螺杆泵合理过盈量研究

论文摘要

大庆油田自1986年引进螺杆泵以来,经历了引进、消化吸收、自主开发三个阶段,到目前为止,地面驱动杆式螺杆泵采油技术已基本成熟配套,成为继游梁式抽油机和潜油离心泵之后的主力人工举升方式,而且在聚合物驱、三元复合驱和稠油油井上表现出良好的适应性。与其它人工举升方式相比,螺杆泵低投资、低能耗、对介质适应性强等优势在油田高成熟期挖潜增效的作用日益凸显。但是,随着聚合物、三元试验区油井的相继投产,受区块间采出液物性差异如原油组分、黏度等因素的影响,螺杆泵定子橡胶的机械物性变化的差异也在加大,尤其是橡胶溶胀特性的变化,决定了螺杆泵定转子间最终过盈量在水驱、聚驱、三元驱区块间存在差异,一种定转子过盈配置已经很难满足不同区块的举升需求,具体表现在:抽油杆柱的承载扭矩增大,杆柱运转疲劳加剧,抽油杆断脱频繁;转子对橡胶磨损加剧,漏失量增加,泵的使用寿命缩短;定转子型线啮合性变差,螺杆泵的举升能力下降,不能满足开发需求。针对上述问题,本文提出了“螺杆泵合理过盈量研究”课题,根据不同区块原油物性特点,优化了定子橡胶配方,建立了不同定转子过盈量计算方法,实现了螺杆泵定转子过盈量的优化配置,满足了不同开发区块的举升需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 螺杆泵采油工艺概述
• 1.1 国内外螺杆泵应用现状
• 1.1.1 国外应用现状
• 1.1.2 国内应用现状
• 1.2 螺杆泵的组成及原理
• 1.3 螺杆泵运动学特征
• 1.3.1 螺杆泵定、转子型线方程的建立
• 1.3.2 转子运动规律分析
• 1.4 螺杆泵的主要参数
• 第二章 螺杆泵的适应性分析
• 2.1 螺杆泵举升聚驱粘稠油液的适应性
• 2.2 螺杆泵举升三元复合液的适应性
• 2.3 螺杆泵举升水驱油液的适应性
• 第三章 螺杆泵定子橡胶的研制
• 3.1 定子橡胶溶胀机理
• 3.2 新型螺杆泵定子橡胶的研制
• 第四章 螺杆泵过盈量的计算
• 4.1 初始过盈量的计算方法
• 4.2 最终过盈量的计算方法
• 第五章 螺杆泵定转子过盈量优化配置
• 5.1 水驱螺杆泵过盈优选试验
• 5.2 聚合物驱螺杆泵过盈优选试验
• 5.3 三元复合驱螺杆泵过盈优选试验
• 5.4 转子转速对螺杆泵工作特性的影响规律
• 5.4.1 单级承压能力不受影响
• 5.4.2 定转子摩擦扭矩降低
• 5.5 工况环境对螺杆泵工作特性的影响规律
• 5.5.1 温度的影响
• 5.5.2 举升介质浓度的影响
• 5.6 螺杆泵其它特性的变化
• 5.6.1 泵工作温升得到控制
• 5.6.2 疲劳运转寿命延长
• 5.7 现场试验效果
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要