通過加溫降粘后輸送。其溫度一般不超過350℃。
三螺桿泵特點(diǎn):
(1)壓力和流量范圍廣泛,流量范圍0.2~600m3/h高工作壓力可達(dá)6.3MPa;
(2)運(yùn)送液體的種類和粘度范圍寬廣;
(3)因?yàn)槿輻U泵內(nèi)的回轉(zhuǎn)部件慣性力較低,故可使用很高的轉(zhuǎn)速;
(4)吸入性能好,具有自吸能力;
(5)流量均勻連續(xù),振動小,噪音低;
(6)與其它回轉(zhuǎn)泵相比,對進(jìn)入的氣體和污物不太敏感;
(7)三螺桿泵結(jié)構(gòu)堅實(shí),安裝保養(yǎng)容易;
(8)自吸;
(9)由于部件通用組合系列化有多種結(jié)構(gòu),可用于臥式,法蘭式和立式安裝;
(10)根據(jù)所輸送介質(zhì)需要還可提供加熱或冷卻結(jié)構(gòu);
螺桿泵是20世紀(jì)80年代初期被用作石油工業(yè)中的一種人工舉升設(shè)備,它的運(yùn)動部件少,無閥件和復(fù)雜流道,排量均勻,在抽汲高粘、高含砂和高含氣量的原油時具有的優(yōu)越性。作為越來越受到推崇的螺桿泵采油技術(shù),其工業(yè)應(yīng)用率在不斷的擴(kuò)大。目前,各油田的螺桿泵采油所占份額在逐年增加,螺桿泵正在發(fā)揮著巨大的作用,我國大慶、勝利等油田已廣泛應(yīng)用地面驅(qū)動單螺桿泵開采原油,并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
但是,隨著油田的不斷,油井的不斷增加,各種斜井定向井不斷涌現(xiàn),僅靠抽油桿的旋轉(zhuǎn)來傳遞動力的地面驅(qū)動單螺桿泵,其抽油桿的脫地面驅(qū)動螺桿泵抽油井的工況分析理論還不夠完善,有些問題的處理還處于半經(jīng)驗(yàn)狀態(tài),致使油井的生產(chǎn)管理存在的缺陷。完善的采油井管理應(yīng)該包括油井正確的設(shè)計、規(guī)范的施工和合理的監(jiān)測與維護(hù),由于螺桿泵采油系統(tǒng)要求的技術(shù)水平較高,因此螺桿泵的管理不善很容易導(dǎo)致出現(xiàn)故障。目前,螺桿泵采油井的管理還不完善,主要體現(xiàn)在憑經(jīng)驗(yàn)出設(shè)計,缺乏施工標(biāo)準(zhǔn),缺乏完善的監(jiān)測手段,日常維護(hù)也只限于外觀上,故障分析多停留在宏觀井況的基礎(chǔ)上,憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行感性的判斷,沒有建立類似于有桿泵采油專家系統(tǒng)或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型庫,也沒有判斷各種工況界限的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)場工人的判斷準(zhǔn)確率很低,只能根據(jù)噪音和振動信號來判別,且要求判斷者具有較高的水平和豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),不能對整個采油系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。監(jiān)測技術(shù)與工況診斷是提高螺桿泵采油技術(shù)與管理水平的一個重要途徑,只有進(jìn)行定量監(jiān)測才能為方案設(shè)計、施工和維護(hù)等工作提供明確的參考依據(jù)。
目前現(xiàn)有的一些方法都有其自身的局限性,而且方法也是比較單一,使得目前螺桿泵采油井系統(tǒng)情況診斷分析還不完善,其診斷的結(jié)果在某種程度上仍存在缺陷,有進(jìn)行進(jìn)一步的研究,以提高螺桿泵采油技術(shù)水平及經(jīng)濟(jì)效益。因此,為了實(shí)現(xiàn)對螺桿泵采油的管理,提高螺桿泵采油的科技含量,達(dá)到低投入高產(chǎn)出益,提高螺桿泵抽油井的工況分析技術(shù)水平,本文從以下幾個方面對螺桿泵的故障診斷作了進(jìn)一步的研究。
1、結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際生產(chǎn)情況,對螺桿泵采油井的工況進(jìn)行分類,確定工況的指標(biāo)界限,并對各種工況進(jìn)行定義。
2、對螺桿泵抽油井桿管環(huán)空內(nèi)環(huán)空螺旋流的流動規(guī)律進(jìn)行描述,建立螺桿泵抽油井桿管環(huán)空內(nèi)井液環(huán)空螺旋流動的摩擦壓力降及其摩擦扭矩的數(shù)學(xué)模型。
3、根據(jù)螺桿泵的工作原理,建立了螺桿泵抽油并抽油桿柱所受的周向扭矩及軸向力的數(shù)學(xué)模型。
4、對影響螺桿泵抽油井抽油桿柱與采出液摩擦扭矩的各項因素進(jìn)行了分析。
5、編制了螺桿泵采油井工況分析應(yīng)用軟件,對螺桿泵采油井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,并通過井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對工況進(jìn)行分析,提高螺桿泵抽油井日常管理的規(guī)范及效率。
型號 | 排出壓力 P MPa |
流量 Q |
轉(zhuǎn)速 n r/min |
汽 蝕余量 r m |
效率 η % |
電動機(jī) | ||
m3/h | L/min | 功率kw | 型號 | |||||
25×4-46 | 1.0 | 0.8 | 13 | 1450 | 4 | 62 | 0.75 | Y802-4 |
2.5 | 0.6 | 10 | 60.6 | 1.5 | Y90L-4 | |||
1.0 | 2.0 | 33 | 2900 | 4.5 | 59.4 | 1.5 | Y90S-2 | |
2.5 | 1.6 | 26 | 69 | 3 | Y100L-2 | |||
30×4-46 | 1.0 | 1.6 | 26 | 1450 | 4.5 | 63.5 | 1.1 | Y90S-4 |
2.5 | 1.2 | 20 | 61 | 2.2 | Y100L1-4 | |||
1.0 | 3.6 | 60 | 2900 | 5 | 60 | 2.2 | Y90L-2 | |
2.5 | 3.2 | 53 | 69 | 4 | Y112M-2 | |||
36×4-46 | 1.0 | 2.8 | 46 | 1450 | 4.5 | 66 | 2.2 | Y100L1-4 |
2.5 | 2.4 | 40 | 66.5 | 4 | Y112M-4 | |||
1.0 | 6.5 | 108 | 2900 | 5 | 60.5 | 4 | Y112M-2 | |
2.5 | 6 | 100 | 72 | 7.5 | Y132S2-2 | |||
42×4-46 | 1.0 | 4.8 | 80 | 1450 | 5 | 62 | 4 | Y112M-4 |
2.5 | 4.2 | 70 | 73 | 5.5 | Y132S1-4 | |||
1.0 | 10.5 | 175 | 2900 | 5.5 | 61 | 5.5 | Y132S1-2 | |
2.5 | 10 | 166 | 72 | 15 | Y160M2-2 | |||
45×4-46 | 1.0 | 6.3 | 106 | 1450 | 5 | 70 | 3 | Y100L2-4 |
2.5 | 5.9 | 99 | 74 | 7.5 | Y132M-4 | |||
1.0 | 13.5 | 225 | 2900 | 5.5 | 60 | 7.5 | Y132S2-2 | |
2.5 | 13 | 217 | 75 | 15 | Y160M2-2 | |||
60×4-46 | 1.0 | 15.5 | 255 | 1450 | 5 | 71.3 | 11 | Y160M-4 |
2.5 | 14.5 | 245 | 74 | 15 | Y160L-4 | |||
1.0 | 32 | 533 | 2900 | 5.5 | 63 | 18.5 | Y160L-2 | |
2.5 | 31.5 | 525 | 77 | 37 | Y200L2-2 | |||
70×2-46 | 0.6 | 24 | 400 | 1450 | 5 | 71 | 7.5 | Y132M-4 |
1.0 | 23.5 | 390 | 75 | 11 | Y160M-4 | |||
1.6 | 22.5 | 370 | 76 | 15 | Y160L-4 | |||
70×4-46 | 1.0 | 24.5 | 408 | 1450 | 5 | 72.5 | 18.5 | Y180M-4 |
2.5 | 23.5 | 392 | 79 | 30 | Y200L-4 | |||
80×2-46 | 0.6 | 36.5 | 608 | 1450 | 5 | 72 | 11 | Y160M-4 |
1.0 | 35 | 594 | 75.5 | 18.5 | Y180M-4 | |||
1.6 | 34.5 | 575 | 76.5 | 22 | Y180L-4 | |||
80×4-46 | 1.0 | 37 | 617 | 1450 | 5.5 | 72 | 30 | Y200L-4 |
2.5 | 35 | 590 | 78.1 | 45 | Y225M-4 | |||
100×2-46 | 0.6 | 72.5 | 1208 | 1450 | 5 | 73 | 22 | Y180L-4 |
1.0 | 71 | 1183 | 77 | 37 | Y225S-4 | |||
1.6 | 60.5 | 1158 | 79 | 45 | Y225M-4 | |||
100×4-46 | 1.0 | 72.5 | 1208 | 1450 | 5.5 | 73 | 55 | Y250M-4 |
2.5 | 70 | 1165 | 78.5 | 75 | Y280S-4 | |||
S100×3-27 | 0.6 | 72 | 1196 | 1450 | 6 | 62 | 22 | Y180L-4 |
1.6 | 70 | 1160 | 72 | 55 | Y250M-4 | |||
2.5 | 69 | 1145 | 74 | 75 | Y280S-4 | |||
S120×3-27 | 0.8 | 123 | 2055 | 1450 | 6 | 74.5 | 55 | Y250M-4 |
1.5 | 120 | 2010 | 76 | 90 | Y280M-4 | |||
2.5 | 115 | 1920 | 78.5 | 132 | Y315M-4 |