井下螺杆泵定子的失效分析及解决方法

螺杆泵定子一旦失效,整个螺杆泵就会报废,造成重大的经济损失。对井下螺杆泵定子的失效形式进行了分类,并根据定子各种失效形式的特征及现场经验,分析了造成井下螺杆泵定子失效的根本原因,给出了相应的解决方法,为螺杆泵设计、操作管理提供了依据。

螺杆泵定子橡胶动态疲劳性能评价新方法

定子橡胶是螺杆泵的核心部分,螺杆泵的寿命主要依赖于橡胶的性能。传统的橡胶性能评价主要是模拟橡胶的静态力学性能,对橡胶的基本力学性能进行评价,但在螺杆泵运转过程中橡胶的动态性能起着关键作用。介绍了一种能够有效评价橡胶动态疲劳性能的模拟试验新方法,该方法直接明了,更接近于螺杆泵定子橡胶的实际工作状况,对进一步改善定子橡胶配方、提高螺杆泵的使用寿命具有重要意义。

钻柱在扭转、纵向振动下的疲劳寿命估算

鉴于目前钻柱的疲劳寿命估算多是以单一裂纹理论为基础,不能很好地反映钻柱扭转和纵向振动的共同作用.根据复合型裂纹扩展理论和断裂力学方法,以及钻柱在生产和应用中的表面线性裂纹现象,提出了钻柱在扭转、纵向振动下的疲劳寿命计算模型.应用实例表明,该模型计算方法简单,便于工程应用.

丙烯腈含量对螺杆泵定子橡胶机械物理性能的影响

本文通过对不同丙烯腈含量的丁腈橡胶的耐油性能、耐磨损试性能和耐疲劳性能进行研究,分析了丙烯腈含量对螺杆泵定子橡胶机械物理性能的影响。结果表明,随丙烯腈含量的增加,丁腈橡胶的力学性能和耐油性增强;在55℃的工作温度下,N220S橡胶的损耗因子最小;丙烯腈含量越高,其耐磨损性能越差;丙烯腈含量最高的橡胶,耐屈挠性能和耐伸张疲劳性能最好。

电潜往复泵举升工艺优化研究与应用

电潜往复泵是针对低渗透油藏提出的无杆采油设备,作为高效节能举升新技术之一,应用规模逐年扩大。针对油田生产中存在的问题:创造性地提出一种潜油直线电机的优化方法,包括改善电机举升力和控制方式;为深井或大排量井研制新型双作用减载抽油泵;研发新型铝合金潜油电缆以实现降低一次性投资成本。现场应用90口井,平均检泵周期由452 d提高到693 d,最长检泵周期突破1 037 d,平均节电率达45.6%。应用效果表明优化升级的新工艺具有更好的可靠性、适应性和经济性,有利于电潜往复泵规模化应用,也为深入研究长线潜油电缆变频系统和电潜往复泵井下工况监测提供依据。

软转子金属定子螺杆泵试制

常规螺杆泵定子是易损部件,检泵作业时必须起、下杆柱和管柱,起出螺杆泵损坏无法通过修复实现重复利用,且螺杆泵井检泵作业费用高,制约了螺杆泵采油技术的推广应用。为解决这一问题,进行了软转子金属定子螺杆泵试制。软转子金属定子螺杆泵以金属定子代替橡胶定子,以软转子代替金属转子,使螺杆泵易损部件可以重复利用。检泵作业时,不需要起出油管,只需起出杆柱更换转子即可;更换下来的转子在除去橡胶层后,可以重新加工橡胶层再利用。采用机械铣削加工方法保证了金属定子的精度,内表面离子氮化方法提高了金属定子的耐磨、耐腐蚀性能;模压橡胶软转子橡胶层厚度均匀、受力均衡,具有良好的力学性能和较长的使用寿命。软转子金属定子螺杆泵不仅可替代常规螺杆泵,还可应用于潜油螺杆泵采油技术,具有很好的应用前景。

螺杆泵定子橡胶配方成分对其动态疲劳性能的影响

为进一步改善定子橡胶配方、提高螺杆泵的使用寿命,开展了螺杆泵定子橡胶配方成分对其动态疲劳性能的影响。通过模拟油田实际工况,选取了DN4050和N215SL胶种、硫磺和过氧化物硫化体系、炭黑和碳酸钙填料,将试样分别置于橡胶耐动态疲劳性能评价实验装置中进行模拟运转。实验结果表明:DN4050胶种的动态疲劳性能优于N215SL,硫磺硫化体系硫化胶的动态疲劳性能优于过氧化物,炭黑填充硫化胶的动态疲劳性能优于碳酸钙填充硫化胶。该研究对螺杆泵性能的提高、寿命的延长具有指导作用。

等壁厚定子螺杆泵加工关键技术

为了解决等壁厚定子螺杆泵外管成型和定子橡胶压注技术,保证等壁厚定子加工精度和质量,开展了等壁厚定子螺杆泵加工关键技术研究。提出了等壁厚定子外管冷挤压加工工艺,制订了定子外管冷挤压工艺方案;针对定子橡胶压注问题,采用了型线跟踪运动方式的喷砂工艺和旋转机械喷涂粘接剂工艺、横向多点注胶工艺、四点定位方法及二次硫化工艺;采用冷挤压加工工艺,利用研制的加工装置系统实现了定子外管的加工。应用该技术加工的等壁厚定子螺杆泵现场应用700多口井,泵效提高14.7%,系统效率提高5.3%,检泵周期延长了122天,节能效果明显。等壁厚定子螺杆泵加工关键技术的研究,使等壁厚定子螺杆泵加工工艺成熟配套,实现了工业化生产和规模化推广应用。

提高螺杆泵井系统效率的技术对策

近几年,大庆油田螺杆泵井的应用数量迅速增加,已成为继抽油机之后的第二大举升方式。但从应用情况看,螺杆泵系统效率维持在30%左右,螺杆泵井系统效率高的特点并未得到有效的发挥。在分析影响螺杆泵井系统效率因素的基础上,应用地面直驱装置,通过提高传动效率来降低功率损耗;配套应用等壁厚定子螺杆泵,通过提高泵效来提高螺杆泵井的系统效率等,以上两项措施可以有效地实现螺杆泵井系统效率的提升。