螺杆泵结构原理及选泵分析ppt课件

螺杆泵结构原理及选泵分析井下螺杆泵的性能原理及结构特点23新产品4概述1目录螺杆泵选泵分析概述采油螺杆泵是一种高效、节能的采油设备，主要由地面驱动装置和井下螺杆泵两部分组成。地面驱动装置将井口动力通过抽油杆的旋转运动传递到井下，驱动井下螺杆泵进行工作。井下螺杆泵由转子和定子两部分组成。转子是由高强度合金钢材经过精细加工及表面镀铬而成；定子是在钢管内注入弹性橡胶后加工而成。根据井况不同，可以选用多种橡胶配方。概述5个优点结构简单 维护方便 节能效果 明 显 一次性投资少 地面驱动螺杆泵采油地面驱动螺杆泵采油适应性强地面驱动螺杆泵采油技术 以能有效降低采油成本，提高采油效益等诸如抽油机柱塞泵、潜油电泵、水力活塞泵等机采方式无法比拟的优点而倍受国内外油田重视，并有望成为油田主要的机采方式之一。井下螺杆泵的性能原理及结构特点23新产品4概述1目录螺杆泵选泵分析螺杆泵的结构原理和性能特点什么是螺杆泵？螺杆泵又叫渐进式容积泵，由定子和转子组成，两者的螺旋形过盈配合形成连续密封的腔体，通过转子的旋转运动实现对介质的传输。螺杆泵的结构原理和性能特点沿着螺杆泵的全长，在转子外表面与定子橡胶衬套内表面间形成多个密封腔室；随着转子的转动，在吸入端转子与定子橡胶衬套内表面间会不断形成密封腔室，并向排出端推移，最后在排出端消失，油液在吸入端压差的作用下被吸入，并由吸入端推挤到排出端，压力不断升高，流量非常均匀 。螺杆泵工作的过程本质上也就是密封腔室不断形成、推移和消失的过程。螺杆泵的结构原理和性能特点采油用螺杆泵是单螺杆式水力机械的一种，是摆线内啮合螺旋齿轮副的一种应用。螺杆泵的转子、定子副（也叫螺杆 衬套副）是利用摆线的多等效动点效应，在空间形成封闭腔室，并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。螺杆泵又有单头 (或单线 )螺杆泵和多头（或多线）螺杆泵之分。1： 2结构 2： 3结构 3： 4结构 4： 5结构螺杆泵的结构原理和性能特点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。螺杆泵定转子的线数螺杆泵的结构原理和性能特点螺杆泵三个重要的结构参数：在螺杆泵参数设计过程中，这三个基本结构参数的合理选择及相互之间的合理配比显得尤为重要，它们直接影响着螺杆泵的工作特性和使用寿命。 TDee 转子偏心距， mm；D 转子截圆直径， mm；T 定子导程， mm。螺杆泵有哪些结构参数螺杆泵理论排量如何计算 ？现场应用中，根据选用泵的型号可计算出理论排量，公式如下：式中：Q 螺杆泵理论排量， m3/d；q 螺杆泵每转排量， ml/r；n 转子转速， r/min。理论排量公式如下：螺杆泵的结构原理和性能特点螺杆泵作为水力机械必须要满足以下三点：1、定、转子能够互相匹配能够满足一般齿形啮合运动的要求。2、转子和定子衬套能够保证密封性转子和定子衬套间能形成多个密封腔室，以充满工 作液体。3、密封腔室能够不断推移转子的转动能够使密封腔室连同其中的工作液体连续地沿轴向推移，并在推移过程中进行机械能和液体能的相互转化。螺杆泵的结构原理和性能特点1、螺杆泵综合了柱塞泵和离心泵的优点，即在不同的压力条件下流量改变很小，而且流量非常均匀；2、无阀，对气的适应性好，不会产生 “ 气锁 ” 现象（柱塞泵）和 “ 气蚀 ” 现象（离心泵）；3、结构方面的特点：运动件很少（只有转子一个运动件）、流道短而且简单，过流面积大，油流扰动小，因此携带能力强；对砂、蜡的适应性好，能够在高粘原油中以较高的效率工作；当然，螺杆泵也是一种常规的采油设备，在正常井况中更能发挥其节能、高效、耐用的优势。螺杆泵的结构原理和性能特点螺杆泵型号表示方法及含义螺杆泵的结构原理和性能特点螺杆泵系列参数表如下：型 号 额定排量 级 数 扬 程ml/r m3/d100rGLB7-40 7 1 40 1800GLB28-40 28 4 40 1800GLB40-42 40 5.8 42 1900GLB75-40 75 10.8 40 1800GLB120-40 120 17.3 40 1800GLB190-40 190 27.4 40 1800GLB300-27 300 43.2 27 1200GLB400-30 400 57.6 30 1300GLB500-21 500 72 21 960GLB600-21 600 86.4 21 960GLB800-20 800 115.2 20 910螺杆泵的结构原理和性能特点型 号 额定排量 级 数 扬 程ml/r m3/d100rGLB1100-16 1100 158.4 16 730GLB1400-14 1400 210.6 14 640GLB1600-12 1600 230.4 12 550GLB230DT50 230 33.1 50 2300GLB375DT40 375 54 40 1800GLB460DT33 460 66 33 1500GLB580DT33 580 83.5 33 1500GLB800DT20 800 115.2 20 910GLB1200DT21 1200 172.8 21 960GLB1600DT16 1600 230.4 16 730螺杆泵的结构原理和性能特点型 号 额定排量 级 数 扬 程ml/r m3/d100rGLB2000DT16 2000 288 16 730GLB2600DT12 2600 375 12 550 由于篇幅限制，表中只列出了部分泵型参数，详细参数请参考螺杆泵使用说明书，另外螺杆泵参数可以根据要求，定制不同参数的泵型。泵型选择原则：1.扬程、排量要按井况选择，不宜选择排量过大，级数过高的型号。合理的选择泵型，可以提高该井检泵周期；2.如果油井存在明显的出砂、含 H2S等情况，选泵前可与厂家联系，以获得更合理的泵型、泵效以及合适的橡胶配方；3.如果遇到特殊套管，如内径较小的套管或者遇到泵扬程、级数不合适时，可以联系厂家，定制螺杆泵。螺杆泵的结构原理和性能特点螺杆泵橡胶的性能及研究 螺杆泵定子橡胶是在恶劣的环境下工作的。以下是高原公司定子橡胶的种类及性能。代号 橡胶种 类 橡胶性能及适 应 井况GY-1 常 规 用于石油中并存水、 CO2的流体，在 90 （ 194F）或以下温度使用。具有较 强 的阻隔气体渗透性能。GY-2 轻质 油 应 用在井下液中有少量芳香族化合物、 CO2存在，具有 较 强 的阻隔气体渗透性能，极限使用温度 90 （ 194F）。GY-3 稠油含砂 中高丙 烯腈 含量， 应 用在 较 高固体含量，包括 较 高含砂，油水并存，极限使用温度 90 （ 194F）。GY-4 耐高温 150 高 饱 和丙 烯腈 ， 应 用在含芳香族化合物、 CO2、 H2S、水等物 质 的井下液体 环 境中，耐温 150 （ 302F） ，没有很大比例的溶 胀 及机械性能的 损 失。物理机械性能很 优 异。GY-F 耐高温 204 氟橡胶，耐温 204 （ 399F） ，在含芳香族化合物、高温蒸汽、及含化学物 质 油中表 现优 异，物理机械性能比 NBR差。螺杆泵的结构原理和性能特点物理机械性能 行 业标 准 高原公司拉伸 强 度 （ MPa） 20 22.64扯断伸 长 率 % 400 532.94撕裂 强 度 （ kN/m） 40 43.315硬度 邵 尔 A 693 72阿克隆磨耗 （ cm3/1.61km） 0.1 0.092300%定伸 应 力 （ Mpa） 8.5 11.284橡胶与金属剥离 强 度 （ kN/m） 16 22.294螺杆泵橡胶性能与行标及进口泵对比：螺杆泵的结构原理和性能特点橡胶拉伸曲线拉伸试验报告：编号 名称厚度mm拉伸强 度MPa扯断伸 长 率100%定伸 应 力MPa300%定伸应 力MPa1 GY-1 1.910 22.643 525.972 3.419 11.8022 GY-1 1.890 22.305 535.469 3.619 10.9583 GY-1 1.890 22.884 532.941 3.469 11.284橡胶与金属黏合剥离试验报告：橡胶与金属黏合剥离曲线编号 名称橡胶与金属黏合剥离 强 度 KN/m1 GY-1 23.9212 GY-1 21.9913 GY-1 22.294螺杆泵的结构原理和性能特点撕 裂 强 度 实 验 报 告 编 号 名称 厚度（ mm） 撕裂 强 度（ kN/m）1 GY-1 1.920 43.9432 GY-1 1.920 43.3153 GY-1 1.890 42.216撕裂强度曲线螺杆泵的工作特性 p,MPa螺杆泵工作特性曲线 q,m3/d; v,%.T,N.m;P,kW螺杆泵的工作特性负载 特性的主要特点GLB500-14 型泵转子扭矩曲线 螺杆泵转子扭矩与工作压力有很好的直线性，且摩擦扭矩在举升具有润滑性的液体时，只占转子负载扭矩的较小一部分。螺杆泵的工作特性结论：过盈越大，在同一举升高度条件下，泵效越高。12 =0.45mm ； =0.2mm ； =0.1mm 。过盈量对泵特性的影响螺杆泵的工作特性12转速对工作特性的影响结论 :转速 越高，在同一举升高度条件下，泵效越高； 考虑泵的耐磨性， 常用的转速为： 50 200r/min。 螺杆泵的工作特性试验介质温度对螺杆泵容积效率的影响清水（ 15 ） VW