螺杆泵在石油开采中的优劣性
2MPS油气混输双螺杆泵
一,2MPS油气混输双螺杆泵适用范围:2MPS 油气混输双螺杆泵专业用于油田上含有油,汽,水等多相介质原油的输送.提高老油井的产油量和充分利用油中的天然气.流量:0-1000m3/h压力:0-5.0Mpa粘度:0.5-1×106mm2/s温度:-30-280℃含气量:0-100%二,2MPS油气混输双螺杆泵特点:1,在油井采出物产量下降的老油田,使用油气混输双螺杆泵可最大程度上降低井口背压,100%的提高这些老油井的产量,提高油田的效益,在几个月内收回投资.2,在边缘油田,采用油气混输泵进行采出物混输,可以大大节省小油田的前期投资,把边缘性小油田与大区域油田联接起来,实现这些边缘油田的经济而有效的开采.3,在沙漠油田,采用油气混输泵可以把沙漠腹地油井的采出物直接送至沙漠边缘的集输站,简单可靠无人看守的井口混输泵替代繁杂的井口油气分离设备,可大大降低油田建设前期投资,同时使油田工人避免在恶劣环境下工作成为可能.4,使用在油田大的集输站,可以不加任何分离设备就可以把集输站的油,气,水混合物直接压送到远处加工厂进行处理.5,对于较为偏远的油井或是对于油非常粘稠的油田,可以采用油气混输泵作为油井接力泵,把油井采出物升压至主管线所要求压力,送进主管线.三,2MPS油气混输双螺杆泵泵结构说明:1,泵的一对螺杆采用同步齿轮驱动,使得螺杆之间无金属接触,确保油气混输泵能够在100%气运转.2,泵腔采用大流道设计,泵腔内有足够多的存液,即使在100%气的情况下,保证泵可靠运行30分钟.3,采用独立润滑的机械密封,机械密封内带有循环自润滑装置,能够在泵运行时,机械密封内的润滑油自动循环冷却和冲洗机械密封,确保机械密封的长久寿命.4,针对气液混输及原油中含有较多沙砾的恶劣工矿,螺杆型线作了特殊设计,螺杆的表面采取强化处理,保证了关键零件的耐磨性.5,采取闭环变频自动控制,自动跟踪泵的进口压力调节泵的转速,保证泵工作在可靠高效的区域.。
螺杆泵
螺杆泵是开采稠油和含砂原油的一种很好手 段，其容积效率随原油粘度升高而升高，不象离 心泵那样随原油粘度升高泵效急剧下降。目前， 法国MAPE公司生产的螺杆泵可以在含砂量高达60% 的井况下正常工作，系统效率在50%以上，比电潜 螺杆泵高1倍以上，比普通螺杆泵高14%。
2．单螺杆泵的基本尺寸 以k=T／D，m＝T／e代入上式，换算后得：
15mQ
D 3 k 2nV
T 3 15mQ
V
e3
15kQ
m 2 nV
为保证单螺杆泵给出一定的流量Q，首先应确定e、D、T三个参数值。对于 采油用的小流量、高压头单螺杆泵，一般取，k=2～2．5，m＝28～32。因此，一 般将螺杆断面直径D作为计算的基础，因为它受到油井直径的限制。确定螺杆断 面直径D后，再计算螺杆的偏心距e和衬套的导程T。
2、由于密封腔室的推移速度是恒定的，理论上螺杆泵的流量是非常均匀 的，不存在流量波动。
泵与压缩机多媒体课件
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重庆科技学院机械工程学院
六、单螺杆泵的运动学问题
1、螺杆的自转和公转
如图所示：衬套的中心O为圆心，以 两倍的偏心距e为半径作圆，称为衬套的 定中心圆。再以螺杆的轴线O2为圆心，以 螺杆的断面中心Ol到O2的距离为半径作 圆，称为螺杆的动中心圆。螺杆在衬套中 的运动就是由螺杆的动中心圆在衬套的定 中心圆中作纯滚动所形成的。
其一：使螺杆的一个或几个断面尺寸大于衬 套断面的相应部分，即具有初始过盈值，这 种情况下衬套单个导程的压力增加值较高， 但螺杆与衬套间的摩擦力较大，机械效率较 低；
螺杆泵的详细介绍
螺杆泵的详细介绍
螺杆泵
螺杆泵是一种结构简单，制造成本低，广泛应用的轴向循环泵，它包
括一个固定在泵体上的螺旋轴，该螺旋轴上一端覆有螺杆，另一端带
有涡轮或分动筒，其原理是将轴向运动转化为径向运动，即将物体诱
导到泵封头中，形成负压高于大气压的区域，从而使物体往泵出汁口
处流出。
1、螺杆泵的结构
螺杆泵由轴、螺旋、轴套、轴承壳、轴承座、轴承以及结构齿轮组成，其中，轴向循环泵的轴通常是以一个螺杆作为轴的构件，在轴的两端
装有两个端盖，轴上螺杆的形状可以是圆柱形或梯形，其中，梯形螺
杆的排量比圆柱形螺杆的排量大，然而，它的性能稳定性不如圆柱形
螺杆，另外，轴承壳是支撑轴承的组件，轴承座是连接轴承壳与泵体
的组件，轴承类型分为滚动轴承和滑动轴承，常用的有深沟球轴承和
滚针轴承，轴承的主要作用是承受轴上的转矩以及分流外部载荷，防
止轴受损。
2、螺杆泵的优缺点
螺杆泵具有可靠性高，运行可靠，抗冲击、耐热性能优良，无污染，
体积小，重量轻，安装和迁移方便，性价比高等优点，但它也有一些
缺点，如泵送能力、噪音大、效率较低等。
3、螺杆泵的应用场合
螺杆泵常用于工业管道系统、输送机械液体、空调冷却、换热循环系统、燃油系统、液压系统、消防系统等各种系统中。
另外，也可用于石油天然气、船舶排水、化学工业、冶金工业、热力发电站等场合。
综上所述，螺杆泵是一种结构简单，制造成本低，性能稳定而又经济实惠的轴向循环泵，广泛用于石油天然气、船舶排水、冶金工业、热力发电站等场合，且它具有抗冲击性能优良，操作可靠，声级低，无污染，可靠性高等特点，所以得到了广大用户的青睐。
螺杆泵的分类、区别和优缺点分析
螺杆泵的分类、区别和优缺点分析1螺杆泵分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵等。
下面佰诺泵阀分别从结构、特点、性能参数、应用场合四个方面来简单地阐述这三种螺杆泵之间的区别以及各自的优缺点等等。
一、单螺杆泵结构：单头阳螺旋转子在特殊的双头阴螺旋定子内偏心地转动（定子是柔软的），能沿泵中心线来回摆动，与定子始终保持啮合。
特点:1、可输送含固体颗粒的液体；2、几乎可用于任何粘度的流体，尤其适用于高粘性和非牛顿流体；3、工作温度受定子材料限制。
性能参数：流量可达150m3/h，压力可达20MPa应用场合：用于糖蜜、果肉、淀粉糊、巧克力浆、油漆、柏油、石腊、润滑脂、泥浆、粘土、陶土等。
二、双螺杆泵结构：有两根同样大小的螺杆轴，一根为主动轴，一根为从动轴，通过齿轮传动达到同步旋转。
特点：1、螺杆与泵体，以及螺杆之间保持0.05~0.15mm间隙，磨损小，寿命长2、填料箱只受吸入压力作用泄漏量少3、与三螺杆泵相比，对杂质不敏感性能参数：压力一般约为1.4MPa，对于粘性液最大为7MPa，粘度不高的液体可达3MPa，流量一般为6~600m3/h，最大1600m3/h；液体粘度不得大于1500mm2/s。
应用场合：用于润滑油、润滑脂、原油、柏油、燃料油及其他高粘性油。
三、三螺杆泵结构：由一根主动螺杆和两根与之相啮合的从动螺杆所构成。
特点：1、主动螺杆直接驱动从动螺杆，无需齿轮传动，结构简单；2、泵体本身即作为螺杆的轴承，无需再安装径向轴承；3、螺杆不承受弯曲载荷，可以制得很长，因此可获得高压力；4、不宜输送含600m以上固体杂质的液体；5、可高速运转，是一种小的大流量泵，容积效率高；6、填料箱仅与吸入压力相通，泄漏量少。
性能参数：压力可达70 MPa，流量可达2000m3/h。
适用粘度为5~250 mm2/s的介质。
应用场合：适宜于输送润滑油、重油、轻油及原油等。
也可用于甘油及粘胶等高粘性药液的输送。
以上就是单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵之间结构特点、性能参数以及应用场合之间的区别，用户可以根据介质特点、参数要求以及实际场合来选择合适的螺杆泵。
直驱潜油螺杆泵
潜油螺杆泵装置沈阳大学王子贵一、产品用途该潜油直驱螺杆泵装置的特点是潜油电机在螺杆泵上端，电机的转子轴是空心，用来走井液。
主要适用于开采高黏度、高含蜡、高含沙、高含气原油,在斜井、水平井、沼泽区块和海上平台作业中,其泵效高、同比采油量能耗低、泵检周期长、制造成本低、维护费用低、节能效果显著等。
二、技术特点1、将有杆采油工艺变为无杆采油,消除了抽油杆与油管之间的磨损。
2、抽吸连续平稳,不对油层产生压力激动作用,泵的排量稳定,油液流动无扰动,便于计量。
3、不易发生气锁,具有破乳作用。
4、适用于直井、斜井、水平井、尤其适用于杆管偏磨井。
5、机械采油设备中同比采油量能耗低、泵效高。
6、采用大功率步进永磁电机并直接驱动螺杆泵,电能利用率在80%以上。
7、该种电机低速转矩大,特别适合含沙量大及稠油的井况。
8、井口控制器采用无位置传感器磁通矢量控制,使系统运行更平滑稳定。
9、保护功能齐全,可对电机欠载、过载、过电压、欠电压、短路、三相电压及电流不平衡等有效保护。
10、可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单。
11、耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长。
12、效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速损耗。
13、综合节电率可达20%-60%。
三、技术参数（一）1、电机功率：6KW2、工作电压：380V3、额定电流：12A4、工作转矩：285N〃M（200r/min）5、环境温度：120℃（二）1、电机功率：8KW2、工作电压：380V3、额定电流：16A4、工作转矩：380N〃M（200r/min）5、环境温度：120℃（三）1、电机功率：10KW2、工作电压：380V3、额定电流：20A4、工作转矩：475N〃M（200r/min）5、环境温度：120℃。
螺杆泵采油地面系统安全预防
处理方式：紧急停机、排查 故障、修复损坏部件
经验教训：加强设备管理、 提高员工安全意识
添加标题
案例概述：某地区螺 杆泵采油地面系统在 安全生产管理方面采 取了一系列的措施， 包括设备维护、员工 培训和安全检查等。
添加标题
具体措施：该地区定 期进行设备维护和保 养，确保设备正常运 行；加强员工培训， 提高员工的安全意识 和操作技能；定期进 行安全检查，及时发 现和消除安全隐患。
立即停泵，关闭进出口阀门，切断 电源
采取措施防止泄漏和扩散，确保人 员安全
添加标题
添加标题
保持现场，及时报告相关部门
添加标题
添加标题
配合相关部门进行事故调查和处理
防爆设备：确保在易燃易爆环境中安全运行 防雷设备：避免雷击对设备造成损坏 防静电设备：防止静电积累引发火灾或爆炸 紧急停车系统：在紧急情况下快速停机并切断电源
通过对螺杆泵采油地面系统的安全预防进行总结和经验教训的梳理，可以不断完善系 统的安全性能和提高生产效率，为企业的可持续发展提供有力保障。
智能化技术：提高 系统的自动化和智 能化水平，减少人 工干预，降低安全 风险。
物联网技术：实现 远程监控和实时预 警，提高安全预防 的及时性和准确性。
新型材料：采用高 强度、耐磨、耐腐 蚀的新型材料，提 高设备的可靠性和 寿命。
● a. 设备维护保养：定期对螺杆泵采油地面系统进行全面检查，确保设备正常运行。 ● b. 操作规程制定：制定详细的操作规程，规范操作人员的作业流程，避免误操作。 ● c. 安全培训：对操作人员进行安全培训，提高他们的安全意识和应对突发事件的能力。 ● d. 应急预案制定：制定应急预案，明确应急处置流程和责任人，确保在紧急情况下能够迅速响应。
各种螺杆泵产品典型应用范围
各种螺杆泵产品典型应用范围螺杆泵是一种以螺杆为工作元件，通过螺杆的旋转将液体或气体输送到一定压力或流量的设备。
螺杆泵由于具有结构简单、工作可靠、输送介质广泛等特点，在工业生产中有着广泛的应用范围。
一、化工领域：1.输送稠密介质：螺杆泵能够顺利输送高粘度、高黏度的介质，如焦油、树脂、沥青、聚合物等，在橡胶、涂料、制药、塑料等行业具有重要应用。
2.输送腐蚀介质：螺杆泵可以使用不锈钢等耐腐蚀材料制成，适用于输送腐蚀性介质，如酸、碱、盐溶液等，在化工生产中有着广泛应用。
3.输送高温介质：螺杆泵能够承受高温环境，适用于输送高温介质，如沥青、石油、化工原料等，广泛应用于炼油、化工等领域。
二、石油工业：1.原油输送：螺杆泵在原油输送中具有可靠性高、压力稳定、输送效率高等特点，可广泛应用于石油勘探、输油管等领域。
2.油田注水：螺杆泵可用于油田注水，将水或其他介质注入油井，从而提高油田开采效果。
3.炼油过程中：螺杆泵用于输送石油炼制过程中的原料、成品油、副产品等，如重质油、渣油、沥青等。
三、食品工业：1.输送食品浆糊：螺杆泵适用于输送食品浆糊、果泥、果酱等高粘度食品液体，如奶制品、调味品、果汁等。
2.饮料生产：螺杆泵可用于输送饮料、乳制品、浓缩果汁、糖浆等。
3.食品工艺中的材料输送：螺杆泵广泛应用于食品工艺中的颗粒输送、烘干输送、酿造输送等工艺。
四、造纸工业：1.纸浆输送：螺杆泵适用于输送高浓度纸浆、废纸浆等，在造纸过程中起到重要的作用。
2.纸浆回收：螺杆泵可用于纸浆回收系统，将废纸浆输送至回收处理设备。
五、电力工业：1.垃圾焚烧厂：螺杆泵用于输送垃圾焚烧厂产生的粉煤灰、废渣等固体废弃物。
2.流化床锅炉：螺杆泵适用于流化床锅炉中的循环输送，如煤粉输送、灰渣排出等。
六、环保工业：1.污水处理：螺杆泵可用于输送污水、污泥等废水处理过程中的介质，如工业污水、城市污水处理等。
2.垃圾处理：螺杆泵可用于垃圾处理设备中的输送、压缩等过程。
螺杆泵采油工艺在青海油田的应用及现场评价
抽 油 杆 的 １ ８倍 ， ３ ×５ ５空 心 抽 油 杆 的抗 扭 能 ． ６ ． 力 是 １英 寸 实 心抽 油 杆 的 ２ １ 。 ． 倍
表 １ 空 心 抽 油 杆 尺 寸
处 于探 索 阶段 。 其 工 作 原 理 是 沿 着 螺 杆 泵 的 全 长 ， 转 子 外 表 在
点 ［ ， 几 年 来 在 全 国各 油 田被 广 泛 应 用 。 ２近 ］ 近 年 来 ， 内外 在 螺 杆 泵 新 工 艺 、 材 料 的研 究 国 新 开 发方 面 ， 得 了一批 新 成 果 ， 大 地 提 高 了 螺 杆 泵 取 极 的应用 范 围 。青 海 油 田应 用 螺 杆 泵 采 油 工 艺 也 有 一 段 时 间 ， 是 ， 其 应 用 规 模 和技 术 水 平 而 言 ， 然 但 就 仍
将 油 管 内原 油 进行 全 程加 热 ， 降低 原 油 粘 度 ， 以 防止
地 面驱 动 螺 杆 泵 采 油 是 ２ Ｏ世 纪 ８ ０年 代 发 展 起
来 的一 种 新 型 机 械 采 油 技 术 ［ 。螺 杆 泵 兼 有 离 心 泵 １ ］
油管结蜡 ， 既能 有效地解 决高 凝 、 高粘 、 高含 蜡原油 在开采过程 中举 升 困难 的问题 ， 能进一步 提高产 又
＊ 收 稿 日期 ：０ ００—２ ２ １－３０
的流动性 ， 减小空心抽油杆 的旋转扭矩 。
（ ） 热 温 度 可 以 调 控 ， 据 油 井 的实 际 情 况 ， ３加 根 设定加热功率 ， 以达 到 高 效 节 能 地 开 采 高 粘 、 凝 油 高 的 目的 。节 电率 可达 到 ｌ ～２ 。 ５ ５
第一作者简介： 田扬（ ９５） 女（ １ ８一 ， 汉族） 陕西西安人 ， ， 西安石油大学在读硕士研究生 ， 研究方向 ： 采油工程理论与技术。
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螺杆泵在石油开采中的优劣性
发表时间：
2014-09-15T09:59:16.140Z 来源：《科学与技术》2014年第4期下供稿 作者： 赵永仁
[导读] 展望螺杆泵近年来在我国石油行业中发展较快，但是与国外先进技术相比，差距仍较大
中油辽河石油勘探局华油实业公司
赵永仁
摘要：石油的开采过程中，螺杆泵正发挥着越来越大的作用。螺杆泵以其独有的特点发挥着常规抽油机所不能及的技术优势，适用性
广，经济效益佳。设计科学、合理的螺杆泵采油系统，可以为油田快速发展提供强有力的保证，为老油田、低效益油田二次开发提供技术
支持。
关键词：螺杆泵；工作原理；优越性；约束条件石油行业是工业的命脉，近年来我国石油工业得到快速发展，一批新技术、新工艺被
陆续投入到石油生产中，其中，以螺杆泵为代表的新兴举升方式正在大庆、辽河、胜利等各油田快速发展。
螺杆泵以低成本、适应性强、低能耗等优点在油田生产中得到广泛的应用。本文重点介绍螺杆泵的工作原理、优缺点以及约束条件。
1 螺杆泵的工作原理螺杆泵采油系统工作时，由地面动力设备带动抽油杆柱旋转，连接于抽油杆底端的螺杆泵转子随之一起转动，井
液从螺杆泵下部吸入，由上端排出，并从油管流出井口，再通过地面管线输送至计量站。螺杆泵是靠空腔排油，由于定子比转子多一条螺
旋线，所以在转子与定子间形成一个个互不连通的封闭腔室，当转子在定子中旋转时，封闭空腔沿轴线方向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，这样，封闭空腔随着转子的旋转而不断变换位置，并呈现周期性的重复出现，且转
子沿着自己的轴线旋转的同时又平行于定子轴线并绕定子轴线沿一定的半径作圆周滚动，从而将井内的流体由底部密封腔逐级推向顶部密
封腔，并逐级提高压力，这样，把杆管环空中的流体连续不断的举升到地面。
定子和转子之间形成一系列的密封腔室，转子运动时（行星运动），密封腔室在轴线方向沿螺旋线运动，按照旋向，输送原油。由于
转子是由金属材料制成，而定子是由弹性材料制成，所以两者组成的密封腔室很容易在入口管路中获得较高的真空度，使泵具有自吸能
力，甚至在气、液混输时也能保持自吸能力。
根据单螺杆泵采油系统的工作示意图，转子转动180°过程中，转子在定子中的位置。连续输液的过程，是以连续不断地打开和关闭密
封腔室而实现的。当定子
-转子副中吸入的第一个密封腔室的容积增加时，在它和吸入端的压差作用下，油流便进入第一个密封腔室，随着
转子的转动，这个密封腔室开始封闭，并向排出端移动。就这样，油液通过一个又一个的密封腔室从吸入端被推挤到排出端，压力不断升
高，排量非常均匀，从而形成稳定的环空螺旋流动。因此，螺杆泵抽油井杆管环空中井液的流动形态与抽油机井不同，是典型的稳定环空
螺旋流动。
2 螺杆泵采油系统的特点2.1 螺杆泵采油系统的优越性螺杆泵与其它机械采油设备相比，具有以下优点：（1）螺杆泵与电动潜游泵、
水力活塞泵以及游梁式（链条式）抽油机相比较而言，结构简单，价格低廉，节省空间，并且一次性投资少。
（2）地面装置结构简单，安装使用方便，可以直接座在井口套管的四通上，占地面积小，除原井口外，不另占面积，可以方便的加上
一个防盗井口房。
（3）能耗低、管理费用低。由于螺杆泵是螺旋式抽油的容积泵，流量无脉动，轴向流动连续，流速稳定，因此它与游梁式抽油机相
比，没有液柱和机械传动的惯性损失。它是现有机械采油设备中能耗最小，效率较高的机种之一。
（4）粘度适用范围广，可以举升稠油。一般来说，螺杆泵适合于粘度为8000mpa?s（50 °C ）以下的各种含原油流体，因此多数稠油
油田都可以使用。
（5）适应高含砂井。理论上看，螺杆泵可以输送含砂量达80%的砂浆。在原油含砂量高（除砂埋之外）的情况下螺杆泵可以正常生
产。
2.2 螺杆泵采油系统的局限性虽然螺杆泵采油具有很多优点，但是在某些方面也存在一定的缺点。
（1）定子容易损坏，若定子的寿命短，则检泵次数多，每次检泵都必须起下管柱，增加检泵费用。
（2）螺杆泵定转子之间需要有流体润滑，如果仅仅依靠粘度较低的流体润滑工作，那么螺杆泵过热将会引起定子弹性体老化，烧毁。
（3）注蒸汽油井对螺杆泵的定转子橡胶有害。
3 螺杆泵工作约束条件3.1 沉没度的约束条件油井的沉没度过低，泵在供液不足的状况下抽汲时，可产生液击现象，并导致额外的冲击
载荷。液体的冲击载荷与泵径的关系很大，泵径越大冲击载荷越大，液击使杆管最大载荷与最小载荷的差值增大，螺旋扭矩也增大，杆、
管断脱的可能性增大。如果油井长期在低沉没度状态下连续工作，原油脱气，粘度增大，容易造成结蜡，加速了杆柱的螺旋扭曲，还会产
生偏磨，这种磨损不仅伤害抽油杆接箍，也严重损坏油管。且再加上沉没度小，油套环形空间内的液体就少，对油管的径向束缚力就小，
油管的径向摆动就会相对剧烈，易引起杆、管断脱。
油井的沉没度过高，油井的流压就增大，当超过了合理界限时，相对一些薄差油层，由于渗透率低或者地层压力低，会抑制该层不出
液，使该井的产液层层间矛盾突出。而且，当沉没度超过合理的沉没度后，油井的产量不再增加。
螺杆泵的容积效率一般控制在30%~90%较合理，容积效率不合理会导致螺杆泵的工作性能优势得不到最好的发挥，因此由式（1）~
（
3）计算沉没度范围的界线值。
3.2 入泵介质对泵体的损害入泵介质在很大程度上影响着井下螺杆泵的正常工作，除满足必要的沉没度外，入泵流体中H2S 的含量对
橡胶定子有着致命性的影响，目前仅有国外几家大公司垄断着高温高压及高酸性条件下的橡胶配方，进口价格高昂。国内有几家高校进行
了相关实验，虽已具备井下橡胶密封件等小块耐
H2S的橡胶产品，但还未见真正意义上的橡胶螺杆泵产品配方，各种耐高温橡胶螺杆泵在
实际油井中生产时间短，经济效益差。
4 展望螺杆泵近年来在我国石油行业中发展较快，但是与国外先进技术相比，差距仍较大。螺杆泵以易管理、适应性强、低耗等诸多
优势在石油工业中广泛应用，只要石油科研工作者以更大的决心改进、提高我国的螺杆泵采油技术水平，螺杆泵举升工艺就可以在我国石
油行业中发挥更大的作用。