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螺桿泵桿式驅(qū)動(dòng)密封系統(tǒng)

類別:公司新聞 文章出處:金封泵業(yè)發(fā)布時(shí)間:2018-2-28 瀏覽人次:

桿式驅(qū)動(dòng)的螺桿泵密封系統(tǒng)是開(kāi)采出砂井、氣井或稠油井的經(jīng)濟(jì)有效的人工舉升方法。
桿式驅(qū)動(dòng)的螺桿泵靠地面電機(jī)(電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)頭和井中的抽油桿)帶動(dòng)的驅(qū)動(dòng)桿運(yùn)行,新系統(tǒng)必須將螺桿泵井的驅(qū)動(dòng)頭的底部密封,以控制井液。美國(guó)貝克休斯舉升中心研制了兩種有效的用于Lifteq驅(qū)動(dòng)頭系列的密封方法:轉(zhuǎn)動(dòng)密封和注射式密封。
轉(zhuǎn)動(dòng)密封舉升中心提供了防泄漏和有助于監(jiān)控桿式驅(qū)動(dòng)螺桿泵運(yùn)行狀況的轉(zhuǎn)動(dòng)密封部件。新型密封部件是專為環(huán)境敏感地區(qū)研制的。通過(guò)冗余密封和漏失孔的油田技術(shù)周期檢查密封是否有效。


一旦密封部件磨損,一打開(kāi)就有液流從漏失孔流出。這時(shí)作業(yè)人員可以應(yīng)用ZUI后的冗余密封量直至預(yù)定的檢泵周期,或者鎖上轉(zhuǎn)動(dòng)密封部件,用普通密封繩密封,直至下一次檢泵。應(yīng)用新型密封系統(tǒng)避免了計(jì)劃外檢泵,計(jì)量螺桿泵降低了作業(yè)成本。
注射式密封在作業(yè)期間當(dāng)密封繩被壓扁、驅(qū)動(dòng)頭仍在運(yùn)行時(shí),可插入注射式密封部件。為填補(bǔ)壓扁的密封繩,可用壓力槍將半流體狀的密封部件插入到小孔中。新系統(tǒng)縮短了停泵時(shí)間,延長(zhǎng)了檢泵周期,減少了對(duì)環(huán)境的影響。

螺桿泵的分類適用以及選型
   螺桿泵屬容積式轉(zhuǎn)子泵,它是由泵內(nèi)螺桿齒形與泵套形成的若干密封腔的位移來(lái)吸入和排出液體的。螺桿泵內(nèi)兩個(gè)相鄰密封腔間沒(méi)有理論泄漏通道的稱為嚴(yán)格密封型螺桿泵,反之為非嚴(yán)格密封型螺桿泵。
    椐目前的實(shí)際應(yīng)用及有關(guān)資料顯示,螺桿泵的應(yīng)用范圍很廣,它的特點(diǎn)是流量平穩(wěn)、壓力脈動(dòng)小、有自吸能力、噪聲低、效率高、壽命長(zhǎng)、體積小、工作可靠。突出的優(yōu)點(diǎn)是輸送介質(zhì)時(shí)不形成渦流、可輸送粘度范圍寬廣的各種介質(zhì),既可以輸送各種粘度的潤(rùn)滑性或腐蝕性介質(zhì),也可以輸送各種粘度的非牛頓液體,還可以氣液混輸、固液混輸。它廣泛應(yīng)用于海上平臺(tái)工程、石油化工、航運(yùn)、電力、機(jī)械液壓系統(tǒng)、食品、造紙、制糖、軍工和污水處理等工業(yè)部門(mén)。以德國(guó)阿爾維勒公司銷售經(jīng)理的話說(shuō):“世界上沒(méi)有任何介質(zhì),是螺桿泵所不能輸送的!
    說(shuō)螺桿泵可以輸送任何介質(zhì)。當(dāng)然不是說(shuō)某一種螺桿泵可輸送所有的介質(zhì),而是根據(jù)介質(zhì)的特性和性能參數(shù)數(shù)要求可以選擇螺桿泵的不同類型。螺桿泵按螺桿數(shù)目通常分為單螺桿泵、雙、三和五螺桿泵,各有優(yōu)點(diǎn),在推廣應(yīng)用螺桿泵時(shí)必須有選擇,只有充分利用其各自的特點(diǎn),才能更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)材、增效益或滿足某種特殊要求。
    單螺桿泵的泵套是由非金屬?gòu)椥圆牧?通常是橡膠)制做的,內(nèi)孔呈螺旋槽狀,它與一條螺旋狀的金屬螺桿之間形成若干密封腔。金屬螺桿作偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使密封腔由泵的低壓區(qū)位移至高壓區(qū),完成吸入、排出液體和形成壓力的全過(guò)程。除了一般介質(zhì)外,單螺桿泵可以輸送懸浮液及含金屬顆粒、含纖維等的特殊介質(zhì)。在處理污水、泥漿時(shí),常用單螺桿泵,通常工作壓力不高。
    傳統(tǒng)的雙螺桿泵屬非嚴(yán)格密封型螺桿泵,由金屬材料制做的泵套內(nèi)有兩個(gè)相割的圓柱腔,腔內(nèi)兩條螺桿互相嚙合,相嚙合的螺桿齒形在泵套與螺桿間形成若干密封腔。螺桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),密封腔由泵的低壓區(qū)位移至高壓區(qū)。有單頭螺旋,也有雙頭螺旋的雙螺桿泵,對(duì)于潤(rùn)滑介質(zhì),如果螺旋升角足夠大,主螺桿可以直接帶動(dòng)副螺桿。若配上同步齒輪,在理論上兩條螺桿之間可以沒(méi)有接觸。傳統(tǒng)雙螺桿泵雖然非嚴(yán)格密封,工作壓力不高,但可以輸送粘度范圍非常寬廣的各種介質(zhì),可以輸送各種粘度的非牛頓液體,還可以氣液混輸、固液混輸。因此,各行業(yè)都對(duì)它寄予極大的興趣,特別是石油、化工行業(yè)。
    三螺桿泵理論上屬嚴(yán)格密封型螺桿泵。在教科書(shū)中,計(jì)量螺桿泵通常都將其作為螺桿泵的典型加以介紹。三螺桿泵是由金屬泵套內(nèi)的一條主螺桿帶動(dòng)兩條從動(dòng)螺桿組成的。每條螺桿有兩條螺旋線,在泵套與螺桿間形成若干密封腔,螺桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),密封腔由泵的低壓區(qū)位移至高壓區(qū)。三螺桿泵的ZUI高工作壓力可達(dá)30MPa,輸送介質(zhì)為清潔的、無(wú)腐蝕性的潤(rùn)滑油,特殊場(chǎng)合可輸送高粘度、無(wú)腐蝕性介質(zhì)(如:油墨、膠液等)。由于三條螺桿1∶3∶5比例的結(jié)構(gòu)尺寸以及其它原因的限制,三螺桿泵輸送的介質(zhì)粘度范圍有限,一般僅限于潤(rùn)滑介質(zhì)。
    五螺桿泵通常是非嚴(yán)格密封型螺桿泵。一條主螺桿帶動(dòng)四條副螺桿,每條螺桿有兩條螺旋線。由于泵腔的單位過(guò)流截面較大,因而介質(zhì)輸送量較大。五螺桿泵的工作壓力通常在0.8MPa以下,常在安裝尺寸受限制的特殊場(chǎng)合(如:艦艇、船舶等)用于輸油泵。

保持螺桿泵抽油高產(chǎn)率的五大做法簡(jiǎn)介
保持螺桿泵抽油的高產(chǎn)率的具體做法如下:
    1、應(yīng)進(jìn)行聲波液面測(cè)定,確定產(chǎn)液面與泵吸入口的相對(duì)深度。若液面高于泵吸入口,那么井不可能以ZUI大產(chǎn)量開(kāi)采。如果是氣干擾影響產(chǎn)率,則液面高于泵吸入口;若是抽量過(guò)大導(dǎo)致低產(chǎn),則液面應(yīng)在泵吸入口處或附近。
    2、示功計(jì)測(cè)定泵充滿系數(shù)百分率,應(yīng)用綜合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可同時(shí)獲得馬達(dá)功率和示功數(shù)據(jù)。示功圖的主要用途之一是診斷泵是怎樣運(yùn)行的和分析井下問(wèn)題。螺桿泵計(jì)量應(yīng)用生產(chǎn)液面測(cè)量結(jié)合示功圖可了解井是否以ZUI大產(chǎn)量生產(chǎn)、液柱高度是否高于泵吸入口深度、泵是否不完全充滿和游離氣是否沿套管環(huán)空向上運(yùn)移。
    3、診斷低能效井。診斷的方法是確定抽油系統(tǒng)的總效率,計(jì)量螺桿泵而確定總效率只需測(cè)量輸入原動(dòng)機(jī)的功率、測(cè)定井底生產(chǎn)壓力和精確的生產(chǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)。一般游梁式抽油系統(tǒng)的總效率應(yīng)為50%左右,若低于此應(yīng)提高其性能。提高總效率的技術(shù)包括保持高容積效率(泵的規(guī)格與井筒注入量匹配、消除氣干擾、用抽空控制器或定時(shí)器控制抽油)和換掉過(guò)大的電動(dòng)機(jī)。


    4、井下氣分離。無(wú)效的泵運(yùn)轉(zhuǎn)常是氣干擾造成的,可通過(guò)聲波液面測(cè)量和示功圖進(jìn)行診斷。ZUI好是將泵吸入口置于流體進(jìn)入層段的下方,若置于上方則應(yīng)使用氣體分離器。若閥座短節(jié)布置于流體進(jìn)入層段底部以下至少10ft,則在環(huán)空中可發(fā)生有效氣分離,此時(shí)套管起分離器外筒的作用。但井的條件常不容許將泵置于流體進(jìn)入層下方,則考慮用井下氣分離器。常規(guī)的氣分離器由流體進(jìn)入部分(如射孔短節(jié))、外筒(如底部有堵頭的一節(jié)油管)和泵底部的封液管組成。
    5、控制泵排量,可通過(guò)調(diào)節(jié)4種參數(shù)進(jìn)行控制:柱塞尺寸、沖程長(zhǎng)度、泵沖數(shù)、每日運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。因起出設(shè)備費(fèi)用大,通常不更換尺寸不合適的泵。ZUI簡(jiǎn)單的做法是改變地面設(shè)備的配置,如移動(dòng)游梁拉桿來(lái)改變地面和泵的沖程長(zhǎng)度;其次是換掉馬達(dá)皮帶輪來(lái)控制泵的沖數(shù)。泵容積與井產(chǎn)能的匹配問(wèn)題可通過(guò)改變?nèi)者\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn),以下幾種裝置能用來(lái)控制運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間:空抽控制器、間隔定時(shí)器和百分率定時(shí)器?粘榭刂破魅魴z測(cè)到泵不完全充滿就停泵。定時(shí)器控制泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,較便宜且操作簡(jiǎn)單。停泵的持續(xù)時(shí)間應(yīng)短到井底生產(chǎn)壓力上升不超過(guò)10%的油層壓力。

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