潜油螺杆泵采油技术与目前采用的柱塞式抽油机、潜油离心泵和地面电机驱动螺杆泵等采油技术相比，具有低耗、高效的优点，在高粘度、高含砂量油田以及海上平台、斜井等的采油作业中具有明显优势，市场需求逐年增加。螺杆泵采油系统由潜油电机、专用减速器、专用联轴体、螺杆泵等组成，传统设计方法无法有效提高系统的可靠性和使用寿命，不能充分利用零部件信息资源，缺少有效的数据管理和过程管理，难以解决系统中各个部件的结构参数和工作参数的合理匹配问题。将数字化设计技术应用于潜油螺杆泵采油系统的设计中，对提高潜油螺杆泵采油系统的设计质量、开发效率和可靠性具有重要意义。
应用数字化设计技术，开发专用行星减速器、专用联轴体、螺杆泵等的优化设计、运动学分析及仿真模块，并对设计方案快速实施性能与可靠性分析，有效地减小径向尺寸、增加日排油量和泵检周期。
螺杆泵井采集器和计量站无线数据采集器主站，均选用了北京安控公司的SZ932无线网关产品。该设备具有1个Zigbee无线接口、1个RS485接口、1个RS232接口、1个TCP/IP网络接口，因此可以广泛用于以下场合：
　　（1）实现第三方产品的协议转换；
　　（2）实现有线通信和无线通信之间的转换。
　　（3）作为网关设备，将有线RS232/RS485或者无线通信转换为网络数据传输；
　　SZ932无线采集器可以通过标准的RS485通讯协议对螺杆泵变频数据进行采集，然后以Zigbee无线方式，将螺杆泵变频器数据传输到计量站，从而满足了第三方产品设备更好的接入,采集变频实时数据，了解三相电压、三相电流、电功率、功率因数和电能等参数，并据此制定节能降耗措施。 
       另外，每个计量站的无线数据采集器同样也采用了SZ932无线网关。其作为井口设备的通信主站，以Zigbee短距离无线通信方式，与现场无线仪表或无线RTU通信；然后经网关通过光纤网络传输到作业区监控中心的上位机系统。
      无线技术的应用，则带来了施工费用的大大降低。施工简便、低成本，节省材料和人工。

    潜油螺杆泵是将零齿差内啮合齿轮副与球面副组合形成新型传动机构，高效传递轴向力、扭矩并实现输出轴相对于输入轴的行星偏转运动，实现机械传动装置创新设计和传动比系列化设计。螺杆泵采油技术与目前采用的柱塞式抽油机、潜油离心泵和地面电机驱动螺杆泵等采油技术相比，具有低耗、高效的优点，在高粘度、高含砂量油田以及海上平台、斜井等的采油作业中具有明显优势，市场需求逐年增加。建立潜油螺杆泵采油系统各组成部分的数据库和三维模型库，建立数字化的产品模型，采用三维参数化设计技术，实现产品的全相关设计。建立虚拟产品模型，通过进行CAE分析，以减少对物理样机的依赖，将设计进程中可能出现设计错误和工艺错误消除，提高系统的可靠性和重用性。目前螺杆泵采油按驱动方式分为潜油电动螺杆泵和地面驱动井下螺杆泵。单螺杆抽油泵是由单头转子和一个双头定子组成一个相对运动组件，两件之间形成一个密闭的空腔，当转子和定子作相对转动时，封闭腔室能作轴向移动，使其中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。目前我常用的是安控科技设计的RTU控制的单螺杆抽油泵。

通迅是发展方向

学习一下

有资料送我更好啊

13405661548@163.COM

昆山中宇工控，诚交天下工控朋友

1.应防止干转
        以免严重磨损
        单螺杆泵如断流干转，橡胶泵缸将很快会烧毁
        初次使用或拆检装复后应向泵内灌入液体
        工作中应严防吸空
        停用时也需使泵内保存液体。
2．三螺杆泵吸入管路必须装40—60目滤器，吸入油面应高出吸入管口100mm以上
        新接管路中的焊渣、铁锈等固体杂质应予清除，
        保持所排送液体的洁净，及时清洗滤器，
        工作时如有异常声响，应立即停车检查。
3．一般螺杆泵都有固定的转向，不应反转
        否则推力平衡装置就会丧失作用，使泵损坏。

4．运行注意
       起动时应先将吸、排截止阀全开
       停用时
       先断电，后关排出阀，等停转再关吸入阀，以免泵吸空
       泵不允许长时间完全通过调压阀回流运转
       不应靠调压阀大流量回流使泵适应小流量的需要
       节流损失严重，会使液体温度升高，甚至使泵变形而损坏
5．螺杆的存放，安装而使用
       螺杆较长，刚性较差，容易弯曲变形
       安装时要注意保持螺杆表面间隙均匀
       吸、排管路应可靠地固定，避免牵连泵体引起变形；
       泵轴与电机轴的联轴节应很好对中
      螺杆拆装起吊时要防止受力弯曲
      备用螺杆保存时最好悬吊固定，以免放置不平而变形
      使用中应防止过热而使螺杆因膨胀而顶弯
6．要防止吸油温度太低、粘度过高，或吸油带入大量空气，以及吸入滤器堵塞
     否则会使泵吸入真空度过大，产生气穴和噪声。

我国早在上世纪80年代就开始发展螺杆泵采油技术，但直到2000年后螺杆泵才逐渐地在各大油田得到广泛应用。

1、应用螺杆泵的目的
      a、推广应用螺杆泵采油技术，以降低生产成本，特别是降低用电成本（据中石油统计，用电成本已经占整个油田生产成本的46%）。
      b、解决稠油冷采、高含砂、高含气井等在开采过程中遇到的难题。
2、螺杆泵在油田应用中应注意的问题
      a、抽油杆的断裂和脱扣。这主要是由于螺杆泵设计及选型的不完善以及缺乏高效的制动装置造成的。
      b、排量偏小和泵效较低。这主要是由于定子的质量和对应可配比的转子的种类较少造成的。
      c、检泵周期不稳定，其表现为螺杆泵的检泵周期从几周到2~3年都有。这主要是由于对于不同的油井，定子橡胶的配方单一，定子和转子过盈配比不合理造成的。

电潜螺杆泵采油技术

根据目前国内螺杆泵的制造工艺水平和性能指标和国外螺杆泵的进口成本，在一定情况下与抽油机工艺相比在一次性投资方面的优势并不明显，从这点出发今后应根据国内整体技术水平的发展，不断加强选井技术的研究。

1）加强配套工艺技术研究与应用。

在地面配套技术方面，目前地面防倒转装置本身不能卸载来释放扭矩，在作业过程中存在危险，需要解决；另外部分低产井供液能力不足，极易发生“烧泵”事故而增加维护成本，应尽快开展抽空保护装置的研究和应用。

在节能设备应用方面，双功率节能电机的应用具有较好的前景。

2）螺杆泵配套工艺技术与管理有待进一步规范化、标准化、系统化。

目前国内的螺杆泵和驱动器的厂家制造较多，但还没有统一的规范，造成现场管理中问题多、难度大，比如调参、测试就比较麻烦。建立并统一井下泵和驱动器的相关结构参数规范，便于管理。

3）加强螺杆泵下井前的检测工作。

油田数字化螺杆泵井远程测控解决方案

目前，我国油田螺杆泵井工况测试，需载荷扭矩转速传感器和无线发射器两个产品组合进行，载荷扭矩转速传感器长期固定在螺杆泵井上，无线发射器则需随装随测再随拆。无线发射器内置电池、线路板、无线发射器和天线等。测试时，先停井安装无线发射器，再与载荷扭矩转速传感器连接，然后开井方可进行仪器测试。仪器测试完毕，需再次停井，取下无线发射器，再开井。因此测试螺杆泵井需停井两次才能完成。如此测试方法下，若油井含沙量大、油稠或工频开机启动扭矩大，都可能会引起杆断、泵漏、管漏、杆管偏磨、皮带打滑、电机启动电流过大烧毁电机等故障，对油田企业造成直接经济损失。整个测试过程繁琐，收集资料时间也局限于人工上井测试，工作量大，测试资料不能实时反映等，限制了螺杆泵井采油工艺分析工作。为解决上述问题，我单位以多年在螺杆泵井产品开发、系统成套、工程安装等经验总结，这里提供2套成熟的数字化螺杆泵井远程测控解决方案可供选择。



功能

a.图形监测：载荷-时间曲线、扭矩-时间曲线、转速-时间曲线、电流-时间曲线、功率-时间曲线；

b.光杆参数监测：载荷、扭矩、转速；

c.井口参数监测：油压（或汇管压力）、套压、井口温度等参数；

d.三相电量监测：三相电流、电压、有功功率、功率因数等；

e.油井远程控制：远程开井、停井，远程开井前完备的语音告警。

f.系统报警监测：停井、开井、停电报警；三相电流不平衡、流缺相报警。



技术指标

a.载荷：0～150kN 精度：0.5％F.S

b.扭矩：0～2000N.m 精度：0.5％F.S

c.转速：0～300转／min

d.电流： 0～100A 精度：0.5％F.S

e.电压：0～800V 精度：0.5％F.S

f.油压：0～5MPa 精度：0.5％F.S

g.套压： 0～5MPa 精度：0.5％F.S

h.温度：-50～125℃ 精度：0.5％F.S

i.工作环境：－40℃～＋85℃



方案拓扑图

方案1全有线传感器模式

方案2.全无线传感器模式



系统特点
1.方案1.
1.1.SM39LGB测速传感器, 磁铁吸附式结构安装、拆卸、移位等便捷；

1.2.SM39YO4防爆压力传感器2线制不分正负极，节省电缆、接线便捷；

1.3.SM39YO4防爆压力传感器、SM39T104防爆温度传感器，防爆认证，确保井口安全；

1.4.高集成度SM40KS5000KE RTU电控箱产品，集交流供电电源、防雷/浪涌抑制、变送器供电及信号采集、电量采集、多种标准数据通讯总线接口、DI、DO功能于一体;丰富的多种制式标准通讯接口;适合多种、多路变送器同时接入的供电、信号接口;针对抽油机远程启动、停止控制而设计的DO、DI接口;独立电控箱结构，适合于在井场抽油机控制柜空间较小时，取代SM40P-5000KB系统;可做为数字化抽油机智能控制柜产品。

2.方案2.
2.1.载荷扭矩转速、压力、温度、电量采集控制器等传感器均使用无线方式，组建成SMSF本地无线数据通讯网络，无需挖沟布线；

2.2. SM39-DW-P防爆型无线数字化压力传感器、SM39-DW-T防爆型无线数字化温度传感器，防爆认证，确保井口安全；

2.3. SM40KSDW6000P-CAN-ZL无线数字电量采集控制器，兼容CAN总线、本地无线通讯，集成抽油机配电柜单元监测——三相电量采集及螺杆泵远程启停控制等功能于一体；

2.4.优点：全功能测试，综合性价比高。

螺杆泵：具有两个或两个以上啮合螺杆, 可以在壳体中转动以实现吸、排的液压泵。

螺杆泵按螺杆数量分为

单螺杆泵——单根螺杆在泵体的内螺纹槽中啮合转动的泵

双螺杆泵——由两个螺杆相互啮合输送液体的泵

多螺杆泵——由多个螺杆相互啮合输送液体的泵。

螺杆泵的基本工作原理
　　1.螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。如图表示三螺杆泵的剖视图。图中，中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。主动螺杆从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。

 　　由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的吸 入口和排出口之间， 就会被分隔成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭在 各空间中的液体不断排出，犹如一螺母在螺纹回转时被不断 向前推进的情形那样，这就是螺杆泵的基本工作原理。

 　　2.螺杆泵的工作原理是：螺杆泵工作时，液体被吸入后就进入螺纹与泵壳所围的密封空间，当主动螺杆旋转时，螺杆泵密封容积在螺牙的挤压下提高螺杆泵压力，并沿轴向移动。由于螺杆是等速旋转，所以液体出流流量也是均匀的。

 　　螺杆泵特点为：螺杆泵损失小，经济性能好。压力高而均匀，流量均匀，转速高，能与原动机直联。

　　螺杆泵可以输送润滑油，输送燃油，输送各种油类及高分子聚合物，用于输送黏稠液体。

 　　输送高粘度介质：根据泵的大小不同可以输送粘度从37000-200000厘泊的介质。

 　　含有颗粒或纤维的介质：颗粒直径可以这30mm（不超过转子偏心距）。纤维长可以350mm（相当0.4位转子的螺距）。其含量一般可达介质窖的40%，若介质中的固体物为细微之粉沫状时，最高含量可达 60%或更高也能输送。

 　　要求输送压力稳定，介质固有结构不受破坏时，选用单螺杆泵输送最为理想。

螺杆泵常遇问题处理
　　1.泵体剧烈振动或产生噪音：

 　　产生原因：水泵安装不牢或水泵安装过高；电机滚珠轴承损坏；水泵主轴弯曲或与电机主轴不同心、不平行等。

 　　处理方法：装稳水泵或降低水泵的安装高度；更换电机滚珠轴承；矫正弯曲的水泵主轴或调整好水泵与电机的相对位置。 　　2.传动轴或电机轴承过热：

　　产生原因：缺少润滑油或轴承破裂等。

　　处理方法：加注润滑油或更换轴承。

　　3.水泵不出水：

 　　产生原因：泵体和吸水管没灌满引水；动水位低于水泵滤水管；吸水管破裂等。

 　　螺杆与壳体之间的密封面是一个空间曲面。 在这个曲面上存在着诸如ab或de之类的非密封区，并且与螺杆的凹槽部分形成许多三角形的缺口abc、def。这些三角形 的缺口构成液体的通道，使主动螺杆凹槽A与从动螺杆上的 凹槽B、C相连通。而凹槽B、C又沿着自己的螺线绕向背面， 并分别和背面的凹槽D、E相连通。由于在槽D、E与槽F(它属 于另一头螺线)相衔接的密封面上，也存在着类似于正面的三 角形缺口a’b’c’，所以D、F、E也将相通。这样，凹槽ABCDEA也就组成一个“∞” 形的密封空间(如采用单头螺纹，则凹槽将顺轴向盘饶螺杆， 将吸排口贯通，无法形成密封)。不难想象，在这样的螺杆 上，将形成许多个独立的“∞”形密封空间，每一个密封空间所占有的轴向长度恰好等于累杆的导程t。因此，为了使螺杆 能吸、排油口分隔开来，螺杆的螺纹段的长度至少要大于一个导程。

螺杆泵优点
　　从上述工作原理可以看出，螺杆泵有以下优点：

 　　1)压力和流量范围宽阔。压力约在3.4-340千克力/cm 2，流量可达18600cm3/分；

　　2)运送液体的种类和粘度范围宽广；

　　3)因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；

　　4)吸入性能好，具有自吸能力；

 　　5)流量均匀连续，振动小，噪音低；

　　6)与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；

 　　7)结构坚实，安装保养容易。

　　螺杆泵的缺点是，螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能 对液体的粘度变化比较敏感。

螺杆泵的管理
　　起动

　　螺杆泵应在吸排停止阀全开的情况下起动，以防过载或吸空。

 　　螺杆泵虽然具有干吸能力，但是必须防止干转，以免擦伤工作表面。

 　　假如泵需要在油温很低或粘度很高的情况下起动，应在吸排阀和旁通阀全开的情况下起动，让泵起动时的负荷最低，直到原动机达到额定转速时，再将旁通阀逐渐关闭。

　　当旁通阀开启时，液体是在有节流的情况下在泵中不断循环流动的，而循环的油量越多，循环的时间越长，液体的发热也就越严重，甚至使泵因高温变形而损坏，必须引起注意。

 　　运转

　　螺杆泵必须按既定的方向运转，以产生一定的吸排。

 　　泵工作时，应注意检查压力、温度和机械轴封的工作。对轴封应该允许有微量的泄漏，如泄漏量不超过20-30秒/滴，则认为正常。假如泵在工作时产生噪音，这往往是因油温太低，油液粘度太高，油液中进入空气，联轴节失中或泵过度磨损等原因引起。

 　　停车

　　泵停车时，应先关闭排出停止阀，并待泵完全停转后关闭吸入停止阀。

 　　螺杆泵因工作螺杆长度较大，刚性较差，容易引起弯曲，造成工作失常。对轴系的连接必须很好对中；对中工作最好是在安装定位后进行，以免管路牵连造成变形；连接管路时应独立固定，尽可能减少对泵的牵连等。此外，备用螺杆，在保存时最好采用悬吊固定的方法，避免因放置不平而造成的变形公元前三世纪，阿基米德发明的螺旋杆，可以平稳连续地将水提至几米高处，其原理仍为现代螺杆泵所利用。

螺杆泵注意事项
　　螺杆泵因其可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点，在污水处理厂中，广泛地被使用在输送水、湿污泥和絮凝剂药液方面。螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠的原则。如果在设计选型方面考虑不周，会给以后的使用、管理、维修带来麻烦，所以选用的一台按生产实际需要，合理可靠的螺杆泵既能保证生产顺利进行，又可降低修理成本。 　　一、螺杆泵的转速选用　

 　　螺杆泵的流量与转速成线性关系，相对于低转速的螺杆泵，高转速的螺杆泵虽然能增加了流量和扬程，但功率明显增大，高转速加速了转子与定子间的磨耗，必定使螺杆泵过早失效，而且高转速螺杆泵的定转子长度很短，极易磨损，因而缩短了螺杆泵的使用寿命。

 　　通过减速机或无级调速机构来降低转速，使勘转速保持在每分三百转以下较为合理的范围内，与高速运转的螺杆泵相比，使用寿命能延长几倍。

 　　二、螺杆泵的品质

　　现在市场上的螺杆泵的种类较多，相对而言，进口的螺杆泵设计合理，材质精良，但价格较高，服务方面有的不到位，配件价格高，订货周期长，可能影响生产的正常运行。

 　　国内生产的大都仿制进口产品，产品质量良莠不齐，在选用国内生产的产品时，在考虑其性价比的时候，选用低转速，长导程，传动量部件材质优良，额定寿命长的产品。

 　　三、确保杂物不进入泵体

　　湿污泥中混入的固体杂物会对螺杆泵的橡胶材质定子造成损坏，所以确保杂物不进入泵的腔体是很重要的，很多污水厂在泵前加装了粉碎机，也有的安装格栅装置或滤网，阻挡杂物进入螺杆泵，对于格栅应及时清捞以免造成堵塞。

 　　四、避免断料

　　螺杆泵决不允许在断料的情形下运转，一经发生，橡胶定子由于干磨擦，瞬间产生高温而烧坏，所以，粉碎机完好，格栅畅通是螺杆泵正常运转的必要条件之一，为此，有些螺杆泵还在泵身上安装了断料停机装置，当发生断料时，由于螺杆泵其有自吸功能的特性，腔体内会产生真空，真空装置会使螺杆泵停止运转。

 　　五、保持恒定的出口压力

　　螺杆泵是一种容积式回转泵，当出口端受阻以后，压力会逐渐升高，以至于超过预定的压力值。此时电机负荷急剧增加。传动机械相关零件的负载也会超出设计值，严重时会发生电机烧毁、传动零件断裂。为了避免螺杆泵损坏，一般会在螺杆泵出口处安装旁通溢流阀，用以稳定出口压力，保持泵的正常运转。

举个例子：

大庆油田螺杆泵举升配套工艺技术应用与发展

1 特种螺杆泵举升技术
1.1 空心转子螺杆泵
普通螺杆泵由于自身的工艺管柱限制，热洗排量小、时间长，清蜡效果差，同时井底憋压高，油井恢复产油时间长，抽油杆易脱扣，如果要实现大排量热洗，需要用吊车将转子提出定子，该方法工艺复杂，费用高。空心转子螺杆泵的研制，成功地解决了这一制约中、小排量螺杆泵规模化推广的“瓶颈”问题。
1.1.1 技术原理
空心转子螺杆泵与洗井阀形成配套洗井工艺，热洗液流经空心转子内腔打开热洗阀，直接进入油管，实现低压、大排量热洗清蜡，提高热洗效果，延长螺杆泵井热洗周期。
1.1.2 技术指标
（1）实际排量5～240m3/d，举升扬程800～1500m，适应井温90℃。
（2）正常生产时，热洗阀在自身预紧弹簧和油管液柱力的作用下，承压15MPa不渗漏。
（3）洗井时在0.50MPa压差作用下热洗阀打开，泄压后关闭，重复密封压力达到15MPa。
1.1.3 技术特点
（1）实现了螺杆泵井大排量热洗，洗井压力0.5-2MPa 。
（2）洗井时间大幅度减少，热洗排量大，回油温度高，热洗效果好。
1.1.4 应用效果
该技术已在大庆、天津大港、二连、哈萨克斯坦、印尼和苏丹等油田推广1000多口井，平均检泵周期550d，空心转子螺杆泵与普通螺杆泵相比，洗井时间大幅度减少，热洗排量大，回油温度高，热洗效果明显，热洗周期得到了很大程度的延长。
1.2 多头大排量螺杆泵
大排量螺杆泵举升工艺技术经过近几年的不断完善，排量系列得到拓展，应用规模进一步扩大。在GLB1200-14型螺杆泵的基础上，2004年又研制开发了 GLB1400-14和 GLB1600-13两种泵型（表1）。截止2005年底，大庆油田大排量螺杆泵在用井数已达到184口；平均单井日产液131m3/d，最高283m3/d；动液面413m；泵效63.8%；系统效率35.2％；检泵周期423d，免修期414d，其中免修期最长的已达到920d（表2）；充分发挥了排量大、泵效高、系统效率高的技术优势，取得了良好的应用效果。

螺杆泵工艺优越性及存在问题
1．优越性
(1)井下泵结构简单，无运动阀件，对于出砂、高油气比井的适应能力强，且不会产生气锁；地面驱动设备占地面积小，重量轻、噪音小，运输、安装成本低。
(2)用于斜井和水平井，适合丛式井稠油开采。

(3)具有能耗低、一次性投资小的优势。应用于采油(排水)系统抽油经济，与常规机抽工艺相比，单井可减少一次性投入30％ ～40％ ，日耗电可节约40％～65％。
(4)操作简单，排量调节方便，不停机改变螺杆泵的工作转速即可实现。
(5)对抽汲多相流体具有良好的性能(在500 r／min转速下，泵人口能处理高达50％的自由气体在100 r／min下，自由气可高达70％)。
(6)定子是橡胶内衬，转子为电镀或不锈钢，能较好地耐腐蚀和防结垢。
2．存在的问题
(1)杆柱设计不合理、硬件设备等质量问题会导致杆断和定子脱胶；
(2)停机后抽油杆反向旋转导致的杆柱断脱；
(3)定子、转子配合不好、螺杆泵转速不合理，难以长期保持高泵效。