高粘度转子泵系统是近几年迅速发展起来的机械采油设备,但随着采油技术的不断发展,常规螺杆泵的寿命、适应范围、工作性能及综合效益已成为制约其推广应用的重要因素,因此对螺杆泵的性能必须做更深入的研究。等壁厚定子螺杆泵就是为了进一步改善常规螺杆泵使用性能和提高其系统效率而提出来的。
等壁厚定子螺杆泵与常规螺杆泵相比具有以下优点。
(1)提高了螺杆泵的工作寿命等壁厚定子螺杆泵产热较少,并具有更加优良的散热能力,避免了定子内橡胶材料最薄处有害的热积聚,同时采用等壁厚空心转子匹配,减小了转子对定子橡胶的侧向挤压力,从而使定子的损坏明显减少,延长了泵的工作寿命,降低了作业费用。
(2)提高了泵的工作稳定性由于橡胶层厚度均匀,可实现较高的加工精度,泵工作时,在油和热效应的作用下,橡胶膨胀也均匀,更便于配泵。
(3)提高了系统效率螺杆泵是靠定子和转子的过盈来保证泵效和排量的,过盈大,则摩擦阻力大,传动功率损失就大。均匀壁厚的橡胶层在动态过程中抵抗变形的能力好,单级承压高,这就使定转子间可以最小的过盈达到较佳的配合,从而改善泵的工作性能。据报道,这种新型高粘度沥青泵产生的泵压比常规泵大几倍,长度上允许缩短40%,可以完成同样排量的举升工作,启动扭矩低,其传动功率明显减小,可在更恶劣的工况中应用。
(4)具有良好的技术经济指标等壁厚定子螺杆泵具有较高的经济效益,与常规螺杆泵相比较,现场事故少,机械损失小,可提高泵效,降低采油成本,具有良好的技术经济指标。
技术关键
1.定子泵筒的加工工艺
针对等壁厚定子外筒的两种形式,加工工艺一是采用铸造工艺加工基体为非橡胶的定子泵筒,二是由机械加工成型外观呈螺旋扭曲状的定子泵筒。
2.定子泵筒的焊接问题
由于受铸造工艺的限制,铸造成型的泵筒分几段加工,然后再用焊接的方法将它们连起来,但困难的是内部形线的校对,解决的途径是先加工一个小模芯,用它来校对形线并进行焊接。
等壁厚定子螺杆泵是在常规螺杆泵的基础上发展的新机型,它解决了常规螺杆泵定子技术的不足,可使其性能有明显的突破,在目前机械采油设备向高效、节能化发展的过程中,兼具常规螺杆泵优越性又同时具有其独特先进性的设备将是市场选择的产品。由于等壁厚定子螺杆泵只是改变了常规定子技术的不足,因此现场应用仍可采用地面驱动的常规方法。同时采用等壁厚空心转子匹配,减小转子对定子橡胶的侧向挤压力。从而使定子的损坏明显减少,延长泵的工作寿命,降低作业费用。此外,在潜油螺杆泵采油技术中,最难解决的是转速匹配问题,这就需要通过改变电动机级数,降低潜油电动机的转速,同时配合应用间隙小的螺杆泵,适当提高螺杆泵的转速,等壁厚定子螺杆泵可以满足这些条件,使这一技术顺利实现。
结论
(1)等壁厚定子保温转子泵不仅继承了常规螺杆泵的优点,还具有其独特的先进性,除应用于地面驱动的常规方法外,还可应用于潜油螺杆泵采油技术,值得开发应用。
(2)目前,国际上许多厂家都在竞相研究等壁厚定子螺杆泵采油技术,而国内还没有生产厂家,因而市场潜力很大,如果对等壁厚定子螺杆泵进行积极开发,可为油田提供一种高效的机采设备。
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