保溫螺桿泵是 食品、制藥等行業(yè)中應(yīng)用較多的以一種設(shè)備,,按螺桿數(shù)目分為單螺桿泵,、雙、三和五螺桿泵,。螺桿泵的特點(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),、工作可靠;而其突出的優(yōu)點(diǎn)是 輸送介質(zhì)時(shí)不形成渦流,、對(duì)介質(zhì)的粘性不敏感,,可輸送高粘度介質(zhì),。
螺桿泵是 一種非常優(yōu)質(zhì)的泵,,它是 依靠由螺桿和襯套形成的密封腔的容積變化來吸入和排出液體的。具有流量平穩(wěn),、壓力脈動(dòng)小,、有自吸能力、噪聲低,、效率高,、壽命長(zhǎng)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn),。能輸送高粘度介質(zhì),,且輸送介質(zhì)時(shí)不形成渦流、對(duì)介質(zhì)的粘性不敏感,。所以在當(dāng)今廣為使用,。

針對(duì)螺桿泵工況測(cè)試、診斷和優(yōu)化設(shè)計(jì)配套技術(shù)不完善的問題,,研制了無線式測(cè)試裝置,,建立了螺桿泵井故障診斷模型并編制了配套的軟件,形成了一套螺桿泵系統(tǒng)工況測(cè)試,、診斷和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證,診斷符合率達(dá)95%,,優(yōu)化設(shè)計(jì)合格率100%,,優(yōu)化井平均系統(tǒng)效率為35%以上。
(1)研制了無線式螺桿泵工況測(cè)試儀新型螺桿泵工況測(cè)試儀由傳感器,、發(fā)射盒和主機(jī)3部分組成,,該儀器具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):一是 采用無線遙測(cè)方式,,不需要連接信號(hào)線和電源線,節(jié)省了測(cè)試時(shí)間,,同時(shí)測(cè)試過程中測(cè)試人員遠(yuǎn)離井口,,保證了測(cè)試的安全性;二是 傳感器可以長(zhǎng)期安裝在井口,,測(cè)試時(shí)只需將信號(hào)發(fā)射器安裝在傳感器上即可工作,,測(cè)試過程相當(dāng)于不停機(jī)操作,對(duì)油井的生產(chǎn)沒有影響,;三是 傳感器設(shè)計(jì)在測(cè)試精度允許條件下,,體積大幅度縮小,同時(shí)進(jìn)行了低溫,、高溫老化處理,,達(dá)到了設(shè)計(jì)的工作環(huán)境溫度要求;四是 傳感器采取全密閉封裝,,適合于各種氣候條件,。
(2)螺桿泵井系統(tǒng)診斷技術(shù)取得突破一是 進(jìn)行了螺桿泵井抽油桿柱綜合受力分析,建立了桿柱扭矩和軸向力的理論計(jì)算模型,。二是 開展了不同工況下,,螺桿泵光桿扭矩和軸向力的變化規(guī)律研究。采用新型測(cè)試儀高速采集螺桿泵井的光桿扭矩和軸向力數(shù)據(jù),,并繪成曲線進(jìn)行分析,。室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明,光桿扭矩和軸向力隨時(shí)間變化曲線和理論計(jì)算結(jié)果相吻合,,能夠真實(shí)反映螺桿泵井桿柱和泵的工作狀況,,對(duì)于分析舉升系統(tǒng)在不同工況下的變化特性具有重要的指導(dǎo)意義。三是 建立了螺桿泵井系統(tǒng)診斷模型,,實(shí)現(xiàn)了對(duì)舉升系統(tǒng)各部位的工況分析和故障診斷,。
(3)螺桿泵井優(yōu)化設(shè)計(jì)取得突破建立了螺桿泵井優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量最大目標(biāo)下,,舉升系統(tǒng)的設(shè)備優(yōu)選和工作參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),,并根據(jù)理論模型編制了配套的診斷和優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。
截至2002年底,,利用該套系統(tǒng)共對(duì)243口井進(jìn)行了系統(tǒng)診斷和優(yōu)化設(shè)計(jì),,診斷符合率達(dá)到95%,對(duì)50口井進(jìn)行了措施調(diào)整,,優(yōu)化設(shè)計(jì)合格率達(dá)到100%,,優(yōu)化后的螺桿泵井系統(tǒng)效率均在35%以上,取得了良好的應(yīng)用效果。
螺桿泵有待完善的若干技術(shù)
1.泵材料的開發(fā)
螺桿泵采油工藝伴隨著橡膠材料的發(fā)展而逐漸完善,。定子橡膠是 螺桿泵的重要部件材料,,對(duì)其機(jī)械、物理,、化學(xué)及加工性能都有很高要求,。要求膠種,、配方必須經(jīng)過嚴(yán)格試驗(yàn),、檢驗(yàn)。橡膠對(duì)溫度比較敏感,,螺桿泵在使用過程中溫度變化較大,,環(huán)境溫度、油井井況,、單井井溫梯度,、油井產(chǎn)能、抽汲液體的性質(zhì)等都會(huì)產(chǎn)生溫度變化,。在高溫環(huán)境下,,定子橡膠出現(xiàn)的問題較多,因此適合高溫流體的橡膠還有待開發(fā),。
無論是 轉(zhuǎn)子還是 定子,,在三元復(fù)合驅(qū)中表面均結(jié)垢嚴(yán)重,因此應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)定,、轉(zhuǎn)子材料的研究,。采出液對(duì)橡膠、鋼材,、陶瓷及復(fù)合材料等均有影響,,故泵的材質(zhì)應(yīng)適應(yīng)采出液的性能變化,以確保螺桿泵在三次采油中有較長(zhǎng)的檢泵周期,。
2.泵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
螺桿泵定子內(nèi)腔是 在等直徑管壁內(nèi)注橡膠而成的,,橡膠在徑向上厚度差別很大,加工及應(yīng)用過程中變形較大,,影響泵的密封性能,,減小泵的充滿系數(shù),從而降低泵效,。目前使用的多為單級(jí)螺桿泵,,揚(yáng)程和排量都有一定的-,應(yīng)在多頭螺桿泵方面加強(qiáng)研究,,在保證泵體尺寸不變的情況下,,性能有所提高。
3.自動(dòng)控制及工況測(cè)試
螺桿泵在低產(chǎn)量,、間歇油井的開采及注水,、排水采氣方面的實(shí)際應(yīng)用較少,,主要原因是 螺桿泵采油自動(dòng)化程度較低,如自動(dòng)啟,、??刂疲瑴囟?、壓力測(cè)試,,產(chǎn)能預(yù)報(bào)等都無法實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控,管理上實(shí)現(xiàn)不了自動(dòng)化,。
4.潛油螺桿泵的研制
潛油螺桿泵的應(yīng)用可大幅度提高檢泵周期,,避免因抽油桿斷脫事故造成的檢泵,是 螺桿泵發(fā)展的必然趨勢(shì),。
隨著3G三螺桿泵配套技術(shù)的進(jìn)一步完善,,近兩年在解決抽油桿斷脫、驅(qū)動(dòng)裝置漏油等方面取得了實(shí)質(zhì)性突破,。螺桿泵在聚合物驅(qū)中的應(yīng)用見到良好效果,,可以作為目前解決抽油桿、油管偏磨的一項(xiàng)替代技術(shù),;三元復(fù)合驅(qū)也見到好的形勢(shì),,應(yīng)用規(guī)模呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。
螺桿泵采油工藝系統(tǒng)效率較高,,是 油田高含水后期首選的舉升設(shè)備之一,。如果螺桿泵獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)能得到充分發(fā)揮,相關(guān)的配套工藝技術(shù)進(jìn)一步完善,,在聚合物驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)的應(yīng)用中檢泵周期提高到一定水平,,螺桿泵舉升工藝一定會(huì)有更好的推廣應(yīng)用前景。
在螺桿泵工作中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問題,,那么一般都是 有哪些問題呢,?主要產(chǎn)生的原因有哪些呢?
1.泵體劇烈振動(dòng)或產(chǎn)生噪音:
產(chǎn)生原因:水泵安裝不牢或水泵安裝過高,;電機(jī)滾珠軸承損壞,;水泵主軸彎曲或與電機(jī)主軸不同心、不平行等,。
2.傳動(dòng)軸或電機(jī)軸承過熱:
產(chǎn)生原因:缺少潤(rùn)滑油或軸承破裂等,。
3.水泵不出水:
產(chǎn)生原因:泵體和吸水管沒灌滿引水;動(dòng)水位低于水泵濾水管,;吸水管破裂等,。
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