1) 發(fā)展
螺桿泵問(wèn)世于20世紀30年代,1930年S月13日,ReneMoinea。在法國 先獲得了3G螺桿泵的 個(gè)。 早把螺桿泵應用于石油工業(yè),從1936年起就開(kāi)始利用井下潛油電動(dòng)機作為動(dòng)力源,從事深井采油用螺桿泵的研究;5O年代中期開(kāi)始應用螺桿泵的原理鉆井用的螺桿鉆具,并由SmithInternational公司取得成功。前蘇聯(lián)的全部石油地質(zhì)儲量中,有一半是高粘油,用常規方法(有桿泵和電動(dòng)潛油離心泵)難以開(kāi)采,50年代末就設計出了井下驅動(dòng)的三螺桿泵,用來(lái)開(kāi)采稠油。1970年,前蘇聯(lián)鉆井泵專(zhuān)門(mén)設計局成功地研制出了井下電動(dòng)潛油單螺桿泵,并很快形成了單螺桿、雙螺桿和三螺桿等三大系列產(chǎn)品。法國雖然是 先制造螺桿泵的 ,但把它應用于石油工業(yè)上卻是較晚,60年代末,才完成井下采油螺桿泵的臺架試驗和取得開(kāi)采高粘原油現場(chǎng)試驗的成功。
Bobbins&Myers公司是 制造井下不銹鋼螺桿泵歷史 長(cháng)和技術(shù)力量 的廠(chǎng)家,在生產(chǎn)井下采油高粘度螺桿泵的同時(shí),仍堅持不懈地進(jìn)行用抽油桿替代潛油電動(dòng)機的地面驅動(dòng)螺桿泵的研究,終于在一舉成功,作為重要的人工舉升手段。地面驅動(dòng)螺桿泵不用井下潛油電動(dòng)機和電纜,將動(dòng)力源由井下移到地面,直接用加強級抽油桿傳遞旋轉動(dòng)力。這樣與常規抽油泵采油系統相比,大幅度地降低了成本和故障率。
2)國內發(fā)展
在我國,高粘油占地質(zhì)總儲量的1/6以上,分布在遼河、勝利、大港、新疆、河南等油田。我國于80年代中期開(kāi)展地面驅動(dòng)螺桿泵采油的理論和技術(shù)研究,研制了設備并進(jìn)行現場(chǎng)應用。遼河油田1984年開(kāi)始研制地面驅動(dòng)三螺桿泵抽油生產(chǎn)系統,1986年投入礦場(chǎng)試驗。1986年大慶油田引進(jìn) 的螺桿泵開(kāi)采稠油獲得明顯的效果;勝利、大港、南陽(yáng)和克拉瑪依等油田也相繼應用了地面驅動(dòng)螺桿泵采油技術(shù)。目前地面驅動(dòng)螺桿泵在我國18個(gè)油田均有 程度使用和局部推廣。1988年9月至1992年底,勝利油田在223口長(cháng)期停產(chǎn)的稠油低產(chǎn)井、出砂嚴重的油井中,應用地面驅動(dòng)單螺桿泵采油352井次,累計增產(chǎn)原油14.2萬(wàn)噸,使100多口停產(chǎn)井恢復了正常生產(chǎn)。
目前,采油螺桿泵大致可分為以下四種結構形式:一是地面驅動(dòng)采油單螺桿泵,它是采油螺桿泵中結構形式 簡(jiǎn)單的,也是采油螺桿泵中采用的主要結構形式,由于是利用抽油桿傳遞泵所需要的扭矩,因此在大排量情況下很難實(shí)現深井采油。二是電動(dòng)潛油單螺桿泵,它的 大特點(diǎn)是不需要抽油桿傳遞動(dòng)力,特別適合于深井、斜井和水平井采油作業(yè),·較早開(kāi)展這種泵的研究工作的是前蘇聯(lián)和法國,近年來(lái), 等發(fā)達 也開(kāi)始重視電動(dòng)潛油螺桿泵的,并在多砂、高粘深井采用,取得了很好的效果,在某些情況下,電動(dòng)潛油螺桿泵的使用壽命甚至比電動(dòng)潛油離心泵高5倍。三是單螺桿泵液動(dòng)機一單螺桿泵裝置,這種裝置將地面動(dòng)力液送入井下的頂部螺桿襯套副中,以頂部螺桿襯套副作為動(dòng)力,驅動(dòng)底部螺桿襯套副旋轉,由底部螺桿襯套副作為泵來(lái)實(shí)現采油作業(yè),目前這種裝置在 己投入現場(chǎng)應用,但數量很少。四是多頭螺桿泵,與單頭單螺桿泵相比,它地減小了泵的幾何尺寸,提高了泵的排量和壓頭,降低了泵的轉速。
此外,各大油田在實(shí)際應用中對螺桿泵的機械性能方面也作了研究。例如,驅動(dòng)裝置和密封、解決抽油桿的斷脫、驅動(dòng)裝置漏油、泵結構優(yōu)化設計等各個(gè)方面;并且了不同工況下的定子襯套材料,使其在惡劣條件下具有良好的機械性能,研制抗磨蝕的轉子材料,降低了設備成本。同時(shí)在井口配套技術(shù)、管柱防脫與扶正技術(shù)、地面驅動(dòng)系統調控技術(shù)、保溫螺桿泵的設計與制造、螺桿泵的工況分析及優(yōu)化設計技術(shù)等方面也作了進(jìn)一步完善。