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1、其他無桿泵采油 一、水力射流泵采油 (一 ) 射流泵結(jié)構(gòu)及工作原理 水力射流泵 (簡稱射流泵 ) 是一種特殊的水力泵。利用 射流原理將注入井內(nèi)的高壓動(dòng)力液的能量傳遞給井下產(chǎn)液 的無桿水力采油裝置。射流泵采油系統(tǒng)與水力活塞泵采油 系統(tǒng)的組成相似，由地面儲(chǔ)液罐、高壓地面泵和井下射流 泵組成。 射流泵是通過地面注入與地層產(chǎn)出的兩種流體之間 的動(dòng)量交換實(shí)現(xiàn)能量傳遞來工作的。典型的套管自由式 井下射流泵裝置如圖所示。 射流泵的主要特點(diǎn)之一是沒有運(yùn)動(dòng)部件。射流泵的 工作元件是噴嘴、喉管和擴(kuò)散管。 1射流泵的結(jié)構(gòu) 射流泵裝置簡圖 1 打撈頭； 2 提升皮碗； 3 排油孔； 4 擴(kuò)散器； 5 喉管； 6 噴嘴
2、； 7 油管； 8 封隔器； 9 套管； 10 尾管 (1) 噴嘴 作用相當(dāng)于射流泵的馬達(dá)，其流動(dòng)特性與孔板相似。 (2) 喉管 喉管的作用是使產(chǎn)液和動(dòng)力液在其中完全混合，交換 能量，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)混合管。 (3) 擴(kuò)散管 擴(kuò)散管是一個(gè)將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力的能量轉(zhuǎn)換器。 2射流泵的工作原理 射流泵通過噴嘴將動(dòng)力液高壓勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚賱?dòng)能； 在喉管內(nèi)，高速動(dòng)力液與低速產(chǎn)液混合，進(jìn)行動(dòng)量交換； 通過擴(kuò)散管將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，使混合物采到地面。 3射流泵的優(yōu)缺點(diǎn) (1) 沒有運(yùn)動(dòng)部件，適合于舉升含腐蝕和含砂流體； (2) 結(jié)構(gòu)緊湊，適用于傾斜、水平井； (3) 自由投撈作業(yè)，維護(hù)費(fèi)用低； (4) 產(chǎn)量范圍大
3、，控制靈活方便； (5) 能用于稠油開采，容易對(duì)動(dòng)力液加熱； (6) 能處理高含氣流體； (7) 適用于高溫深井； (8) 對(duì)非自噴井，可用于產(chǎn)能測(cè)試和鉆桿測(cè)試。 缺點(diǎn)： 1）必須有較高的吸入壓力，使射流泵的應(yīng)用受到限制。 2）射流泵泵效較低，所需要的輸入功率比水力活塞泵高。 (二 ) 射流泵的起下操作 下泵時(shí)，可將泵從井口投入，利用動(dòng)力液的正循環(huán)， 即從油管中注入動(dòng)力液，將泵壓人油管下端的泵座內(nèi)。 起泵時(shí)，利用動(dòng)力液的反循環(huán)，即從油套環(huán)形空間注 入動(dòng)力液，脹開提升皮碗，使泵離開泵座，上返至井 口打撈裝置內(nèi)，將泵撈出。 二、螺桿泵采油 螺桿泵是一種容積式泵，它運(yùn)動(dòng)部件少，沒有閥件 和復(fù)雜的流道
4、，油流擾動(dòng)小，排量均勻。 由于缸體轉(zhuǎn)子在定子橡膠襯套內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)帶有滾動(dòng) 和滑動(dòng)的性質(zhì)，使油液中砂粒不易沉積，同時(shí)轉(zhuǎn)子 定 子間容積均勻變化而產(chǎn)生的抽吸推 (一 ) 電動(dòng)潛油螺桿泵結(jié)構(gòu)與工作原理 電動(dòng)潛油單螺桿泵是一種容積式泵，運(yùn)動(dòng)件很少 （只有一個(gè)螺桿）；沒有閥件和復(fù)雜的流道，油流擾動(dòng) 小，這樣使水力損失大大降低；由于鋼螺桿在橡皮襯套 表面的運(yùn)動(dòng)帶有滾動(dòng)加滑動(dòng)的性質(zhì)，使油液中砂粒不易 沉積；由于襯套 螺桿副間容積均勻變壓而產(chǎn)生的抽 吸和推擠作用，使油氣混輸?shù)男Ч己谩?電動(dòng)潛油單螺桿泵裝置與電動(dòng)潛油離心泵裝置一樣，主 要機(jī)組在井下，由上到下為單螺桿泵、保護(hù)器和潛油電動(dòng)機(jī)。 用電纜將電從地面?zhèn)鹘o
5、井下的潛油電動(dòng)機(jī)，而油流沿油管從 井下舉升到井口。地面部分包括自動(dòng)控制臺(tái)、自耦變壓器以 及一些輔助設(shè)備。 單螺桿泵結(jié)構(gòu)簡圖 1 泵殼； 2 襯套； 3 螺桿； 4 偏心聯(lián)軸節(jié)； 5 中間傳動(dòng) 軸； 6 密封裝置； 7 徑向止 推軸承； 8 變通聯(lián)軸節(jié) 單螺桿泵的螺桿和螺旋輸送機(jī) 的螺旋槳相似，起著推動(dòng)油液前移 的作用。 1螺桿泵的組成 地面驅(qū)動(dòng)井下單螺桿泵采油系統(tǒng) (簡稱螺桿泵采 油系統(tǒng) ) 由四部分組成： (1) 電控部分 (2) 地面驅(qū)動(dòng)部分 (3) 井下泵部分：井下泵部分包括定子和轉(zhuǎn)子。 (4) 配套工具部分 (二 ) 地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵結(jié)構(gòu)及工作原理 螺桿泵采油示意圖 1 電控箱； 2 電
6、機(jī)； 3 皮 帶； 4 方卡子； 5 減速箱； 6 壓力表； 7 專用井口； 8 抽油桿； 9 抽油桿扶正器； 10 油管扶正器； 11 油管； 12 螺桿泵； 13 套管； 14 定位銷； 15 油管防脫裝置； 16 篩管； 17 絲堵； 18 油 層 2螺桿泵工作原理 螺桿泵是擺線內(nèi)嚙合螺旋齒輪副的一種應(yīng)用。螺桿 泵的轉(zhuǎn)子、定子副 (也稱桿 襯套副 ) 是利用擺線的 多等效動(dòng)點(diǎn)效應(yīng)，在空間形成封閉腔室，并當(dāng)轉(zhuǎn)子和 定子作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，封閉腔室能做軸向移動(dòng)，使其中 的液體從一端移向另一端，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和壓力能的相 互轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)舉升作用。 3螺桿泵采油配套工藝技術(shù) 1) 螺桿泵工藝技術(shù) 螺桿泵
7、工藝是依靠油井的狀況來合理選擇螺桿泵的 泵型、確定泵的工作參數(shù)，或根據(jù)某一規(guī)格的螺桿泵來 選井。而螺桿泵采油井的合理工況是指油井在合理流壓 下生產(chǎn)，螺桿泵在合理工作區(qū)域內(nèi)工作。 2) 油管柱、抽油桿柱防脫及扶正技術(shù) (1) 油管柱防脫技術(shù) 錨定工具和反扣油管，一般采用錨定工具，與常規(guī)油 管錨一樣。 (2) 抽油桿柱防脫技術(shù) 抽油桿柱脫扣機(jī)理 抽油桿柱防脫措施。 (3) 油管柱、抽油桿柱扶正技術(shù) 油管柱扶正技術(shù) 由于螺桿泵轉(zhuǎn)子離心力的作用，定子受到周期性沖擊 產(chǎn)生振動(dòng)，為減小或消除定子的振動(dòng)需要設(shè)置扶正器。 一般在定子上接頭處安裝較為適宜，而對(duì)于采用反扣油 管的油管柱，則需在定子上、下接頭處分別
8、安裝扶正器。 抽油桿扶正技術(shù) 通常在抽油桿柱的上端即光桿附近、抽油桿柱的下 端即轉(zhuǎn)子附近以及中下部一定要放置扶正器。 3) 解堵工藝技術(shù) 電纜加熱解堵是在空心抽油桿內(nèi)下入活動(dòng)式加熱電 纜，通電后電纜產(chǎn)生熱量使油管內(nèi)原油降粘解堵。 4) 故障診斷技術(shù) 螺桿泵采油井常見故障有抽油桿斷脫、油管脫落、 措堵、定子橡膠脫落等，有如下診斷法： （ 1）電流法 電流法就是通過測(cè)試驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的 工作電流，根據(jù)工作電流大小來診斷泵況的方法。 （ 2）憋壓法 憋壓法就是通過關(guān)閉采油樹回壓閘門進(jìn)行憋壓， 觀測(cè)井口油壓和套壓變化進(jìn)行診斷井下泵況的方法。 5）測(cè)試技術(shù) 螺桿泵采油井的測(cè)試主要是指地面工作參數(shù)測(cè)試和井 下壓力的測(cè)試。其中地面工作參數(shù)的測(cè)試包括運(yùn)行電流、 工作轉(zhuǎn)速、系統(tǒng)效率、工作扭矩等。井下壓力的測(cè)試包括 流壓和靜壓。 (1) 地面工作參數(shù)的測(cè)試 電參數(shù)測(cè)試。 轉(zhuǎn)速測(cè)量。 載荷扭矩測(cè)量。 (2) 流壓和靜壓測(cè)試 由于螺桿泵井無下井壓力計(jì)的通道和測(cè)試工藝，目 前螺桿泵采油井的井下壓力測(cè)試只能通過液面法折算流 壓和靜壓，具體計(jì)算與有桿泵類同。
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