电潜螺杆泵

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井下电动潜油螺杆泵用行星减速器设计

井下电动潜油螺杆泵用行星减速器设计摘要：电动潜油螺杆泵对油井适应性强，适用于稠油井、含砂井、高含气井，然而电动潜油螺杆泵转速较低，电泵转速高，需要设计减速装置以实现降速增扭的目的。

根据现使用电动潜油螺杆泵的系列参数，设计行星齿轮减速器。

在选定减速方案后，设计减速器各个零部件。

在满足强度的前提下，确定零件尺寸绘制出减速器三维图。

最后使用ANSYS软件对减速器主要零件进行有限元分析，验证设计合理性。

关键词：电动潜油泵减速器三维绘制有限元分析一、引言电动潜油螺杆泵是一种新型机械采油系统，其创新点在于结合了螺杆泵和电潜泵的优点，不需使用抽油杆，消除了因杆管磨损或脱螺纹、断杆等带来的损失；提高泵下深和排量；节能效果明显，系统效率比较高[1，2]。

然而螺杆泵最佳旋转速速一般在100～500r/min左右，需要降低输入转速[3]，但由于受井下空间的限制，不能使用类似地面驱动的减速箱。

所以设计适合电动潜油螺杆泵用的减速器，将系统中的螺杆泵转速降低至需要的工作转速，并使输出扭矩提高到螺杆泵需要的工作扭矩，对斜井、稠油、含砂、含气油井的开采具有十分重要的意义[4]。

二、行星减速器方案设计1.行星减速器的选型及其原理一般的轴向减速传动有单螺杆减速器、定轴轮系、少差齿行星轮系和2K-H 类NGW型行星轮系。

由于井下作业对减速器的尺寸要求较为苛刻，潜油泵功率较高，输入转速一般在3000r/min左右[5，6]，设计受井下径向尺寸限制，减速器最大径向尺寸应小于油管直径，同时下泵深度1500m左右井下高温、高压。

综合考虑以上情况选2K-H类NGW型行星齿轮减速器。

使用每排3个行星轮3排共9个与太阳轮相啮合，在分担载荷的同时减小径向尺寸，能满足设计强度的要求。

其原理如图1所示图1 行星减速器原理图行星轮系传动比为：（2-1）2.行星减速器的基本参数设计[7]表1 减速器设计初始条件在潜油泵工作时，由伯努利方程：（2-2）（2-3）电潜泵的有效功率：（2-4）（2-5）（2-6）按照需用剪切应力估算输出轴直径大小，受扭矩T的实心圆轴，其剪切应力（2-7）考虑安全系数以及其他零部件的大小，初定。

电潜泵的详细介绍

24
一、电潜泵系统概述
25
二、井下多级离心泵工作特性
井下多级离心泵由许多单级离心泵串联组成，单级离心泵由装在泵轴上的旋转叶轮和固定在泵壳上的导轮组成。
工作原理叶轮旋转后离心力的作用使叶轮流道中的液体增压和加速，从叶轮流道出口排出，叶轮旋转机械能转变为流体的压能和动能。流体进入导轮，将一部分动能转变成静压，流体进入下一级叶轮，重复这一过程直到最后一级叶轮。
电缆头是电机和电缆连接的特殊部件，其质量好坏直接关系到电机的运行寿命，要求较高的电气和机械性能。从性能和结构分为两种：缠绕式和插入式。
11
一、电潜泵系统概述
、单流阀
其作用主要是：保护足够高的回压，使得泵在启动后能很快在额定点工作；防止停泵以上流体回落引起机组反转脱扣；便于生产管柱验封。一般安装在泵出口 1－2跟油管处，采用标准油管扣于上下油管连接。
、离心泵特性的理论分析
在稳定流动状态下，单位时间内流体流入和流出叶轮的动量矩变化等于作用在流体上的外力矩。
H ? ?c2? R2 cos ? 2 ? c1? R1 cos ? 1 ? g
泵产生的有效压头与流体密度无关
28
二、井下多级离心泵工作特性
、影响离心泵实际压头的因素
叶轮的实际叶片数目有限
叶轮流道中形成相对环流，叶轮出口处的绝对速度 ? ，吸入口处的绝对速度 ? ，叶轮实际压头低于理论压头。
7
一、电潜泵系统概述
内外腔压力，容纳电机升温时膨胀的电机油和补充电机冷却时电机油的收缩和损耗的电机油；通过其内的止推轴承承担泵轴、分离器轴和保护器轴的重量及泵所承受的任何不平衡轴向力；起连接作用，连接电机轴与泵 /分离器轴，连接电机壳体与泵 /为离器壳体。

悬吊式电潜螺杆泵的研制与应用

｛基金项目：国家科技型中小企业技术创新基金 “ 吊式电潜螺杆泵机组” （７２２１００１； “ 吊式电动潜油螺杆泵 ” 已获国家悬０Ｃ６１２０９）悬实用新型专利，专利号为ｚ８２０１６７Ｌ９４６．；发明专利名称 “ 吊式电潜螺杆泵的导流、导电系统”，申请号为２０１０３９．悬０６０１２７０；“ Ｃ ” 国ＰＴ
（．中海石油（１中国）有限公司天津分公司２．天津市雷达电泵技术开发有限公司）
摘要针对电潜泵、单螺杆泵和电潜螺杆泵在开发高粘稠、高含砂类油井中各存在着不同的缺陷，开发了一种悬吊式电潜螺杆泵。该泵与传统的电潜泵、电潜螺杆泵等潜没式电泵的结构不同，它是将泵悬吊于原动机组之下。由于原动机组位于油管与泵之间，运行时泵举升的井液必须途经原动机组才能到达油管。特将电动机、减速器、保护器等原动机组部件置于导流套内，并使导流套内周面与电动机等各部件的外周面间形成环形空间，从而解决了井液导流问题。现场应用表明，该悬吊式电潜螺杆泵在低产量（ＯＩ／） ≤３ｄ、高含砂油井的适用性和节能方面表现尤为突ｎ出，机组运行稳定，启动性能好，各项指标都优于常规电潜螺杆泵。关键词悬吊式电潜螺杆泵结构特点粘稠油高含砂油井
际申请号为ＰＴＣ２０／０４Ｉ，Ｃ／Ｎ０６２０ｌ

新型电潜螺杆泵减速器齿轮干涉问题的研究

齿轮传动发展至今，其齿廓类型已有很多种，但
１各种干涉现象原因及分析
１１渐开线干涉．
由于渐开线齿廓的齿轮具有传动比一定、动稳定传及传动效率高等优点，在齿轮传动中应用最广。但是由于一些特定条件的限制，使得设计的齿轮传动
ＣＮＸａ— ｎＨＵＡＮＧＱｉｇｓｉＴＨＥｉｏｊ，ｕｎ —ｈ，ＯＮＧＷｅ — ｅＷＡＮＧＬ— ａｎｋ，ｉｕｎｊ
（ｃｏｌｆＭｅｈｎｃｌＥｎｉｅｒｎｆｎｔｅＵｎｖｒｉｙ，ｉｇｈｕ４４２，ｈｎ）ＳｈｏｃａｉａｇｎｅｉｇｏＹａｇｚｉｅｓｔＪｎｚｏ３０３Ｃｉａｏ
作者简介：陈小军（９１）男，江湖州人，士研究生，要从事特种机械装备及其机理的研究工作，１８一，浙硕主Ｄｍａ：ｈｎａｃｅｉｃｅｂｏｈ＿ｌ
ＰＢ ≥ＰＮ时，会发生渐开线干涉。如果小齿轮）就加工是用插齿刀，在加工内齿轮时就会产生范成则顶切现象口。若要避免这种干涉，明显，］很需使得实
用内啮合传动，如采用行星齿轮传动。新型电潜例螺杆泵采用了定轴内啮合传动。由于内啮合传动的
维普资讯
２００７年第３６卷第９期第６页１
石油矿场机械
ｏＩＦＥＬＤＥＱＵＩＭＥＬＩＰＮＴ

国内深井潜水电泵型号十大品牌排行榜

1.上海阳光泵业制造有限公司上海阳光泵业制造有限公司是国内一家著名的集研制、开发、生产、销售、服务于一体的大型多元化企业，注册资本1100万元。

主导产品包括：螺杆泵、隔膜泵、液下泵、磁力泵、排污泵、化工泵、多级泵、自吸泵、齿轮油泵、计量泵、卫生泵、真空泵、潜水泵、转子泵等类别。

产品以优越的性能，精良的品质已获得各项专业认证证书及客户的认可。

公司拥有多名水泵专家和各类中高级工程师，不断的开发制造，升级换代产品年年都有问世。

公司拥有国内高水准的水泵性能测试中心，产品全部采用CAD设计软件和CFD计算流体力学软件等先进设计手段，产品经过精密铸造、热锻压、焊接、热处理、精加工、装配等十多道工序。

使用先进的数控加工中心、等离子焊接机、全自动气体保护、半自动真空熔焊机、超频真空热处理设备、高效加工专机、理化和探伤设备等各类高精密加工检测设备。

齐全的加工检测设备，于同行业中处领先地位，更加充分保证了产品的质量。

公司产品达二十大系列，一万多种规格。

产品广泛应用于：工业生产，建筑城镇供水，环保污水处理，市政工程，食品制药，水利电力，石油船舶等多种领域。

客户包括大庆油田、胜利油田、中国水利水电、浦项集团等世界知名企业。

2.威乐水泵(山东)有限公司威乐水泵(山东)有限公司主要经营进口品牌德国WILO威乐水泵、Grundfos格兰富?泵、Ebara荏原?泵、美国帕斯菲达PULSAFEEDER计量泵、米顿罗milton?roy计量泵、;国产品牌合作厂家：上海凯泉泵业(集团)有限公司、上海连城泵业有限公司、威乐水泵(上海)有限公司、苏州登丰泵业有限公司等优质国产水泵。

3.上海丹天泵业有限公司上海丹天泵业有限公司作为国内泵类，给排水设备及相关电气控制设备的主要供应商之一，丹天泵业在中国。

企业位于上海市奉贤区，通过iso9001、14001、18001国际质量、环境、职业健康安全管理体系认证，拥有先进的生产设备和一流的测试中心，全面引进德国技术，充分实现丹天泵业公司“技术+资本”的优势，为中国及世界各地用户提供一流品质的泵类产品资源，为高速增长的市场提供更好的服务保障，并进一步致力于实现为国内用户提供随需应变的水处理解决方案。

2Z-V型电动潜油螺杆泵采油系统用行星减速器优化设计

ｍｚｅｃｅｃｅｔｒｏｅ．ｈｃｏｖｓｔｅｒｂｅｏｄｃｒＳｅｏｍ￣ｃｏｐｉｎｏＳｏｌｏｆｉｉｐｏｓｄｗｉｓｌｈｏｌｆｒｕｅ ’ ｐｒｒｚｆｎＲｓｐｉｈｅｐｍｅｆｅｃｍａｓｒＥ — ｒｏｆ
【摘
要】电动潜油螺杆泵采油系统（ｓｃｓ的设计关键是要解决螺杆泵低转速、ＥＰＰ）高扭矩的动力
输入要求．究实验结果发现机械减速器是整个机组系统的难点所在。根据胜利油田某油井工况对电研
动潜油螺杆泵采油系统用减速器的设计要求，采用２ — ＺＶ型少齿差行星齿轮传动进行优化设计。根据
ＷＵＪｎ￣ｉＹＵＢｎｌｎｕ－．ｅ－ｉｇａ
（ｈｎｓｃ — ｅｔｈｅｈｉｈａｕａａ．ｉｇａｎｖｒｉｆｃｅｃｎｅｈｏｇ，ｉｇａ６０ＣｉａＣｉｅｉｈＤｕｓｅｃｎｓｅｋｌｔＱｎｄｏｉｅｓｙｏＳｉｅｄＴｃｎｌｙＱｎｄｏ６６，ｈｎ）ｓｃＴｃＦｔＵｔｎａｏ２１
ｒｓａｃ，ｈｅｉｉｉｃｌｔｅｗｏｅｓｓｍｉｔｅｍｃａｉｄｃｒｈｒｏｅｏｔｚｉｅｅｅｒｈｔｅｄｓｎｎｄｆｕｔｏｈｈｌｙｔｅｈｃｒｕｅ．ｅｅｒ，ｉａｏｄ — ｇｇｆｉｙｆｅｓｈｎａｅｌＴｆｐｍｉｎｔ
【ｂｔｃ］ｈｅｓｎｏＥｅｔｃｕｍｒｂｒｒｓｇａｉｕｐ（ＳＣＳｉｔｓ￣ｙＡｓａｔＴｅｙｅｉｆｒｌｒｂｅｉｌＰｏｅｉｖｙＰｍＥＰＰ）ｆｒｋｄｇｃｉＳｓｅｇｓｎＣｔｓｏａｔ

电潜螺杆泵在携砂开采厄瓜多尔重油油藏中的研究与应用

效动点效应，在空间形成封闭腔室，并且当转子和定子作相对转动时，闭腔室能作轴向移动，使其中封
的液体从一端移向另一端，实现机械能和液体能的相互转化，从而实现举升作用。电潜螺杆泵系统主要由８部分组成：潜油电机、减速器、保护器、柔性轴、吸入口、泵体、电缆（下部分）和变速驱动装置（面部分）与电潜泵系统相比，最显著的变化是增加了减速器和柔性井地。轴，其泵体也换成了螺杆泵（２。为了克服螺杆泵启动时过高的扭矩，可以通过变频启动实现井下图）机组的低启动电流，高启动扭矩。
石油天然气学报（汉石油学院学报）江
ห้องสมุดไป่ตู้
２１年５月０１
来实现。在目前技术经济条件
下，若要通过降低电源频率或者增加电机定子磁极数来降低电机
转数，要么降低幅度有限（极六
电潜螺杆泵在携砂开采厄瓜多尔重油油藏中的研究与应用
何彬，郝斐，刘毅（中石化国际石油勘探开发有限公司，北京１ｏ８）ｏａｏ
［要］介绍了电潜螺杆泵的工作原理及技术特点，阐述了其关键部件一一速装置、弹性体（子）和摘减定

电潜螺杆泵应用介绍

二、特点
与潜油电泵相比具有如下优点：
1.相同扬程和排量时，用电要少得多； 2.潜油电泵转速2900rpm，而电潜螺杆泵为150～360rpm； 3.保护器、电机油、小扁电缆和动力电缆相同； 4.系统效率较高，尤其是稠油井； 5.对井液的乳化作用非常小； 6.油液中的蜡质不易在泵筒内结垢； 7.在低于40%自由气含量的情况下不用考虑气体分离。
变频调速装置
采用针对电潜螺杆泵产品设计的变频调速控制装置，有效实现了电机频率在2-60Hz内的自由调节，从而可有效满足井下电机在不同油井状况下以不同速度运行的要求；并可有效实现电机的软启动，消减频繁启动、停止对电机、电缆、井下螺杆泵造成的损害，并有效的降低了运行能耗和设备的维护费用。
10 3000 11 2700 16 3200 17 2500 16
15 3000 18
16
9.85
9.5″ 9.5″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″
7”
120DT83 120-23 120*23 120*23
120DT33 120*23 120*23 120*23 120*23 120DT33 75*23 40-33 40-33 40-33 40-33 40-42 40-33 40-33
2.油层有较好的供液能力，保证具有300m以上的沉没度； 3.对于出砂井，产液含砂量体积比在5%以下； 4.井液粘度在5000mPa·s（50 ℃ ）以下； 5.油层温度小于120℃。
六、维护保养
1.测量动液面
初次开机时应每天测一次动液面，直至液面稳定为止，以后每周测1次。其目的：一是防止泵干磨（泵上应有300米以上的动液面）；二是根据动液面的变化情况决定是否调整转速，以便建立合理的油井产液供排关系。

螺杆泵十大品牌十大潜水螺杆泵品牌排行榜

螺杆泵十大品牌十大潜水螺杆泵品牌排行榜1、上海沈泉泵阀制造有限公司优秀水泵制造商-上海沈泉泵阀制造有限公司是一家专业生产，销售管道泵，排污泵，消防泵，化工泵等给排水设备的厂家，产品涉及工矿企业、农业、城市供水、石油化工、电站、船舶、冶金、高层建筑、消防供水、工业水处理和纯净水、食品、制药、锅炉、空调循环系统等行业领域。

上海沈泉泵阀制造有限公司是集研究、开发、生产、销售和服务为一体的泵阀生产企业。

产品涉及工矿企业、农业、城市供水、石油化工、电站、船舶、冶金、高层建筑、消防供水、工业水处理和纯净水、食品、制药、锅炉、空调循环系统等行业领域。

2、泰州市龙杰泵阀制造有限公司泰州市龙杰泵阀制造有限公司是从事螺杆泵研发设计、熔模铸造、生产加工的生产型企业，针对于螺杆泵这一产品，进行深度研发，开创了数十种螺杆泵规格型号，品种齐全，可广泛适用于电力、冶金、石化、矿山、环保等行业，用于生活污水、污泥，工业废水排放等环境，效果优秀，坚持用心为用户创造价值!3、江苏诚德泵阀制造有限公司江苏诚德泵阀制造有限公司创立于1998年，专业从事粘稠物料泵送系统的研制与生产，经过10余年快速发展，已成为螺杆泵专业的生产企业。

产品包括600多种型式规格的单螺杆泵、双螺杆泵、污泥切碎机及其控制装置，被广泛用于石油、化工、电力、食品、轻工、冶金、矿山、环境工程等领域。

4、杭州兴龙泵业有限公司兴龙泵业总部位于风景秀丽的杭州市北郊，良渚文化发祥地的瓶窑镇。

企业占地15000m²，科研与生产建筑达11000m²，企业拥有先进的制造和测试设备，富有创新精神的研发队伍，员工中大专毕业生达30%，是国家认定的高新技术企业。

公司通过了中国船级社CCS质量体系认证，是中国石油天然气集团公司的一级物资供应商。

5、浙江凯巨泵阀有限公司浙江凯巨泵阀有限公司注册地址位于浙江省温州市永嘉县桥下镇梅岙村，注册机关为永嘉县市场监督管理局，法人代表为徐孙朝，经营范围包括泵、阀门、机械设备、水泵控制柜制造、销售;货物进出口、技术进出口。

螺杆泵采油技术

1
5
传递到驱动装置输出轴上，输出轴通过方卡
子带动抽油杆柱、井下泵旋转，传递动力扭矩，抽吸井液。
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3
16
地面驱动装置的传动原理
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地面驱动装置防反转及安全防护技术螺杆泵系统反转原因及危害
停机反转的原因分析螺杆泵停机后或卡泵时，贮存在杆柱中的弹性变形能会
快速释放，使杆柱快速反转。
棘轮棘爪机构摩擦式防反转装置楔块防反转系统
液压防反转系统
电磁式防反转装置等方式
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锥螺纹抽油杆
锥螺纹抽油杆目前主要以实心杆为主，它的基本结构与普通实心抽油杆大体相同：杆体也是实心圆形断面的钢杆，两端为镦粗的杆头。杆头由外螺纹接头、卸荷槽、推承面台肩、扳手方颈、凸缘和圆弧过度区组成。其不同点为：锥螺纹抽油杆螺纹为钻杆锥螺纹。它是根据螺杆泵与钻杆运动的相似性，充分利用了钻杆螺纹的锥度和螺距大，螺纹牙齿刚度大的特点，使得抽油杆螺纹能够承受较大的预紧力而不滑扣，并且卸荷槽的直径较大，这种螺纹不仅具有良好的密封性，还能传递较大的轴向载荷和扭矩。
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螺杆泵定、转子的线数
目前所应用的螺杆泵线数均采用 N/N+1形式，即定子的线数总
是比转子的线数多一线，这是由空间啮合理论所决定的。螺杆泵
的线数与螺杆数量是两个根本不同的概念，不应混为一谈。
1：2结构
2：3结构
3：4结构
4：5结构
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螺杆泵有哪些重要结构参数？
螺杆泵三个重要的结构参数：
e ——转子偏心距，mm； D ——转子截圆直径，mm； T ——定子导程，mm。
螺杆泵采油技纪20年代法国的 moineau 发明了单螺杆泵水力机械原理以来，螺杆泵在众多工业领域得到了广泛的应用。

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第二章电潜螺杆泵第一节井下采油单螺杆泵的现状及发展摘要井下采油单螺杆泵因具有较高的系统效率而日益受到重视。

目前已开发的并下单螺杆泵有地面驱动采油单螺杆泵、电动潜油单螺杆泵、单螺杆波动机—单螺杆泵装置和多头螺杆泵。

筒述了单螺杆泵定于衬套选用的材料和转子的表面处至方式，介绍了单螺杆泵在国外的使用情况。

指出井下采油单螺杆泵主要朝增大泵的下井深度，加大泵的排量，延长泵的使用寿命和拓宽泵的使用范围等方向发展。

最后就国内开发和推广螺杆泵工作规划提出了建议。

前言井下来油单螺杆泵作为一种实用的采油机械应用于石油工业已有20多年的历史。

1986年大庆油田从加拿大Griffin公司引进螺杆泵在油田试用，从此国内厂家便开始了较系统地研制井下采油螺杆泵。

螺杆泵的结构非常简单，特别适合于高粘度、高含砂量的油井，并且有较高的工作效率。

美国一石油公司曾对螺杆泵采油系统、电动潜油离心泵和有杆泵抽油系统3种采油设备，在水驱采油井中进行了同样条件下的采油试验。

试验结果表明，3种采油系统的效率分别为63．4％、52．4％和50．4％，其中螺杆泵采油系统的效率最高。

此外，螺杆泵采油系统的装备投资费用比另外两种采油装备低20％—30％以上。

主要结构型式目前，井下采油螺杆泵大致可分为以下4种结构型式。

1．地面驱动采油单螺杆泵地面驱动采油单螺杆泵是井下来油螺杆泵中最简单的结构型式，也是国内外井下采油单螺杆泵采用的主要结构型式。

由于是利用抽油杆传递泵所需要的扭矩，因此在大徘量情况下很难实现深井采油。

地面驱动单螺杆泵的驱动头动力主要由电动机或液马达提供。

由电动机作动力的驱动头，有的采用变频调速，有的利用胶带和减速器共同调速，还有的直接利用减速器调速。

利用液马达作动力调节泵的转速非常方便。

2．电动潜油单螺杆泵电动潜油单螺杆泵的最大特点是不需要抽油杆传递动力，特别适合于深井、斜井和水平井采油作业。

较早开展这种泵的研究工作的是前苏联和法国。

近年来，美国等发达国家也开始重视电动潜抽螺杆泵的开发，并在多砂、高粘深井、定向井、水平井中应用，取得了很好的效果。

在某些情况下，电动潜油螺杆泵的使用寿命甚至比电动潜油离心泵高5倍。

电动潜油螺杆泵寿命的提高，大大降低了采油成本，使一些原经济上无开采价值的油井有了良好的效益。

电动潜油螺杆泵由螺杆泵、柔性轴、装有轴承的密封短节、齿轮减速器和潜油电动机等组成。

为了使泵的旋转速度降到500r／min以下，有以下3种方案可供选择。

(1)采用6极潜油电动机，在60HZ时，电动机的转速为1000r／min,再利用变速装置，转速可以降到500r／min以下。

(2)采用4极潜油电动机，在60HZ时，电动机的转速为1700r／min，再利用单行星齿轮减速器减速(如传动比4：1)，转速可降到425r／min以下。

(3)采用2极潜油电动机，转速为3500r／min，配传动比9：1的双行星齿轮减速器，可将速度减至400r ／m in以下。

由于选择4极和6极电动机会降低电动机效率，减小启动扭矩，增加装备费用，因此第(3)种方案为最佳选择。

以第(3)种方案研制的电动潜油螺杆泵，在美国Al askan多口油井使用，其寿命有的达到了480多天，有的达到了670多天，有些泵目前仍在运行。

美国Amoco公司也研制厂一种带齿轮变速箱的电动潜油螺杆泵。

齿轮变速箱的额定功率为36．8kW，外径为114．3mm，传动比为4：1，在采用4极电动机的情况下，可提供的转速约为425r／min，现场使用也取得了较好的效果.螺杆泵采取单螺杆衬套副、多螺杆衬套副串联和两对螺杆衬套副并联等结构形式。

串联的目的是减少螺杆衬套副的制造难度或提高泵的工作扬程，并联的主要目的是为了增大泵的排量，抵消两对螺杆衬套副工作时所产生的轴向力。

3．单螺杆液动机—单螺杆泵装置这种装置特地面动力液送入并下的顶部螺杆衬套副，驱动顶部螺杆衬套副转动，以顶部螺杆衬套副作为动力马达，驱动底部螺杆衬套副旋转，由底部螺杆衬套副作为泵来实现采油作业。

目前，这种装置在国外已投入现场应用，只是数量较少。

4．多头螺杆泵美国泵服务有限公司研制了螺杆衬套副为4：5头的井下来油多头单螺扦泵。

与单头单螺杆泵相比，多头螺杆泵大大地减小了泵的几何尺寸，提高了泵的排量和压头，降低了泵的转速，减轻了泵的振动。

在下泵深度为610m，排量为318m3／d的相同条件下，要求单头螺杆泵外径114．3M，长度8．53m、而4：5头的多头螺杆泵外径只需88．9mm ，长度仅为3．35m。

国内辽宁福泰石油机械制造有限公司已生产了螺杆衬套副为2：3头的地面驱动的井下采油单螺杆泵。

定子衬套副的材料泵的工作寿命主要取决于定子衬套材料的性能。

定子材料受多种因素的影响，如温度、芳香族化合物、H2S等，因此深入研究不同环境条件下的定子衬套材料是提高采油螺杆泵性能和工作寿命的关键。

目前国外主要研制了4种橡胶材料作为螺杆泵定子衬套副的材料，即丁腈橡胶、超高丙烯腈含量橡胶、氢化丁腈橡胶和含氟橡胶。

目前国外开发的高丙烯腈含量橡胶能成功地用于温度为40℃、芳香族化合物含量达11％的油井中；研制的氢化丁腈橡胶能较好地适应二氧化碳、硫化氢和甲烷的环境(C02、H2S 的含量可达2％)，且能保持较好的机械性能，这种橡胶已成功地用于250℃的高温油井中；氟橡胶能适应较高的温度，但机械性能不够好．因此工作寿命不长。

在定子橡胶中加入添加剂对减少螺杆—衬套之间的摩擦很有益处，尤其在高含水含气并中。

国内目前主要采用丁腈橡胶作为螺杆泵定子衬套的材料，因此难以适应各种油井环境，大大影响了泵的工作范围。

建议在不同的工作环境条件下采用不同的定子橡胶材料，这是提高井下采油单螺杆泵寿命的根本途径。

转子的表面处理在腐蚀和磨蚀性环境下，表面硼化处理的转子比表面镀铬的转子寿命长得多。

试验已证明，在磨蚀性条件下，表面硼化处理的转子寿命是表面镀铬转子的5倍。

表面具有碳化钨层的转子也比传统镀铬的转子好得多。

目前国内螺杆泵转子的表面处理主要是镀铬。

第二节电动潜油螺杆泵在疑难井中的应用摘要电动潜油螺杆泵作为一种新型的无杆采油设备，它在高粘度稠油、高含砂、高含气和斜井的原油开采中具有独特的优势。

它从根本上解决了有杆泵在稠油开采中的抽油杆断脱以及在深井、斜井中应用时杆管偏磨等问题，具有检泵周期长、泵效高、能耗低等优点。

在介绍了电动潜油螺杆泵的结构组成、工作原理及技术参数和性能特点后，详述了在稠油、斜井、高合砂等疑难井开采中的现场应用情况，并做了经济效益分析。

建议要进一步提高减速器的承载能力，研制大排量高扬程螺杆泵，从而扩大其应用领域。

引言国外较早开展电动潜油螺杆泵研究工作的是前苏联和法国，近年来一些发达国家如美国、加拿大等国也开始重视该泵的开发和应用L1i。

随着国内油田开发的进一步深入，诸如高粘油、稠油、高含蜡、含砂原油及一些难动用储量区块等开采比例不断增加，而电动潜油螺杆泵在开采高粘油、稠油、高含蜡、含砂原油、斜井和高含气原油中具有独特优势，有泵效高、检泵周期长、能耗低等优点，大大降低开采成本，从而加快了电动潜油螺杆泵采油系统和工艺的发展。

经过近几年的研制，胜利油田成功开发生产出胜利电动潜油螺杆泵系列产品，并在高粘油、稠油、高含蜡、含砂原油、斜井和高含气等疑难井开采中进行了工业性应用，取得了很好的效果。

结构组成及工作原理对出砂、稠油井，采用螺杆泵优于其它泵，但地面驱动式螟杆泵由于多种原因未得到广泛的应用，归纳起来如下：1.由于依靠纫长杆驱动井下螺杆泵，杆管磨损严重，尤其在斜井上应用受到限制；2．由于受杆强度限制，难以提高泵排量和下深；3．驱动杆的能耗大，一般占系统总能耗的50％以上。

基于上述原因，国内外许多采油工程师很早就把眼光放到了开发电潜螺杆泵采油系统上。

当前潜油电机、传动机械、控制和螺杆泵等相关技术的状况为开发电潜螺杆泵提供了良好的技术环境。

经多年研究，成功地开发出第一套电潜螺杆泵采油系统样机。

一、电港螺杆泵采油系统的技术特点电潜螺杆泵采油系统除在出砂、稠油井上具有优势外，与有杆泵相比还具有如下优点。

1．节能，油越稠节能降耗越显著；2．不发生气锁，还具有破乳作用；3．抽汲连续平稳，不对油层产生压力激动；4。

无抽油杆，消除了因杆管磨损带来的损失．可用更小尺寸油管；5．可用于斜井、定向井及水平井；6．地面占用空间小，井口无泄漏、无噪音管理简单；7．提高泵下深和徘量；8．泵下机组的发热起到泵下加热作用。

二、开发电漕螺杆泵采油系统的技术关键及解决方式电潜螺杆泵采油系统的核心是将电机放到井下，从而去掉过长驱动杆。

开发该技术的关键为：1.泵的低转速高扭矩输入要求；2．泵的工作轴向力；3．井下机组高温、高压保护。

其相应解决方式为：1．电潜离心泵的潜油电机和井下电缆技术以及地面供电控制部分可以借用，但井下电机的输出转速高、输出转矩低，与螺杆泵的需要相差一个数量级，若采用多极电机或降低电源频率，则电机体积太大，电机的性能也太差，在技术和经济上均不合理，因此专门设计制造了井下减速器，通过减速器降低转速提高转矩；2．专门设计制造联轴节以解决输出轴与泵轴的传动问题和轴向止推力问题；3．井下机组在远高于地面温度和压力环境下工作，且自身还发热，为此参考井下电机保护器原理，1．结构组成电动潜油螺杆泵机组安装示意图见图1。

电动潜油螺杆泵采油系统由地面部分、井下部分和中问连接部分组成。

其中，地面部分包括变压器、控制柜(或变频控制器)、地面接线盒和井口装置；井下部分包括4极潜油电动机、螺杆泵、电动机保护器、引接电缆和动力电缆；中间连接部分包括扶正器、减速器(含减速器保护器)、双万向节、吸入口、单流阀和泄油阀。

电动机内的电机油和减速器及其保护器内的齿轮油相互隔离，两种不同的润滑油满足不同的润滑要求。

电动机下端及泵的上端各有一个扶正器，以减少螺杆泵行星运动产生的振动对机组其它部件造成的影响。

2．工作原理利用井下动力电缆将电力传送至井下4极潜油电动机，潜油电动机通过减速器和双万向节带动螺杆泵在低速下转动，井液经过螺杆泵增压后，通过油管举升到地面。

井下潜油螺杆泵由转子和定子(橡胶材料)组成。

转子和定子相啮合形成一个个连续的密封腔室，当转子在定子内转动时，空腔从泵的入口端向出口端移动，空腔内的液体也随之从泵的吸入端泵送到排出端，通过油管输送到地面，从而起到泵送作用。

技术参数、性能特点及关键技术分析1．技术参数判F量：10—150m3／d；扬程：900—2200m；适用套管：139．7mm(5×英寸)；177.8mm(7英寸) ；含砂：井液含砂小于3％，最大砂粒直径小于0．1mm；介质粘度：小于5000mPa．s／(50ºC)；井底温度：小于150ºC；可提供的4极潜油电动机系列有116、143两种，其中116电动机功率系列从6—100kW；总长度在2286—8400mm；直径为116mm；电压290—1436V。