【文章內容簡介】 第五節(jié) 螺桿泵完井管柱 螺桿泵于1930發(fā)明后主要用于工業(yè)領域泵送粘稠流體，只是近20年內作為一種人工舉升采油手段用于開采稠油和含砂原油。它是一種容積泵，其特點是結構簡單、尺寸小，重量輕，不會出現(xiàn)泵卡、氣鎖、被砂蠟垢等堵塞，不會形成乳化液等。 螺桿泵是開采稠油和含砂油的一種很好手段，其容積效率隨原油粘度升高而升高，不象離心泵隨原油粘度升高泵效急劇下降（圖752）。目前，法國MAPE公司生產的螺桿泵可以在含砂量高達60％的井況下正常工作。用于采油目的的螺桿泵可以分成以下幾類： 液壓驅動螺桿 機械無級調速 調速方式分 固定轉速 變頻無級調速 井下螺桿泵 井下電機驅動螺桿泵 連續(xù)抽油桿 抽油桿類型分 普通抽油桿 地面驅動抽油桿 空心抽油桿 傳動螺桿 目前，使用多的是地面電機驅動抽油桿帶動螺桿泵。 一、常用螺桿泵完井管柱1． 自由式螺桿泵管柱管柱結構如圖754所示。（1） 管柱優(yōu)點1） 采用尾管穩(wěn)定定子，尾部自由，配管方便。2） 轉子旋轉自由，不碰撞和磨擦油和壁。3） 容易判斷轉子或定子脫落故障。4） 桿柱斷脫時，能防止抽油桿或轉子掉入井底。5） 能夠測試油井液面。（2） 缺點1） 不能直接測試地層壓力。2） 安全性差。惡性事故發(fā)生后，不能防止油氣溢出。3） 油層與環(huán)空連通，不能防止洗井液進入油層。4） 不能防止管柱轉動和脫落，且脫落后打撈困難。（3） 設計要點表751 D級抽油桿的推薦上扣扭矩抽油桿尺寸，mm推薦扭矩，Nm131619222528162324518776118616181）轉子回轉調節(jié)管的長度要大于（轉子余量＋5m），或者相當于一根抽油桿的長度，其與轉子或抽油桿的間隙必須大于（轉子直徑十4倍偏心距）。
2）轉子限位器與定子底部相距不超過40cm，通孔節(jié)流損失＜0. 05MPa。 3）通過計算確定抽油桿扶正器數(shù)量，但轉子以上2～3根抽油桿不能安裝扶正器。 4）桿管間隙＞15mm，管與扶正器間間隙＜4mm，既能使桿居中和防止桿管碰撞，又能使桿和扶正器自由旋轉。 5）沉沒度大于100m。 6）回音標位于液面深度的1／3～1／2。 7）尾管重量控制在2～3t。 （4）施工要求 1）采用液壓管鉗和桿鉗定扭矩上扣，嚴格按抽油桿和油管的上扣扭矩規(guī)定上扣，防止過扭欠扭。油管和抽油桿的上扣扭矩如表751。 2）準備充足的抽油桿短節(jié)便于配桿，完工后抽油桿應處于自由伸長狀態(tài)。 3）防止管柱或泵漏失。 4）洗井作業(yè)時洗井壓力不宜太高。 2．固定式螺桿泵管柱 管柱結構如圖755所示。 （1）管柱優(yōu)點 除有圖754管柱的2）～5）項優(yōu)點外，還有： 1）可防止管柱、擺動和脫落。 2）可防止洗井液進入地層。 3）管柱可適應載荷變化。 （2）缺點本管柱具有圖754管柱的1）、2）項缺點，還有，1） 工具相對較多，施工和配管相對較難。2） 井下故障判斷相對較難。（3）設計要點與圖754管柱基本相似，但應注意以下幾點：1）定位接頭離防砂封隔器頂部距離及密封總成長度應適應各種工況下管柱的變化量（必須通過受力計算）。3） 。（4） 施工要求 除按照圖754管柱要求進行施工外，還要注意①伸縮接頭處于壓縮狀態(tài)②插入管柱到位后，不能轉動。二、螺桿泵對進下工具的要求1．螺桿泵定子和轉子 表752和表75表754是國產和法國產螺桿泵機組的尺寸、性能、功率和與抽油桿、油管、套管等配套的基本參數(shù)，可供選泵設計和施工準備時參照使用。 表752 國產單螺桿抽油泵基本參數(shù)及抽油桿配用型號GLB30141GLB30271GLB30401GLB80141GLB80271GLB80401GLB120141GLB120271GLB120401GLB200141GLB200271GLB200401GLB120200泵理論排量，m1/RPM3080120200120泵級數(shù)14174014274014274014274040轉子聯(lián)結螺紋CHG19抽油桿CHG22抽油桿CHG22抽油桿CHG25抽油桿CHG22抽油桿泵外徑，mm739090102102定子聯(lián)結螺紋27/8TBG油管扣27/8TBG油管扣27/8TBG油管扣31/2TBG油管扣31/2TBG油管扣適用套管，mm大于114大于114大于114大于114大于114輸入轉速，r/min50~30050~30050~30050~30050~400泵排量，m3/d2~104~276~4010~706~40泵最大工作壓力，MPa5101551015510155101515地面驅動裝置功率，kW341515303030表753 法國Rodmip井下螺桿泵基本參數(shù)型號排量揚程總長螺紋長絲扣長度外徑絲扣節(jié)數(shù)泵外徑最小抽油桿最小油管最小套管泵級數(shù)腔室容積M3/dmmmmmmmmininincm230TP60027600111/16in API7023/8in EUE1795/823/841/2143730TP1300271300111/16in API7023/8in EUE2795/823/841/2283760TP1300A66130013/16in API9027/8in EUE2943/423/841/2289260TP200066200013/8in API9027/8in EUE3947/827/841/24392100TP60010860013/16in API9027/8in EUE1943/423/841/2151100TP1200A108120013/16in API9027/8in EUE2943/423/841/227151120TP2000120200013/8in API10827/8in EUE31087/827/851/238170200TP60019460013/8in API10231/2in EUE11087/827/851/211270200TP1200194120013/8in API10831/2in EUE21087/827/851/222270240TP60024060013/8in API9027/8in EUE2947/827/841/212330300TP80030080013/8in API10831/2in EUE21087/827/851/213416400TP90040090019/16in API1204in EUE2120131/215560表754 法國MAPE公司井下螺桿泵基本參數(shù)型號額定揚程額定排量定子尺寸轉子尺寸mm3/d/100RPM扣型外徑扣型外徑mm上端下端mm20025400256002520045400456004520063400636006320095400956009520195301954019560195203403034040340154006101220183061012201830610122018306101220183061091012201830610910122046027/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUB27/8inEUB27/8inEUB27/8inEUB27/8inEUB27/8inEUB27/8inEUB27/8inEUB27/8inEUB31/2inEUB31/2inEUB31/2inEUB31/2inEUB31/2inEUB31/2inEUB31/2inEUB31/2inEUB27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP27/8inEUP31/2inEUP31/2inEUP31/2inEUP31/2inEUP31/2inEUP31/2inEUP31/2inEUP31/2inEUP89898989898989898989891141141141141141141141141147/8in M API7/8in M API7/8in M API7/8in M API7/8in M API7/8in M API7/8in M API7/8in M API7/8in M API7/8in M API7/8in M API1in M API1in M API1in M API1in M API1in M API1in M API1in M API1in M API1in M API2240067031/2inEUB31/2inEUP1141in M API3040091031/2inEUB31/2inEUP1141in M API37400113031/2inEUB31/2inEUP1141in M API1560046031/2inEUB31/2inEUP1141in M API2260067031/2inEUB31/2inEUP1141in M API3060091031/2inEUB31/2inEUP1141in M API37600113031/2inEUB31/2inEUP1141in M API2．抽油桿
用于螺桿泵采油的抽油桿的尺寸配套可參照表752和表75表754使用，設計使用空心抽油桿時，油管內徑要比上述三個表中的推薦參數(shù)大。鋼級應根據(jù)下入深度、功率、排量、轉速、井斜等參數(shù)計算選用。抽油桿的加工質量和運輸應完全符合國家標準要求。空心抽油桿和連續(xù)抽油桿應作為今后使用的主要方向。 3．抽油桿扶正器 1）材質應為高強度耐磨橡膠，在井下溫度下不變形和發(fā)生化學反應。 2）過流槽截面積要大于15cm2，不妨礙油氣流動而影響生產。 3）采用心軸和油桿接箍固定在油桿上。 4）與其心軸的間隙不超過1mm，與油管壁間隙不超過2mm。 5）軸孔表面光滑。 4．轉子回轉調節(jié)筒 1）強度應滿足管柱受力要求，對于特殊井應 防腐能力。 2）長度要大于8m。 3）內徑要大