螺杆泵采油基础知识及配套技术培训教ppt课件

1、 螺杆泵采油根底知识 及配套技术及任务原理及任务原理第二章第二章螺杆泵螺杆泵任务特性分析任务特性分析第三章第三章螺杆泵螺杆泵采油配套工艺技采油配套工艺技术术第四章第四章螺杆泵螺杆泵井下作业施工操井下作业施工操作规程作规程第五章第五章螺杆泵螺杆泵维护与管理操作维护与管理操作规程规程第六章第六章 国内外螺国内外螺杆泵新技术的开杆泵新技术的开展展外各油田普遍关注的问题。外各油田普遍关注的问题。 螺杆泵采油系统的组成： 螺杆泵采油系统的组成：由电控部分、地面井口部分、井下部分、配套工具部分的几部分组成。 1、电控部分：螺杆泵井的控制部分，即电控箱，是、电控部分：螺杆泵井的控制部分，即电控箱，是 控制电

2、机的起、停。控制电机的起、停。2、地面井口部分：也是驱动安装部分，将动力传给、地面井口部分：也是驱动安装部分，将动力传给 井下泵转子使转子实现行星运动，实现抽汲液、油井下泵转子使转子实现行星运动，实现抽汲液、油的机械安装。它包括电机、机械密封、减速箱、支的机械安装。它包括电机、机械密封、减速箱、支架、封井器、防反转安装、皮带、皮带轮等。架、封井器、防反转安装、皮带、皮带轮等。3、井下部分：即是螺杆泵，由定子和转子组成。、井下部分：即是螺杆泵，由定子和转子组成。4、配套工具部分：、配套工具部分：1抽油杆扶正环抽油杆扶正环2油管扶正器油管扶正器3抽油杆防脱器抽油杆防脱器4油管锚定器油管锚定器5洗井

3、器等洗井器等 机械密封机械密封盘根盒盘根盒方卡方卡上油封上油封齿轮齿轮轴承轴承副箱体副箱体轴承轴承油杯油杯密封轴密封轴光杆光杆皮带轮皮带轮油油封封定子副是利用摆线的多等效动定子副是利用摆线的多等效动点效应，在空间构成封锁腔室，点效应，在空间构成封锁腔室，并当转子和定子作相对转动时，并当转子和定子作相对转动时，封锁腔室能作轴向挪动，使其封锁腔室能作轴向挪动，使其中的液体从一端移向另一端，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实现机械能和液体能的相互转化，从而实现举升液体的作用。化，从而实现举升液体的作用。EDTn105.76=4EDTnQ-6 4 4、螺杆泵的实际排量由下式确定、螺

4、杆泵的实际排量由下式确定式中式中 Q Q螺杆泵的实际排量，螺杆泵的实际排量，m3/dm3/d； E E 转子的偏心距，转子的偏心距，mmmm； D D 转子截圆直径，转子截圆直径，mmmm， D=2R D=2R； T T 定子导程，定子导程， mm mm， T=2t T=2t； n n 转子的转速，转子的转速， r/min r/min。 t- t-转子的螺距，转子的螺距， mm mm螺杆泵的实践排量螺杆泵的实践排量QQ为为 式中式中 螺杆泵的容积效率，螺杆泵的容积效率，% %。vQQ 螺杆泵定子横截面图螺杆泵定子横截面图v 由上面两个公式可以看出螺杆泵的实际排由上面两个公式可以看出螺杆泵的实际

5、排量或实践排量与螺杆泵的构造参数量或实践排量与螺杆泵的构造参数E E、D D、T T和和任务参数任务参数n n有关系。对现有螺杆泵的构造和作有关系。对现有螺杆泵的构造和作用情况进展分析阐明，在用情况进展分析阐明，在E E、D D、T T三者间存在三者间存在一定的联络，一定的联络， 就是在这三个参数维持一定比就是在这三个参数维持一定比值的条件下，螺杆泵才干保证高效率的长期值的条件下，螺杆泵才干保证高效率的长期的任务。的任务。 3. 3.影响螺杆泵任务特影响螺杆泵任务特性的几个要素性的几个要素4.4.影响螺杆泵运用寿影响螺杆泵运用寿命的主要要素命的主要要素02 04 06 08 01 0 01 2

6、 0024681 01 21 41 61 82 0, v% M N m5 0 04 0 001 0 02 0 03 0 0过盈量对泵特性的影响过盈量对泵特性的影响 =0.45mm =0.45mm ；=0.2mm =0.2mm ； =0.1mm=0.1mm0204060801000246810v,%P, MPa 螺杆泵的过盈量对螺杆泵任务特性的影响螺杆泵的过盈量对螺杆泵任务特性的影响 由螺杆泵的原理可知，其定、转子间过盈在一定程度上决议了单级承压才干的大小，如上图所示，过盈量将直接影响螺杆泵任务特性。过盈小会降低举升才干，而过盈大会添加定、转子间的摩擦，降低效率。因此，定、转子间的过盈选择是螺杆

7、泵制造的关键技术之一。 3. 3.影响螺杆泵任务特影响螺杆泵任务特性的几个要素性的几个要素4.4.影响螺杆泵运用寿影响螺杆泵运用寿命的主要要素命的主要要素02040608010004812v,%P, MPa 粘度对螺杆泵容积效率的影响 2)转子转速对螺杆泵任务特性的影响 02040608010002468 10 12 14 16 18v,%P, MPa转子转速对螺杆泵任务特性的影响转子转速对螺杆泵任务特性的影响162r/min162r/min；205r/min205r/min；255r/min255r/min 如上图所示的三组实验曲线就阐明了随着转速的提高，在同一举升高度条件下，泵的容积效率升

8、高；在同一容积效率条件下，泵的举升高度添加。 普通来说，近几年设计的地面驱动采油螺杆泵，最高转速均在300r/min 左右，而最常用的转速为50200r/min。 对于高含砂油井，磨蚀是限制泵转速的又一重要要素。在磨蚀工况下，定子橡胶的磨损量与转速的平方成正比。因此，在高含砂油井，螺杆泵不宜高速运转。02040608010004812v,%P, MPa 在同一净举升高在同一净举升高度条件下，温度升度条件下，温度升高，螺杆泵容积效高，螺杆泵容积效率也随之提高，图率也随之提高，图7-187-18所示。但实验所示。但实验发现，发现， 温度升高泵温度升高泵扭矩变化不明显。扭矩变化不明显。举升介质温度对

9、螺杆泵特性的影响举升介质温度对螺杆泵特性的影响(1)-清水清水,15度度 (2)-清水清水,30度度 影响螺杆泵运用寿命的要素很多，经过长期的实际探求，从产质量量的角度分析其主要要素有以下几点。 定、转子的加工精度及外表光洁度； 定子橡胶的耐温、耐油、耐气浸性能； 定子橡胶与金属外套的粘结强度； 定子内腔及转子的直线度； 定、转子间合理过盈量的选择； 转子合理转速确实定。性曲线分为性曲线分为A A、B B、C C三个区域较为合理。其三个区域较为合理。其中中A A为合理任务区，为合理任务区，B B为软任务区，为软任务区，C C为不合为不合理任务区，如图理任务区，如图7-217-21所示，区域边境

10、确实定所示，区域边境确实定方法大致如下。方法大致如下。C区：螺杆泵在该区任务，虽然有效扬程较高，但泵漏失严重，系统效率非常低，因此螺杆泵在C区任务很不经济，而且螺杆泵在C区任务稳定性差，泵效与流压关系敏感，故螺杆泵不应在区任务。螺杆泵合理任务区域确定螺杆泵合理任务区域确定A区：螺杆泵在该区任务，取B、C区之长，避B、C区之短， 流压与排量、系统效率的关系不敏感，消费稳定性好。B区：螺杆泵在该区工作，虽然泵效高，但系统效率低，有效扬程低，不但泵的潜能没得到发扬，而且因消费压差过小，油井产能也被抑制。因此螺杆泵不应任务在B区。上限：泵容积效率应大于上限：泵容积效率应大于65%65%；下限：泵的任务

11、压力；下限：泵的任务压力P P Pmax Pmax30%30%。02 04 06 08 01 0 0024681 01 21 41 6 ,v%.AB.M , N m0 1 2 01 8 02 4 03 0 0C6 0P ,M P a 7. 7.缺点诊断技术缺点诊断技术 8. 8.测试技术测试技术 由于螺杆泵本身构造材质以及加工工艺的复由于螺杆泵本身构造材质以及加工工艺的复杂性，致使螺杆泵的任务特性的稳定性、互换性杂性，致使螺杆泵的任务特性的稳定性、互换性较差，所以在螺杆泵下井前必需对其任务特性及较差，所以在螺杆泵下井前必需对其任务特性及其加工质量进展全面检测。经过检测可以有效地其加工质量进展全

12、面检测。经过检测可以有效地防止不合格产品下井，同时为螺杆泵的选井、选防止不合格产品下井，同时为螺杆泵的选井、选泵提供技术根据，也为设计参数选择、制造工艺泵提供技术根据，也为设计参数选择、制造工艺改良提供主要的根底根据。改良提供主要的根底根据。 2. 2.检测技术检测技术螺杆泵水力任务特性检测系统螺杆泵水力任务特性检测系统 7. 7.缺点诊断技术缺点诊断技术 8. 8.测试技术测试技术管柱防脱技术管柱防脱技术 由于螺杆泵的转子在定子内顺时针转动，任务负载由于螺杆泵的转子在定子内顺时针转动，任务负载直接表现为扭矩，转子扭矩作用在定子上，定子的扭矩直接表现为扭矩，转子扭矩作用在定子上，定子的扭矩会使

13、上部的正扣油管倒扣呵斥管柱脱扣，所以螺杆泵的会使上部的正扣油管倒扣呵斥管柱脱扣，所以螺杆泵的管柱必需实行防脱措施。可靠的防脱措施有两种：锚定管柱必需实行防脱措施。可靠的防脱措施有两种：锚定工具、反扣油管。工具、反扣油管。图图7-25a DQ05527-25a DQ0552支撑卡瓦支撑卡瓦 图图7-25b 7-25b 卡瓦中心管卡瓦中心管 为处理螺杆泵井作业时压井问题，实验为处理螺杆泵井作业时压井问题，实验运用了运用了Y221Y221型螺杆泵不压井机械式油管锚。型螺杆泵不压井机械式油管锚。该油管锚将锚定和不压井作用合二为一，连该油管锚将锚定和不压井作用合二为一，连接在螺杆泵下方，正常起下管柱时，

14、油管锚接在螺杆泵下方，正常起下管柱时，油管锚内部的密封套将油管密封，井下液体不能从内部的密封套将油管密封，井下液体不能从油管内流出，到达不压井作业的目的。油管内流出，到达不压井作业的目的。 该油管锚与普通油管锚一样衔接在螺杆泵下方，正常起该油管锚与普通油管锚一样衔接在螺杆泵下方，正常起下油管时下油管时,Y221型自封式油管锚内部的密封套将油管蜜封，型自封式油管锚内部的密封套将油管蜜封，井下液体不能从油管内流出；当需求座封时；上提管柱约井下液体不能从油管内流出；当需求座封时；上提管柱约500mm，右旋油管，右旋油管3-4圈，多转无害、边提边转最正确，然后下圈，多转无害、边提边转最正确，然后下放管

15、柱，即可座封。如中途座封、或需求解封，只需上提管放管柱，即可座封。如中途座封、或需求解封，只需上提管柱柱1-1.5米即可。米即可。Y221Y221型螺杆泵不压井机械式油管锚构造表示图型螺杆泵不压井机械式油管锚构造表示图Y221Y221自封式油管锚构造自封式油管锚构造: :防脱措施防脱措施 1 1负载扭矩过大停机后杆柱高速反转呵斥抽油杆脱扣负载扭矩过大停机后杆柱高速反转呵斥抽油杆脱扣 螺杆泵采油井一旦发生蜡堵、结蜡严重或卡泵时，负载螺杆泵采油井一旦发生蜡堵、结蜡严重或卡泵时，负载扭矩会明显加大，因此整个杆柱上储存一定量的弹性变形能，扭矩会明显加大，因此整个杆柱上储存一定量的弹性变形能，一旦停机或

16、过载停机，杆柱内储存的弹性变形能要释放，从一旦停机或过载停机，杆柱内储存的弹性变形能要释放，从而呵斥杆柱高速反转，特别是杆柱上部即在弹性变形能释放而呵斥杆柱高速反转，特别是杆柱上部即在弹性变形能释放后，在惯性力的作用下，要继续反转，从而会使杆柱丝扣联后，在惯性力的作用下，要继续反转，从而会使杆柱丝扣联接处倒扣，呵斥杆柱脱扣。接处倒扣，呵斥杆柱脱扣。 2 2停机后油管内液体回流杆柱反转呵斥抽油杆脱扣停机后油管内液体回流杆柱反转呵斥抽油杆脱扣假设螺杆泵采油井忽然停机，而且油井动液面较深，那么停假设螺杆泵采油井忽然停机，而且油井动液面较深，那么停机后，螺杆泵在管柱内的液力作用下，将驱动转子反转，带机

17、后，螺杆泵在管柱内的液力作用下，将驱动转子反转，带动杆柱反转脱扣。动杆柱反转脱扣。 3 3转子在油套环空内的液力作用下转动，呵斥杆转子在油套环空内的液力作用下转动，呵斥杆柱脱扣柱脱扣 对于那些产液才干较强并有一定自喷才干的螺杆泵对于那些产液才干较强并有一定自喷才干的螺杆泵井指大排量螺杆泵而言，一旦停机，套压会很高，井指大排量螺杆泵而言，一旦停机，套压会很高，螺杆泵在油套环空液力的作用下，将驱动转子正向转动，螺杆泵在油套环空液力的作用下，将驱动转子正向转动，而此时转子将带动杆柱正向转动，转子转动将使整个杆而此时转子将带动杆柱正向转动，转子转动将使整个杆柱的螺纹联接处于倒扣形状，因此会呵斥杆柱脱扣

18、。柱的螺纹联接处于倒扣形状，因此会呵斥杆柱脱扣。 4 4施任务业过程中呵斥杆柱脱扣施任务业过程中呵斥杆柱脱扣 在施工过程中，假设抽油杆联接螺纹上扣扭矩不够，在施工过程中，假设抽油杆联接螺纹上扣扭矩不够，当转子进入定子时，转子正转，从而会使转子上部抽油当转子进入定子时，转子正转，从而会使转子上部抽油杆杆柱螺纹联接不紧处发生脱扣。杆杆柱螺纹联接不紧处发生脱扣。抽油杆的惯性力作用抽油杆的惯性力作用 螺杆泵用抽油杆属于细长杆，在它传送扭矩过程中，螺杆泵用抽油杆属于细长杆，在它传送扭矩过程中，整个杆柱上存储了一定量的弹性变形能。停机时，杆体整个杆柱上存储了一定量的弹性变形能。停机时，杆体释放存储的弹性变

19、形能，导致反转。释放存储的弹性变形能，导致反转。 抽油杆在开场转动时，由于抽油杆弹性变形，那么抽油杆在开场转动时，由于抽油杆弹性变形，那么抽油杆恣意截面的改动角为：抽油杆恣意截面的改动角为：)2(316241ZmZMERD)(125.104radL 即抽油杆储存的弹性能量相当于即抽油杆储存的弹性能量相当于850m850m的抽油杆转的抽油杆转1616圈左右。圈左右。2、抽油杆柱离心力引起的脱扣、抽油杆柱离心力引起的脱扣 抽油杆柱的初始偏心、质量不均及旋转运抽油杆柱的初始偏心、质量不均及旋转运动使抽油杆柱产生一离心力，在离心力作用下，动使抽油杆柱产生一离心力，在离心力作用下，抽油杆接箍与油管内壁碰

20、撞并产生横向振动。抽油杆接箍与油管内壁碰撞并产生横向振动。由此产生以下两方面的结果：一是降低抽油杆由此产生以下两方面的结果：一是降低抽油杆柱螺纹丝扣衔接处的预紧力；二是接箍与油管柱螺纹丝扣衔接处的预紧力；二是接箍与油管碰撞时的接触摩擦力为卸扣力，导致抽油杆脱碰撞时的接触摩擦力为卸扣力，导致抽油杆脱扣。扣。 措施措施1 1机械防反转安装机械防反转安装 在驱动头上安装防在驱动头上安装防反转安装，使抽油杆不反转安装，使抽油杆不能反转，从而到达防止能反转，从而到达防止因抽油杆反转而呵斥的因抽油杆反转而呵斥的脱扣的目的，如图脱扣的目的，如图7-267-26。该安装采用定向离合器该安装采用定向离合器的原理

21、，使抽油杆只能的原理，使抽油杆只能做单向转动。在离合器做单向转动。在离合器的外壳体上安装有刹车的外壳体上安装有刹车带。当需求上提杆柱时，带。当需求上提杆柱时，可先放开刹车带，将弹可先放开刹车带，将弹性变形能释放出去，确性变形能释放出去，确保施任务业平安。保施任务业平安。防反转安装原理图防反转安装原理图2 2井下回流控制阀井下回流控制阀 在螺杆泵的吸入口处，安装单向阀，使在螺杆泵的吸入口处，安装单向阀，使液体只能做举升方向上的单向流动。停机时，液体只能做举升方向上的单向流动。停机时，油管内的液体不能回流，抽油杆也就不会因油管内的液体不能回流，抽油杆也就不会因液体回流而反转，从而到达防止因液体回流

22、液体回流而反转，从而到达防止因液体回流而呵斥的抽油杆脱扣。并能使抽油管整体打而呵斥的抽油杆脱扣。并能使抽油管整体打呀，检查抽油管能否漏失。呀，检查抽油管能否漏失。3 3放气阀防正转放气阀防正转 在井口安装放气阀，当套压大于阀的调在井口安装放气阀，当套压大于阀的调定压力时，放气阀自动翻开，气体进入输油定压力时，放气阀自动翻开，气体进入输油管线；当套压低于阀的调定压力时，阀封锁，管线；当套压低于阀的调定压力时，阀封锁，从而保证套压一直不致过高，降低油套环空从而保证套压一直不致过高，降低油套环空对泵的液力作用，防止转子在液力作用下正对泵的液力作用，防止转子在液力作用下正转，实现杆柱防脱。转，实现杆柱

23、防脱。38mm38mm抽油杆配套防脱器：抽油杆配套防脱器：最大外径：最大外径：63mm63mm 额定扭矩：额定扭矩：4549N.m4549N.m25mm25mm抽油杆配套防脱器：抽油杆配套防脱器：最大外径：最大外径：52mm52mm 额定扭矩：额定扭矩：2775N.m2775N.m 1 2 1-主体 2-中心杆 而对于采用反扣油管的管柱，而对于采用反扣油管的管柱，那么需在定子上、下接头处分那么需在定子上、下接头处分别安装扶正器。目前扶正器有别安装扶正器。目前扶正器有两种，一种是弹簧式，一种是两种，一种是弹簧式，一种是橡胶式。橡胶式。下端即转子附近以及中下部一下端即转子附近以及中下部一定要放置扶

24、正器。抽油杆扶正定要放置扶正器。抽油杆扶正器普通采用抗磨损的尼龙资料器普通采用抗磨损的尼龙资料制造，其构造如下面图。制造，其构造如下面图。公用扶正环的性能特点公用扶正环的性能特点单项耐磨目的高于对卡式扶正环；单项耐磨目的高于对卡式扶正环；可随上下冲程不断改动与油管接触的部位，使扶可随上下冲程不断改动与油管接触的部位，使扶正环磨损较均匀，大幅度延伸了环的运用寿命；正环磨损较均匀，大幅度延伸了环的运用寿命；安装和装配便利，不需任何辅助工具，安装时可安装和装配便利，不需任何辅助工具，安装时可由一人完成，大幅度提高了任务效率，处理了对卡由一人完成，大幅度提高了任务效率，处理了对卡式扶正环装配难，且易伤

25、抽油杆的问题；式扶正环装配难，且易伤抽油杆的问题；制造本钱与对卡式扶正环相比较低，价钱将低于制造本钱与对卡式扶正环相比较低，价钱将低于卡式扶正环，可节约采购费用，降低措施本钱；卡式扶正环，可节约采购费用，降低措施本钱； 7. 7.缺点诊断技术缺点诊断技术 8. 8.测试技术测试技术(3) (3) 电加热解堵工艺技电加热解堵工艺技术术热洗工艺也略有不同。螺杆热洗工艺也略有不同。螺杆泵采油井定期热洗清蜡主要泵采油井定期热洗清蜡主要有以下几种方法。有以下几种方法。空心转子螺杆泵洗井空心转子螺杆泵洗井 将转子提出定子洗井将转子提出定子洗井将转子上提，使其脱离定子，将转子上提，使其脱离定子， 在油套环空

26、注入热水进展在油套环空注入热水进展清蜡洗井。该种方法普通用于不具备热洗流程且化学清蜡不能清蜡洗井。该种方法普通用于不具备热洗流程且化学清蜡不能实施的螺杆泵井。需用吊车设备，费用高。实施的螺杆泵井。需用吊车设备，费用高。 在定子上部安装洗井阀热洗在定子上部安装洗井阀热洗 在定子上部的管柱上，结蜡点以下，安装洗井阀。洗井时，在定子上部的管柱上，结蜡点以下，安装洗井阀。洗井时，在油套环空注入热水并在热洗温度、压力的作用下，洗井阀翻在油套环空注入热水并在热洗温度、压力的作用下，洗井阀翻开，使热水流入管柱内，实现清蜡。经现场实验，洗井阀可靠开，使热水流入管柱内，实现清蜡。经现场实验，洗井阀可靠性的待进一

27、步察看。性的待进一步察看。 结蜡段滑套阀滑套封隔器套管结蜡段滑套阀滑套封隔器套管正常消费形状正常消费形状 热洗清蜡形状热洗清蜡形状 结蜡段压控阀皮碗套管结蜡段压控阀皮碗套管正常消费形状正常消费形状 热洗清蜡形状热洗清蜡形状 自然循环热洗 在油套环空注入热水，热水经过泵举升到油管线，该方法热洗排量小，热水循环慢，热洗时间长，特别是对小排量泵，由于热洗排量受泵的排量限制，清蜡效果差。大排量螺杆泵采取此种办法热洗。即：GLB500-14型以上的螺杆泵采取此种方法。点以下深度时通电，于是电缆放出热量点以下深度时通电，于是电缆放出热量经空心杆传送给油管，从而使油管内原经空心杆传送给油管，从而使油管内原油

28、升温。在加热过程中要定时丈量井口油升温。在加热过程中要定时丈量井口油温，当油温到达原油凝固点以上，起油温，当油温到达原油凝固点以上，起出电缆，启动螺杆泵井，从而到达解堵出电缆，启动螺杆泵井，从而到达解堵的目的。的目的。 7. 7.缺点诊断技术缺点诊断技术 8. 8.测试技术测试技术不能及时由液流携带走，定、不能及时由液流携带走，定、转子间就会产生干磨、烧泵转子间就会产生干磨、烧泵的情况。因此必需实施抽空的情况。因此必需实施抽空维护技术。维护技术。 7. 7.缺点诊断技术缺点诊断技术 8. 8.测试技术测试技术 (1) (1) 过载维护技术过载维护技术 为了保证螺杆泵采油系为了保证螺杆泵采油系统

29、平安运转，需求实施过载统平安运转，需求实施过载维护技术，由于一旦过载会维护技术，由于一旦过载会使油井出现杆断、皮带断，使油井出现杆断、皮带断，减速箱内的齿轮、轴承损坏，减速箱内的齿轮、轴承损坏，甚至烧坏电机等事故。常用甚至烧坏电机等事故。常用的过载维护有扭矩法和电流的过载维护有扭矩法和电流法两种。法两种。 项维护技术。项维护技术。欠载维护也采用电流欠载维护也采用电流法，当驱动电机的任务电法，当驱动电机的任务电流接近驱动电机的空转电流接近驱动电机的空转电流时，自动停机实现欠载流时，自动停机实现欠载维护。维护。 7. 7.缺点诊断技术缺点诊断技术 8. 8.测试技术测试技术油杆断脱、油管零落、蜡堵

30、、定油杆断脱、油管零落、蜡堵、定子橡胶零落等，子橡胶零落等， 经过几年的实际经过几年的实际探求和实际讨论，探求和实际讨论， 总结出如下诊总结出如下诊断法。断法。 表 1 电流法诊断 工作电流 工 况 特 征 故 障 形 式 无排量，油套不连通 抽油杆断脱 接近电机空载电流 油套连通 油管脱落或油管严重漏失， 油管头严重漏失 排量很小（相对泵的理论排量） 液面较浅 油管漏失 长期运转泵定子橡胶磨损严重、失效 接近正常运转电流 排量很小（相对泵的理论排量） 液面较深 泵严重漏失，举升高度不够，气影响。 油层供液能力极差 排量正常，油压正常 结蜡严重 排量降低，油压明显升高 输油管线堵 明显高于正常

31、运转电流 排量正常（投产初期） 定子橡胶溶胀大，定子不合格 周期性波动 脉动出液 转子不连续运转，泵不合格 (1)电流法就是经过测试驱动电机的任务电流， 根据任务电流大小来诊断泵况的方法。电流法可以诊断如表1中的各类缺点。2 2 蹩压法蹩压法 蹩压法就是经过封锁采油树回压闸门进展蹩压，观测蹩压法就是经过封锁采油树回压闸门进展蹩压，观测井口油压和套压变化进展诊断井下泵况的方法，如表井口油压和套压变化进展诊断井下泵况的方法，如表2 2。 表2 蹩压法诊断 油压、套压 工况特性 故 障 形 式 油压不上升且不同于套压 无排量 抽油杆断脱 油压不上升且接近套压或油压上升异常缓慢且与套压变化规律一致 无

32、排量或很小 油管脱落 油管严重漏失 油管严重漏失 油压上升缓慢且不同于套压 排量小， 泵效低， 动液面较深。 泵严重漏失 气影响 供液能力极差 油压与套压接近 油套连通 定子橡胶脱落 3扭矩法 扭矩法是经过测试光杆扭矩即螺杆泵任务扭矩来诊断泵况方法。 光杆扭矩可以用光杆扭矩测试仪直接测得，也可以用测试驱动电机的有功功率与转速间接获得，还可以利用前文所述的数值模拟方法得到。表 3 扭矩法诊断 工作扭矩 工 况 特 征 故 障 形 式 无排量，油套不连通 抽油杆断脱 M ? My 无排量，油套连通 油管脱落(定子脱离转子) 无排量或很小(相对理论排量)，油套连通 油管脱落、油管严重漏失（定子没有脱

33、离转子） 无排量或很小 （相对理论排量） ， 液面不在井口 油管漏失，泵磨损严重，无举升能力 M?My+Mf 排量正常(相对理论排量)，液面在井口 工况不合理，应调参提高排量 My Myo 排量小于理论排量 结蜡严重 Mf 变化异常 无排量，液面在井口 定子橡胶脱落 M=Mp+My+Mf 排量小、泵效低，液面较深 泵漏失严重，举升高度不够，气影响，油层供液能力差 光杆扭矩包括满足实践举升液体的高度光杆扭矩包括满足实践举升液体的高度所需的有功扭矩所需的有功扭矩MpMp， 抑制定、转子间的摩擦抑制定、转子间的摩擦扭矩扭矩MfMf及抑制抽油杆与举升液体间的摩擦阻扭及抑制抽油杆与举升液体间的摩擦阻扭矩

34、矩MyMy，即，即 扭矩法诊断的缺点如表扭矩法诊断的缺点如表3 3所示。所示。 yfPMMMM放杆柱进展对扣，假设是脱扣，放杆柱进展对扣，假设是脱扣，这样处置胜利率较高，对扣不这样处置胜利率较高，对扣不胜利，只需动杆柱，起出杆柱胜利，只需动杆柱，起出杆柱视断脱情况下打捞工具打捞余视断脱情况下打捞工具打捞余下杆柱，打捞再不胜利，只需下杆柱，打捞再不胜利，只需动管柱起出一切杆柱，重新作动管柱起出一切杆柱，重新作业。业。 油管零落油管零落 油管零落的处置，首先要起出杆柱，油管零落的处置，首先要起出杆柱，然后动管柱判别脱扣位置，加深油管进然后动管柱判别脱扣位置，加深油管进展对扣，对扣胜利起出原井管柱，

35、如对展对扣，对扣胜利起出原井管柱，如对扣不胜利就要下打捞工具进展打捞。扣不胜利就要下打捞工具进展打捞。 砂、蜡堵砂、蜡堵 螺杆泵井发生砂、蜡堵呵斥机组不螺杆泵井发生砂、蜡堵呵斥机组不能运转时，通常要上吊车上提杆柱，能运转时，通常要上吊车上提杆柱， 使转子脱离定子，使转子脱离定子， 然后进展彻底洗井，然后进展彻底洗井，洗通后下放杆柱重新投产，假设洗井洗洗通后下放杆柱重新投产，假设洗井洗不通又无其它解堵措施，只好上作业动不通又无其它解堵措施，只好上作业动管柱。管柱。 井下泵出现缺点井下泵出现缺点 一旦井下泵出现缺点只好上作业进展检泵。一旦井下泵出现缺点只好上作业进展检泵。 地面驱动安装出现缺点地面

36、驱动安装出现缺点 地面驱动安装的齿轮、轴承、油封等零件因地面驱动安装的齿轮、轴承、油封等零件因管理不当或制造缺欠等缘由也会出现缺点，这类管理不当或制造缺欠等缘由也会出现缺点，这类缺点普统统过维修即可处理，缺点普统统过维修即可处理， 主要零部件不能主要零部件不能维修只需改换。维修只需改换。 起动困难起动困难 出现这类事故，出现这类事故， 假设排除砂、蜡堵，假设排除砂、蜡堵， 只需只需上吊车活动一下杆柱即可处理。上吊车活动一下杆柱即可处理。 7. 7.缺点诊断技术缺点诊断技术 8. 8.测试技术测试技术1) 1) 地面任务参数的测试地面任务参数的测试 电参数测试电参数测试 转速转速n n的丈量的丈

37、量 负载扭矩负载扭矩M M丈量丈量2 2流压和静压测试流压和静压测试2、转速的丈量：、转速的丈量： 光杆的转速决议了螺杆泵的排量，光杆的转速决议了螺杆泵的排量，他是螺杆他是螺杆泵的主要参数，转速的丈量，主要是泵的主要参数，转速的丈量，主要是运用非解除运用非解除式的转速表册量。式的转速表册量。3、负载扭矩的丈量：、负载扭矩的丈量： 直接用扭矩测试仪。直接用扭矩测试仪。4、流压和静压的测试：、流压和静压的测试： 目前，只能经过液面法折算。目前，只能经过液面法折算。1、范围：、范围： 本规范规定了螺杆泵采油井的作业施工本规范规定了螺杆泵采油井的作业施工规程。规程。2、援用规范：、援用规范： 本文援用

38、了本文援用了4项规范。项规范。 压井替喷作业规程压井替喷作业规程 SY/T5587.393 冲砂、探砂面作业规程冲砂、探砂面作业规程 SY/T5587.593 起下管柱作业规程起下管柱作业规程 SY/T5587.693 洗井作业规程洗井作业规程 SY/T5587.7933、施工预备、施工预备 1目前消费情况：日产液、含水、流目前消费情况：日产液、含水、流压、静压等。压、静压等。 2井史资料：在历次施工总结和油管、井史资料：在历次施工总结和油管、抽油杆记录中查看有无落物、井斜、套抽油杆记录中查看有无落物、井斜、套损等情况。损等情况。 3施工设计：根据油井消费情况、产施工设计：根据油井消费情况、产

39、能、井史资料优化施工设计。能、井史资料优化施工设计。 4施工井要下入井内的螺杆泵及配套施工井要下入井内的螺杆泵及配套工具、油管、工具、油管、 抽油杆要清洗干净，不得有抽油杆要清洗干净，不得有弯曲、损坏，弯曲、损坏， 要严厉丈量。并记录好原始要严厉丈量。并记录好原始数据。空心抽数据。空心抽 油杆在密封处涂油杆在密封处涂上密封油。上密封油。1热洗、压井热洗、压井 用热水反循环将死油死蜡替出，然后用热水反循环将死油死蜡替出，然后用相应的压井液压井，热洗压井按用相应的压井液压井，热洗压井按SY/T5587.393和和SY/T5587.793的规定的规定执行。执行。2起原井起原井 按按SY/T5587.

40、693的规定和施工的规定和施工设计要求起出原井管柱。设计要求起出原井管柱。的5.1按地面设计要求配好管柱，用相按地面设计要求配好管柱，用相 应的通井规检验合格并在丝扣上应的通井规检验合格并在丝扣上 涂上丝扣油。涂上丝扣油。5.2按施工设计要求组配管柱，尾管按施工设计要求组配管柱，尾管 不得少于三根。不得少于三根。5.3上扣扭矩到达要求。上扣扭矩到达要求。5.4下入锚定工具时，在下入第一根下入锚定工具时，在下入第一根 油管时油管时,试做油管锚试做油管锚,胜利后胜利后,上提管上提管 柱解封柱解封,然后缓慢下放管柱然后缓慢下放管柱,要平稳要平稳 操作。操作。6做锚定工具：做锚定工具： 做锚定工具按工

41、具的操作规程执行。做锚定工具按工具的操作规程执行。油管头上平面与套管法兰平面间隔油管头上平面与套管法兰平面间隔10-20mm之间。假设尺寸不适宜，可反复几次之间。假设尺寸不适宜，可反复几次直至到达要求。用钢丝绳压下油管挂，直至到达要求。用钢丝绳压下油管挂，拧紧顶丝。拧紧顶丝。7下杆注：下杆注：7.1下转子时速度要慢，切勿损伤转子下转子时速度要慢，切勿损伤转子外表。外表。7.2 用用48寸管钳较紧，上扣扭按抽油寸管钳较紧，上扣扭按抽油 杆的引荐值要求。杆的引荐值要求。7.3 抽油杆扶正器的布置。按照施工抽油杆扶正器的布置。按照施工 方案要求布置方案要求布置7.4 转子进入定子时要缓慢下放，注转子

42、进入定子时要缓慢下放，注 意转子进入定子时，杆柱要顺时意转子进入定子时，杆柱要顺时 针旋转。针旋转。7.5 纪录方余方入，校核杆管深度是纪录方余方入，校核杆管深度是 否一至，按要求预留光杆的长度。否一至，按要求预留光杆的长度。 刮削刮削 目的：防止损坏扶正泵体的橡胶扶正目的：防止损坏扶正泵体的橡胶扶正器。器。下管柱尽量不运用液压钳，上扣扭矩到达表下管柱尽量不运用液压钳，上扣扭矩到达表4141要求的数值。要求的数值。规规 格格 最最 小小 N.m 最最 佳佳 N.m 最最 大大 N.m H40 1000 1340 1680 J55 1300 1750 2180 N80 1800 2440 305

43、0 2 3/8 P105 2300 3070 3850 H40 1270 1690 2110 J55 1680 2230 2790 N80 2340 3110 3900 2 7/8 P105 2950 3900 4900 H40 1760 2340 2900 J55 2300 3090 3850 N80 3250 4300 5400 3 1/2 P105 4120 5490 6850 表表41 41 油管上扣扭矩引荐值油管上扣扭矩引荐值如锚定工具是支撑卡瓦，在操作过程中应留意以下如锚定工具是支撑卡瓦，在操作过程中应留意以下两点：两点： (1) (1)改换油管吊卡时，留意上提高度不允许超越改换油

44、管吊卡时，留意上提高度不允许超越400mm400mm，以防支撑卡瓦中途坐封。如中途坐封，缓慢，以防支撑卡瓦中途坐封。如中途坐封，缓慢上提管柱上提管柱1m1m以上，然后缓慢下放管柱解封。以上，然后缓慢下放管柱解封。 (2) (2)坐支撑卡瓦时，上提管柱坐支撑卡瓦时，上提管柱800mm800mm左右，缓慢左右，缓慢下放油管，坐卡位置油管头上平面与套管法兰平下放油管，坐卡位置油管头上平面与套管法兰平面间隔控制在面间隔控制在1020mm1020mm之间。之间。4下抽油杆时用下抽油杆时用24管钳上满扣，然后用管钳上满扣，然后用48管钳较紧，管钳较紧， 上扣扭距到达下表要求的值。上扣扭距到达下表要求的值。

45、规规格格 上上扣扣扭扭矩矩 N N. .m m 承承载载扭扭矩矩 N N. .m m 3 3/ /4 4 4 40 00 0 5 59 90 0 7 7/ /8 8 6 60 00 0 9 94 40 0 1 1 7 70 00 0 1 10 05 50 0 1 1 1 1/ /8 8 1 10 00 00 0 2 20 00 00 0 表表 D D级抽油杆上扣扭矩引荐值级抽油杆上扣扭矩引荐值 5转子进入定子时，要缓慢下放杆柱留意转子进入转子进入定子时，要缓慢下放杆柱留意转子进入定子时杆柱应顺时针旋转。定子时杆柱应顺时针旋转。 6安装地面机组时，应较正井口。如井口偏偏斜角大安装地面机组时，应较

46、正井口。如井口偏偏斜角大于于0.5，应采用调偏钢圈校正。，应采用调偏钢圈校正。 7提防冲距提防冲距 由杆柱自重产生的杆柱伸长，需重新计算防冲距，保证螺由杆柱自重产生的杆柱伸长，需重新计算防冲距，保证螺杆泵井在正常消费时转子不磨定子下端的定位销。防冲距杆泵井在正常消费时转子不磨定子下端的定位销。防冲距L是由抽油杆柱的自然伸长是由抽油杆柱的自然伸长L1、螺杆泵转子受液压差轴、螺杆泵转子受液压差轴向作用杆柱伸长量向作用杆柱伸长量L2、定子衬套下端至定位销的间隔、定子衬套下端至定位销的间隔L3确定的。普通确定的。普通L3=0.2-0.4m，即，即 L=L= L1+L1+ L2+L2+ L3L3其中其中

47、 4GL 4GL L1=L1= d2d2 4FtL 4FtL L1=L1= d2Ed2E式中式中GG杆柱分量，杆柱分量，kg;kg; L L泵挂深度，泵挂深度，mmmm； d d杆柱平均直径，杆柱平均直径，mm;mm; Ft Ft转子轴向力，转子轴向力，kNkN； E E弹性模量，弹性模量，kN/mm2kN/mm2。 泵挂深度与上提防冲距的关系参照下表，值得留意的泵挂深度与上提防冲距的关系参照下表，值得留意的在上提防冲距时应抑制杆柱在管柱内弯曲部分即上提时在上提防冲距时应抑制杆柱在管柱内弯曲部分即上提时应留意柱的负荷直至到全井杆柱负荷时才开场计算油井应留意柱的负荷直至到全井杆柱负荷时才开场计算

48、油井的防冲距。的防冲距。泵泵挂挂深深度度，m m 7 70 00 0 8 80 00 0 9 90 00 0 1 10 00 00 0 1 16 60 00 0 上上提提防防冲冲距距，m m 0 0. .5 55 5 0 0. .6 65 5 0 0. .7 75 5 0 0. .8 85 5 1 1. .4 4 表表 泵挂深度与上提防冲距的关系泵挂深度与上提防冲距的关系注：防冲距因泵的规格型号不同而略有区别。注：防冲距因泵的规格型号不同而略有区别。5、试运转、试运转 1加齿轮油加齿轮油 从减速箱注油孔参与齿轮油，油面在油标从减速箱注油孔参与齿轮油，油面在油标1/22/3处。处。 2加盘根加盘

49、根 每根盘根丈量好长度，斜每根盘根丈量好长度，斜45角切割，盘根外角切割，盘根外表涂上黄油，每层盘根切口处要错开，最后压表涂上黄油，每层盘根切口处要错开，最后压紧压盖。在加盘根之前，先封锁公用井口清蜡紧压盖。在加盘根之前，先封锁公用井口清蜡闸门，两侧手轮开关的圈数应一致；盘根压盖闸门，两侧手轮开关的圈数应一致；盘根压盖不要压得过紧，以免启机后盘根过热烧坏而迅不要压得过紧，以免启机后盘根过热烧坏而迅速失效在加盘根时，每道盘根之间都应加黄速失效在加盘根时，每道盘根之间都应加黄油，可添加密封性能，还可防止盘根过热烧油，可添加密封性能，还可防止盘根过热烧坏；在螺杆泵运转过程中，可随时调理盘根坏；在螺杆

50、泵运转过程中，可随时调理盘根压盖松紧度，到达不渗不漏目的为止。压盖松紧度，到达不渗不漏目的为止。3调电机正反转调电机正反转 将变压器、电控箱、电机衔接好，电机采用将变压器、电控箱、电机衔接好，电机采用 型接法。型接法。卸掉皮带，接通电源使电机空转并记录下电机空载电卸掉皮带，接通电源使电机空转并记录下电机空载电流，如光杆是逆时针方向转动，只需互换电缆恣意两流，如光杆是逆时针方向转动，只需互换电缆恣意两相相序，确保光杆为顺时针转动。相相序，确保光杆为顺时针转动。4皮带安装与调理皮带安装与调理 根据油井的预测产能及设计要求，选择螺杆泵的工根据油井的预测产能及设计要求，选择螺杆泵的工 作参数，即选择高

51、、中、低档转速及其对应皮带、皮作参数，即选择高、中、低档转速及其对应皮带、皮带轮。见表带轮。见表44a、皮带轮的装配及安装、皮带轮的装配及安装 装配：首先用内六角扳手卸掉带轮上的装配：首先用内六角扳手卸掉带轮上的三个固定螺栓，然后用拉力器把带轮从三个固定螺栓，然后用拉力器把带轮从轴上拉下来。轴上拉下来。安装：将皮带轮与轴锥套的螺栓孔对齐，安装：将皮带轮与轴锥套的螺栓孔对齐，把带轮推进轴锥套上，带上三个螺栓，把带轮推进轴锥套上，带上三个螺栓，然后用内六角扳手均匀上紧。然后用内六角扳手均匀上紧。b b传动皮带的安装及调理传动皮带的安装及调理 皮带定张紧力的情况下才干发扬预期皮带定张紧力的情况下才干

52、发扬预期的传动功能，皮带的运用寿命很大程度上的传动功能，皮带的运用寿命很大程度上取决于皮带的松紧程度。普通要求传动皮取决于皮带的松紧程度。普通要求传动皮带的张紧力带的张紧力300N300N左右。即要求皮带紧固后，左右。即要求皮带紧固后，在皮带中间施加压力在皮带中间施加压力=30N=30N，皮带向下变，皮带向下变形量小于形量小于6.0mm6.0mm，此时的张紧力为适宜。，此时的张紧力为适宜。 调理皮带松紧程度步骤如下：第一、调理皮带松紧程度步骤如下：第一、松开电机支架螺栓；第二，调理电机支架松开电机支架螺栓；第二，调理电机支架前后顶丝，使皮带张紧或松弛；第三，皮前后顶丝，使皮带张紧或松弛；第三，

53、皮带张紧后固定支架螺栓并上紧。带张紧后固定支架螺栓并上紧。5设置过载维护电流及过载维护时间设置过载维护电流及过载维护时间 普通情况下，要按不同型号的泵型及驱普通情况下，要按不同型号的泵型及驱动电机的功率来调试。当光杆转速选择低动电机的功率来调试。当光杆转速选择低档时，电控箱内的电流继电器电流可调小档时，电控箱内的电流继电器电流可调小些；当光杆转速选择高档时，电流可调大些；当光杆转速选择高档时，电流可调大些；当光杆转速选择中档时电流可取低档些；当光杆转速选择中档时电流可取低档电流与高档电流中间值。如表电流与高档电流中间值。如表45给出了给出了阅历数据。阅历数据。电电机机功功率率，k kw w 低

54、低转转速速成成电电流流, ,A A 中中转转速速电电流流，A A 高高转转速速电电流流，A A 1 11 1 1 15 5 1 18 8 2 20 0 1 15 5 1 18 8 2 24 4 2 28 8 2 22 2 2 25 5 3 30 0 4 40 0 3 37 7 3 30 0 4 40 0 4 45 5 表表4545过载维护电流设置过载维护电流设置 (1) (1)设置过载维护电流普通按正常运转电流设置过载维护电流普通按正常运转电流1.21.2倍设置；只需根据倍设置；只需根据GLBGLB型电控箱面板指型电控箱面板指示灯的亮暗情况顺时针或逆时针调理示灯的亮暗情况顺时针或逆时针调理RP

55、2RP2就可设就可设电机的额定电流。电机的额定电流。 (2) (2)时间继电器过载维护时间调到时间继电器过载维护时间调到510s510s范围范围内的任一值。根据需求顺时针或逆时针调理内的任一值。根据需求顺时针或逆时针调理RP3RP3，就可延伸或缩短跳闸时间。就可延伸或缩短跳闸时间。6试投产试投产翻开清蜡阀门，检查地面消费流程能否开关正常。翻开清蜡阀门，检查地面消费流程能否开关正常。 启动电机同时监测运转电流，启动电机同时监测运转电流，1010分钟后封锁出油管线阀分钟后封锁出油管线阀门，察看油压表有无上升，如压力上升且地面机组无异常景门，察看油压表有无上升，如压力上升且地面机组无异常景象，翻开阀

56、门，然后进展液量计量，如液量正常，可确认机象，翻开阀门，然后进展液量计量，如液量正常，可确认机组正常，投产胜利。留意：憋压时间不宜过长，油压值有组正常，投产胜利。留意：憋压时间不宜过长，油压值有上升显示即可。上升显示即可。 7)7)交井交井 为了保证螺杆泵采油井正常消费，为了保证螺杆泵采油井正常消费， 延伸螺杆泵机延伸螺杆泵机组的运用寿命和顺应螺杆泵采油井管理的需求，制定螺组的运用寿命和顺应螺杆泵采油井管理的需求，制定螺杆泵井管理规程。杆泵井管理规程。 1 1、采油工职责、采油工职责 (1) (1) 采油工必需掌握螺杆泵采油原理及地面减速安装采油工必需掌握螺杆泵采油原理及地面减速安装的构造，的

57、构造， 了解螺杆泵井常见缺点及其诊断排除方法，了解螺杆泵井常见缺点及其诊断排除方法，做好日常管理和维护任务。做好日常管理和维护任务。 (2) (2) 取全取准消费资料，取全取准消费资料，( (包括产液量、产油量、产包括产液量、产油量、产水量、油压、套压、回压、油气比、电机电流、热洗情水量、油压、套压、回压、油气比、电机电流、热洗情况、转速、测试日期及动液面况、转速、测试日期及动液面) )，对所管油井地下、地，对所管油井地下、地面情况、管柱构造及减速安装、泵、杆参数清楚。做到面情况、管柱构造及减速安装、泵、杆参数清楚。做到资料、报表填写整理及时准确。资料、报表填写整理及时准确。 (3) (3)

58、严厉执行岗位经济责任制，按时巡回检查，做严厉执行岗位经济责任制，按时巡回检查，做到平安消费。发现问题及时处理处置，处理不了的问题到平安消费。发现问题及时处理处置，处理不了的问题立刻上报小队、矿或下泵实验单位。立刻上报小队、矿或下泵实验单位。 (4) (4) 探求合理的热洗清蜡周期，按制定的热洗清蜡探求合理的热洗清蜡周期，按制定的热洗清蜡制度进展热洗，严厉控制好热洗排量和热洗温度，并在制度进展热洗，严厉控制好热洗排量和热洗温度，并在日报上填好记录。日报上填好记录。 (5) (5) 仔细搞好施工质量，发现下入不合格的管柱、仔细搞好施工质量，发现下入不合格的管柱、杆柱、井下工具或不按照施工设计书进展

59、施工时，有权杆柱、井下工具或不按照施工设计书进展施工时，有权向上级业务部门反映。向上级业务部门反映。 (6) (6) 仔细作好消费情况分析，应经常向小队提出增仔细作好消费情况分析，应经常向小队提出增产挖潜措施和各种管理措施。产挖潜措施和各种管理措施。 (7) (7) 协助和配合好有关人员在机械采油井上的各种协助和配合好有关人员在机械采油井上的各种实验，积极做好新技术推行任务。实验，积极做好新技术推行任务。2 2、螺杆泵井规范、螺杆泵井规范 (1) (1) 螺杆泵井试抽合格移交后由螺杆泵井试抽合格移交后由采油队担任管理，采油队担任管理， 包括井场电气设包括井场电气设备的正常维护和保养。备的正常维

60、护和保养。 (2) (2) 按配产的规定，充分发扬油按配产的规定，充分发扬油井消费才干，稳定消费，时效到达井消费才干，稳定消费，时效到达95%95%以上，螺杆泵机组任务情况良好，以上，螺杆泵机组任务情况良好，泵效到达泵效到达60%60%以上。以上。 (3) (3) 油井记录，资料齐全准确。油井记录，资料齐全准确。 (4) (4) 油井管理做到三清、四无、油井管理做到三清、四无、五不漏。地面设备配件工具齐全完五不漏。地面设备配件工具齐全完好，井下无落物。好，井下无落物。 (5) (5) 做好地面减速安装，电控箱的维护、保养任务，做好地面减速安装，电控箱的维护、保养任务，做到紧固、清洁、光滑、调整