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  • 采油齿轮泵发展概述
    发布日期:2018-11-10
    1、采油齿轮泵系统的组成及其特点
    机械采油作为常规的人工举升开采方式,由于其技术成熟便于掌握、工作性能、适应性强,因而在当今世界各国油田生产中占有举足轻重的地位。特别是油田中后期,机械采油已成为油田主要的人工举升开采方式。目前世界上主要采用抽油机和潜油电泵作为机械采油的主要举升设备,而齿轮泵采油是近十年来发展起来的应用领域逐渐扩大、应用前景广阔并有望替代抽油机和潜油电泵等人工举升方式的新型机采方式。
    齿轮泵是一种旋转容积式泵,它兼有容积泵和离心泵的优点。齿轮泵运动部件少,没有阀件和复杂的流道,吸入性能好,水力损失小,举升介质连续均匀吸入和排出使固体颗粒不易沉积,不易出现卡泵和气锁现象。
    目前应用的齿轮泵采油系统主要有两种,一种是地面驱动单齿轮泵采油系统,另一种是潜油电机驱动单齿轮泵采油系统。
    地面驱动齿轮泵采油系统是地面动力带动抽油杆柱旋转,使齿轮泵转子低速转动实现举升的机械采油设备。潜油电机驱动齿轮泵采油系统是井下潜油电机直接驱动齿轮泵转子高速转动实现举升的机械采油设备。
    齿轮泵采油作为一种新兴的人工举升方式,投资少、设备结构简单、操作方便、节能以及适应性强等以能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油田重视,并有望成为油田主要的机采方式之一。
    2、井下齿轮泵的工作原理及其种类
    单齿轮泵是由在工作状态下的不动的以橡胶为衬套并浇铸在钢体外套内形成的定子和进行行星转动的钢体转子构成。定转子内外曲面是一对能够满足啮合、能密封和密封腔室能推移的一对在空间内啮合的共扼曲面。定转子端面(横截面)齿形类型主要有以下两种:①以短幅外摆线的内等距线作为螺杆的原始齿形曲线,其共扼曲线作为衬套的齿形曲线。②以短幅内摆线的外等距线作为衬套的原始齿形曲线,其共扼曲线作为螺杆的齿形曲线。
    3、采油齿轮泵发展概述
    上世纪三十年代中期法国的Moineau发明了单螺杆式水力机械原理以来,单齿轮泵、单螺杆马达等新型水力机械在石油、化工等众多工业领域了广泛的应用。上世纪六十年代未前苏联应用了潜油单齿轮泵采油系统用于井下原油的举升,并形成了排量为10~200m³/d、扬程为600~1200m的系列产品。但由于该种齿轮泵的转子转速很高(一般为2800~3000r/min,致使定子橡胶的抗磨损性能、性能不能满足长期使用的要求,加之该种举升系统复杂、成本较高等不利因素的影响,潜油齿轮泵采油没有推广应用。而进入九十年代初期,由于水平井、定向井、斜直井在油田的比例不断增加,以及高粘、高含砂的重油油藏的相继,美国、加拿大等国的一些石油公司又重新开展了潜油齿轮泵采油系统的与试验。与前苏联的潜油齿轮泵不同的是由于认识到了转子的高转速会明显降低齿轮泵的使用寿命的实际,了能够降低转子转速的井下减速装置,使转子转速降为500~1000r/min。虽然潜油齿轮泵性能有所,但矿场应用还很少采用。我国于九十年代中后期也开始尝试了潜油齿轮泵的工作,但进展不大,尚处阶段。
    地面驱动齿轮泵采油起源于上世纪八十年代初期,法国、加拿大、美国和德国等相继成功后,形成了排量为2~300m³/d、扬程为500~2000m的系列产品,并广泛应用。我国自九十年代中期开始地面驱动齿轮泵采油系统以来,也已形成了排量为2}300m³/d、扬程为500~2000m的系列产品,并已在国内各大油田逐步推广应用。
    对于井下单齿轮泵而言,主要的是容易制造的1:2结构的单头齿轮泵。近几年来,为了增大齿轮泵的排量扩大应用领域,也开展了2:3结构、4:5结构等多头齿轮泵的与试验工作。
    齿轮泵采油技术作为一种新兴的人工举升方式在尚处于发展阶段,地面驱动齿轮泵采油系统由于具备加明显的投资少、能耗低、适应性强、作业维护方便等特点,具有很好的发展前景。而进一步提高地面驱动齿轮泵采油系统的工作性能,充分发挥其的优势是当前的。
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