螺桿泵系統(tǒng)效率分析

蔡志睿

摘要：由于螺桿泵采油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，投資較少，節(jié)能高效，在石油開采技術(shù)領(lǐng)域得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。本文針對螺桿泵各組成部分的運動特點和能量損失，建立了螺桿泵采油系統(tǒng)效率分析模型，在進行螺桿泵油井分析的基礎(chǔ)上，找到螺桿泵井系統(tǒng)效率影響因素，確定最佳協(xié)調(diào)點，以為螺桿泵的合理應(yīng)用提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：螺桿泵井;系統(tǒng)效率;影響因素;分析模型

引言

螺桿泵采油系統(tǒng)興起于上世紀90年代，是一種十分重要的機械采油工藝，系統(tǒng)效率和節(jié)能效果都優(yōu)于其他機械采油方式，而且螺桿泵采油系統(tǒng)的占地少、噪音低、管理方便、出液穩(wěn)定，因此被國內(nèi)外采油工業(yè)廣泛應(yīng)用，經(jīng)濟效益顯著。

1.螺桿泵采油系統(tǒng)的工作原理

地面驅(qū)動單螺桿泵采油系統(tǒng)主要包括四部分，分別是：電控部分、地面驅(qū)動部分、井下部分以及配套工具部分。在電動機的帶動下，驅(qū)動桿按照順時針方向進行轉(zhuǎn)動，進而帶動井下部分的螺桿泵的轉(zhuǎn)子運動。由于轉(zhuǎn)子套在定子橡膠襯套中，在轉(zhuǎn)子運動時，吸入端形成一個密閉的腔體，軸向上移運動，從而在壓差的作用下，油液發(fā)生上移，從而使油液慢慢從吸入端推擠到排出端，如此反復(fù)，就可以將油液從井下舉升到地面上。

2.螺桿泵采油系統(tǒng)模型

系統(tǒng)效率即為螺桿泵井的有效功率和輸入的總功率之比：

3.提高螺桿泵井系統(tǒng)效率的措施

在螺桿泵井的生產(chǎn)應(yīng)用中，排除生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)條件因素，對螺桿泵系統(tǒng)效率影響最為密切的因素就是轉(zhuǎn)速。通過對轉(zhuǎn)速的調(diào)整，可以使螺桿泵的進出口壓差發(fā)生改變，從而能夠提升螺桿泵井的系統(tǒng)效率。

通過以上螺桿泵井模型，我們可以計算得到生產(chǎn)壓差和工作轉(zhuǎn)速，確定泵的最佳工作范圍。為了降低流壓提高采油產(chǎn)量，應(yīng)在滿足泵壓頭和排量的情況下，盡可能使泵的深度增加。壓頭和排量的控制可以通過改變轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)，泵的壓頭、排量超量會影響工作點，致使其偏離最佳工作區(qū)，因此，需要根據(jù)情況確定合適的轉(zhuǎn)速。另外，確定合適的抽汲參數(shù)、合理選擇驅(qū)動電機的功率也是提高螺桿泵系統(tǒng)效率的有效途徑。

參考文獻：

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