由于井下單螺桿泵的作用，70年代初就有人進(jìn)行了開采高粘原油的試驗(yàn)。至今，已比較普遍地在高粘度、高含砂量、高油氣比的原油開采中推廣應(yīng)用。近年來，美洲和歐洲幾家公司又在不斷改進(jìn)，使螺桿泵的應(yīng)用范圍又有所擴(kuò)大，可用于高含水(含水率80%以上)深井等機(jī)械采油上。

1、影響螺桿泵工作壽命的因素

橡膠彈性內(nèi)襯材料承受的負(fù)荷有轉(zhuǎn)子對(duì)它的擠壓、定子和轉(zhuǎn)子之間的高速滑動(dòng)摩擦、轉(zhuǎn)子繞定子軸線行星回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力對(duì)定子內(nèi)襯的沖擊；摩擦和沖擊機(jī)械能產(chǎn)生的熱能，使內(nèi)襯橡膠溫度升高。由于橡膠為絕緣體，熱量不能擴(kuò)散.再加上井下溫度的作用.熱能   終影響合成橡膠的物理性質(zhì)，使橡膠老化變脆，在轉(zhuǎn)子的交變載荷和流體壓力作用下逐漸失去彈性。橡膠內(nèi)襯材料產(chǎn)生的裂紋逐漸增多，   終形成橡膠碎片，導(dǎo)致定子失效。油井中的砂子   磨礪性，對(duì)泵、桿柱和油管均造成磨損。原油中含有相當(dāng)數(shù)量的芳香族、HZS和COZ氣體。芳香族化合物使定子膨脹，HZS和COZ氣體會(huì)使定子橡膠脆化、硬化，以致破壞。

2、前蘇聯(lián)地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵技術(shù)的發(fā)展

前蘇聯(lián)從50年代中期開始研制采油用井下單螺桿泵。于1973年成批投入生產(chǎn)，在生產(chǎn)采油用單螺桿泵方面，目前已形成系統(tǒng)。在前蘇聯(lián)巴西基里亞、古比雪夫和西西伯利亞等主要油礦的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，螺桿泵在井下連續(xù)工作時(shí)間   長(zhǎng)可達(dá)兩年九個(gè)月左右。一般在一年左右。在姆哈諾夫斯克油田使用螺桿泵時(shí)，在油氣比高達(dá)400的條件下，無故障工作長(zhǎng)達(dá)477d。在高粘度油藏油井中一般都用小排量和中等排量的螺桿泵，泵效可達(dá)70%。在粘度為1400Pa一的油井條件下工作免修期可達(dá)340d。隨著小尺寸單螺桿泵的研制成功，又地?cái)U(kuò)大了它在定向井和多眼油井中的應(yīng)用。近年來烏發(fā)石油學(xué)院研制了一種與其他   不同類型的地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵裝置。該裝置的特點(diǎn)是管柱和沉沒泵軸的旋轉(zhuǎn)頻率低，視采油條件的不同而變化，其變化范圍在4^-100r/min之間。同時(shí)由于減小振動(dòng)和表面磨損，提高了管柱和沉沒泵工作的性。這種泵減小了泵入口的水力摩阻，因而可工作腔的充滿程度，并在抽粘度達(dá)10Pa.S的地層液體時(shí)可提高沉沒泵的容積效率。1987^1988年在瀝青礦上進(jìn)行了試驗(yàn)，證明了該裝置的工作性。1981年10月起在奧哈油田用該裝置進(jìn)行了兩口井的工作性能開采試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)得出如下結(jié)論：(1)所研制的地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵能夠開采高粘液體；(2)應(yīng)用這種裝置可降低地面裝置的金屬用量，減輕設(shè)備安裝的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約油田基本建設(shè)投資；(3)這種型號(hào)的裝置可廣泛用于低壓淺井和地層液體粘度不大于10Pa.S的油井生產(chǎn)，同時(shí)還可用于高機(jī)械雜質(zhì)含量和高油氣比的油井中。

采油螺桿泵作為一種廣泛用于高產(chǎn)稠油井開采的采油機(jī)械已有20的歷史。螺桿泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別適合于高粘度、高含砂量的油井，并且有較高的工作效率。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)具備獨(dú)立生產(chǎn)各型螺桿泵的條件，由于材料缺陷，其揚(yáng)程、壽命均與同型號(hào)的產(chǎn)品存在差距。螺桿泵定子材料受多種因素的影響，引起橡膠的物理性質(zhì)發(fā)生變化，使橡膠過早老化，縮短了螺桿泵的工作壽命，限制了螺桿泵的使用范圍。螺桿泵定子橡膠材料的改進(jìn)和螺桿泵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是提高采油螺桿泵性能和工作壽命的重要途徑。

3、螺桿泵的結(jié)構(gòu)和工作原理

螺桿泵是一種螺旋桿齒輪泵，其基本構(gòu)件是轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子是一個(gè)有平滑螺紋槽的單頭螺桿，其橫截面為圓形，圓心與螺桿的回轉(zhuǎn)中心存在偏心距。轉(zhuǎn)子一般由結(jié)構(gòu)鋼制造，并鍍鉻。定子是一個(gè)有平滑螺紋槽的雙頭螺母，由鋼制外殼和耐油、的橡膠內(nèi)襯粘結(jié)而成，其內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子外徑相等，導(dǎo)程和偏心距都是轉(zhuǎn)子的2倍。這樣，在定子的內(nèi)螺旋面和轉(zhuǎn)子表面間就形成一個(gè)一個(gè)的封閉腔室。當(dāng)定子一轉(zhuǎn)子副中靠近吸入端的一個(gè)腔室的容積增加時(shí).在它和吸入端的壓力差作用下，油流便進(jìn)入一個(gè)腔室。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)腔室開始封閉，并向排出端移動(dòng)。就這樣，油液通過一個(gè)一個(gè)封閉的腔室從吸入端推擠到排出端，壓力不斷升高，排量非常均勻。

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