螺杆泵井基础知识培训教材.ppt

螺杆螺杆泵泵采油采油 基基础础知知识识 螺杆泵工作原理及组成螺杆泵工作原理及组成 1、螺杆泵工作原理：采油螺杆泵是单螺杆式水利机械的一种,是摆线内啮合螺旋齿轮副的一种应用.螺杆泵的转子、定子副是利用摆线的多等效动点效应，在空间形成封闭腔室，并当转子和定子作相对转动时，封闭腔室能作轴向移动，使其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化，从而实现举升作用 1）电控部分：螺杆泵井的控制部分，控制电机的起、停 2）地面部分：（驱动装置、及驱动头）是把动力传给井 下泵转子使转子实现行星运动，实现抽汲原油的机械 装置 3）井下部分：定子和转子 4）配套工具部分： （1）、专用井口 （2）、特殊光杆 （3）、抽油杆扶整器 （4）、油管扶整器 （5）、抽油杆防倒转装置 （6）、油管防脱装置 专用井口：专用井口：专用井口：专用井口： 简化了采油树，使用、维修、保养方便简化了采油树，使用、维修、保养方便。

简化了采油树，使用、维修、保养方便简化了采油树，使用、维修、保养方便 同时曾强了井口强度，减小了地面驱动装置的同时曾强了井口强度，减小了地面驱动装置的同时曾强了井口强度，减小了地面驱动装置的同时曾强了井口强度，减小了地面驱动装置的 震动，起到了保护光杆和换盘根是密封井口的震动，起到了保护光杆和换盘根是密封井口的震动，起到了保护光杆和换盘根是密封井口的震动，起到了保护光杆和换盘根是密封井口的 作用 特殊光杆：特殊光杆：特殊光杆：特殊光杆： 强度大、防断裂、光洁度高，有利于井口强度大、防断裂、光洁度高，有利于井口强度大、防断裂、光洁度高，有利于井口强度大、防断裂、光洁度高，有利于井口 密封机械密封机械密封盘盘根盒根盒方卡方卡上油封上油封齿轮齿轮轴轴承承副箱体副箱体轴轴承承油杯油杯密封密封轴轴光杆光杆皮皮带轮带轮油油封封3、螺杆泵型号的表示方法： 主要用螺杆泵的排量和级数来表示： 例如：GLB800-14 GLB----杆式驱动井下单螺杆泵 800----泵每转排量800毫升 14----泵的总级数为14级 4、螺杆泵理论排量公式： 例如： GLB800-14 单螺杆泵 实际转速n=100 转/分 理论排量公式：Q=800*100*1440*10-6=115.2 m3/d；；  5 5、螺杆、螺杆泵泵的理的理论论排量由下式确定排量由下式确定式中式中 Q── Q──螺杆螺杆泵泵的理的理论论排量，排量，m m3 3/d/d；； E── E── 转转子的偏心距，子的偏心距，mmmm；； D── D── 转转子截子截圆圆直径，直径，mmmm，， D=2R D=2R；； T── T── 定子定子导导程，程， mm mm，， T=2t T=2t；； n── n── 转转子的子的转转速，速， r/min r/min。

螺杆螺杆泵泵的的实际实际排量排量Q′Q′为为 式中式中 ── ── 螺杆螺杆泵泵的容的容积积效率，效率，% %螺杆螺杆泵泵定子横截面定子横截面图图 由由上上面面两两个个公公式式可可以以看看出出螺螺杆杆泵泵的的理理论论排排量量或或实实际际排排量量与与螺螺杆杆泵泵的的结结构构参参数数E、、D、、T和和工工作作参参数数n有有关关系系对对现现有有螺螺杆杆泵泵的的结结构构和和作作用用情情况况进进行行分分析析表表明明，，在在E、、D、、T三三者者间间存存在在一一定定的的联联系系，， 就就是是在在这这三三个个参参数数维维持持一一定定比比值值的的条条件件下下，，螺螺杆杆泵泵才才能能保保证证高高效效率率的的长长期的工作期的工作二、螺杆二、螺杆泵泵工作特性分析工作特性分析 1.1.螺杆螺杆泵泵工作特性曲工作特性曲线线 2. 2.螺杆螺杆泵泵的部分离心的部分离心泵泵特性特性 3. 3.影响螺杆影响螺杆泵泵工作特性的几个因素工作特性的几个因素　　　　4.4.影响螺杆影响螺杆泵泵使用寿命的主要因素使用寿命的主要因素螺杆螺杆泵泵工作特性曲工作特性曲线线二、螺杆二、螺杆泵泵工作特性分析工作特性分析 1.1.螺杆螺杆泵泵工作特性曲工作特性曲线线 2.2.螺杆螺杆泵泵的部分离心的部分离心泵泵特性特性 3. 3.影响螺杆影响螺杆泵泵工作特性的几个因素工作特性的几个因素　　　　4.4.影响螺杆影响螺杆泵泵使用寿命的主要因素使用寿命的主要因素图图7-147-14具有具有过过盈的螺杆盈的螺杆泵泵容容积积效率曲效率曲线线—容容积泵积泵特性曲特性曲线线段段 ；；②—②—拐点；拐点；③—③—离心离心泵泵特性曲特性曲线线段段 二、螺杆二、螺杆泵泵工作特性分析工作特性分析 1.1.螺杆螺杆泵泵工作特性曲工作特性曲线线 2. 2.螺杆螺杆泵泵的部分离心的部分离心泵泵特性特性 3.3.影响螺杆影响螺杆泵泵工作特性的几个因素工作特性的几个因素　　　　4.4.影响螺杆影响螺杆泵泵使用寿命的主要因素使用寿命的主要因素过过盈量盈量对泵对泵特性的影响特性的影响 ①δ=0.45mm ①δ=0.45mm ；；②δ=0.2mm ②δ=0.2mm ；； 1) 1) 转转子子转转速速对对螺杆螺杆泵泵工作特性的影响工作特性的影响 由螺杆泵的原理可知，其定、转子间过盈在由螺杆泵的原理可知，其定、转子间过盈在一定程度上决定了单级承压能力的大小，如上一定程度上决定了单级承压能力的大小，如上图所示，过盈量将直接影响螺杆泵工作特性。

图所示，过盈量将直接影响螺杆泵工作特性过盈小会降低举升能力，而过盈大会增加定、过盈小会降低举升能力，而过盈大会增加定、转子间的摩擦，降低效率因此，定、转子间转子间的摩擦，降低效率因此，定、转子间的过盈选择是螺杆泵制造的关键技术之一的过盈选择是螺杆泵制造的关键技术之一  2)2)转转子子转转速速对对螺杆螺杆泵泵工作特性的影响工作特性的影响 转转子子转转速速对对螺杆螺杆泵泵工作特性的影响工作特性的影响①—162r/min①—162r/min；；②—205r/min②—205r/min；；③—255r/min③—255r/min 如上图所示的三组试验曲线就说明了随着转速的提高，在同一如上图所示的三组试验曲线就说明了随着转速的提高，在同一举升高度条件下，泵的容积效率升高；在同一容积效率条件下，举升高度条件下，泵的容积效率升高；在同一容积效率条件下，泵的举升高度增加泵的举升高度增加　　 但另一方面，由于螺杆泵的定、转子间有一定的过盈值，转子但另一方面，由于螺杆泵的定、转子间有一定的过盈值，转子在定子内旋转时，定子橡胶受到周期性压缩，产生摩擦面的自动在定子内旋转时，定子橡胶受到周期性压缩，产生摩擦面的自动升温和疲劳。

在井温比较高的情况下，加速了橡胶分子链的重新升温和疲劳在井温比较高的情况下，加速了橡胶分子链的重新组合，使弹性模数减小，从而降低疲劳特性及金属套和橡胶结合组合，使弹性模数减小，从而降低疲劳特性及金属套和橡胶结合面上粘结剂的强度，也加速定子橡胶的老化而缩短其寿命从试面上粘结剂的强度，也加速定子橡胶的老化而缩短其寿命从试验得知，自动升温值和压缩疲劳以及橡胶的老化是加载频率验得知，自动升温值和压缩疲劳以及橡胶的老化是加载频率(即转即转速速)的函数，因此，选择泵的适当转速是很有必要的一般来说，的函数，因此，选择泵的适当转速是很有必要的一般来说，近几年设计的地面驱动采油螺杆泵，最高转速均在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，左右，而最常用的转速为而最常用的转速为50～～200r/min 对于高含砂油井，磨蚀是限制泵转速的又一重要因素在磨蚀对于高含砂油井，磨蚀是限制泵转速的又一重要因素在磨蚀工况下，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砂油井，螺杆泵不宜高速运转 3)3)定、定、转转子加工子加工质质量量对对螺杆螺杆泵泵特性的影响特性的影响4)4)举举升介升介质对质对螺杆螺杆泵泵特性的影响特性的影响 (1) (1) (1) (1) 温度温度温度温度对对对对螺杆螺杆螺杆螺杆泵泵泵泵工作特性的影响工作特性的影响工作特性的影响工作特性的影响 在在同同一一净净举举升升高高度度条条件件下下，，温温度度升升高高，，螺螺杆杆泵泵容容积积效效率率也也随随之之提提高高，，图图7-187-18所所示示。

但但试试验验发发现现，， 温温度度升升高高泵泵扭扭矩矩变变化化不不明明显显举举升介升介质质温度温度对对螺杆螺杆泵泵特性的影响特性的影响(1)--清水清水,15度度 (2)--清水清水,30度度 (2) (2) 介介质质粘度粘度对对螺杆螺杆泵泵工作特性的影响工作特性的影响 通通过过室室内内和和现现场场试试验验表表明明，，试试验验介介质质的的粘粘度度增增加加也也会会使使泵泵的的容容积积效效率率得得到到改改善善，，因因为为粘粘度度越越大大，，分分子子间间的的力力就就越越大大，，外外力力破破坏坏其其结结构构就就越越困困难难，，表表现现在在螺螺杆杆泵泵上上，，就就是是密密封封效效果果变变好好，，即即在在同同一一净净举举升升高高度度条条件件下下，，试试验验介介质质粘粘度度增增加加，，泵泵的的容容积积效效率率升升高高但但另另一一方方面面，，抽抽油油杆杆在在液液体体介介质质中中作作旋旋转转运运动动，，随随着着介介质质粘粘度度的的增增加加，，抽抽油杆与液体的摩擦力增加，表油杆与液体的摩擦力增加，表现为现为抽油杆的扭矩增加抽油杆的扭矩增加二、螺杆二、螺杆泵泵工作特性分析工作特性分析 1.1.螺杆螺杆泵泵工作特性曲工作特性曲线线 2. 2.螺杆螺杆泵泵的部分离心的部分离心泵泵特性特性 3. 3.影响螺杆影响螺杆泵泵工作特性的几个因素工作特性的几个因素　　　　4.4.影响螺杆影响螺杆泵泵使用寿命的主要因素使用寿命的主要因素 影响螺杆泵使用寿命的因素很多，通过长期的影响螺杆泵使用寿命的因素很多，通过长期的实践摸索，从产品质量的角度分析其主要因素实践摸索，从产品质量的角度分析其主要因素有以下几点。

有以下几点 　　　　①①定、转子的加工精度及表面光洁度；定、转子的加工精度及表面光洁度； 　　　　②②定子橡胶的耐温、耐油、耐气浸性能；定子橡胶的耐温、耐油、耐气浸性能； 　　　　③③定子橡胶与金属外套的粘结强度；定子橡胶与金属外套的粘结强度； 　　　　④④定子内腔及转子的直线度；定子内腔及转子的直线度； 　　　　⑤⑤定、转子间合理过盈量的选择；定、转子间合理过盈量的选择； 　　　　⑥⑥转子合理转速的确定转子合理转速的确定1 1、选井选泵技术、选井选泵技术、选井选泵技术、选井选泵技术 所谓螺杆泵选井选泵技术是依靠油井的状况来合理选择所谓螺杆泵选井选泵技术是依靠油井的状况来合理选择螺杆泵的泵型、确定泵的工作参数，或根据某一规格的螺螺杆泵的泵型、确定泵的工作参数，或根据某一规格的螺杆泵来选井而螺杆泵采油井的合理工况是指油井在合理杆泵来选井而螺杆泵采油井的合理工况是指油井在合理流压下生产，螺杆泵在合理工作区域内工作流压下生产，螺杆泵在合理工作区域内工作 由螺杆泵的工作特性曲线可知，由螺杆泵的工作特性曲线可知， 螺杆泵同潜油电泵一样螺杆泵同潜油电泵一样存在最佳工作区域。

经过几年来的实验研究认为，把螺杆存在最佳工作区域经过几年来的实验研究认为，把螺杆泵工作特性曲线分为泵工作特性曲线分为A、、B、、C三个区域较为合理其中三个区域较为合理其中A为合理工作区，为合理工作区，B为软工作区，为软工作区，C为不合理工作区，如图为不合理工作区，如图7-21所示，区域边界的确定方法大致如下所示，区域边界的确定方法大致如下 C区：螺杆泵在该 区工作，尽管有 效扬程较高，但 泵漏失严重，系 统效率非常低， 因而螺杆泵在C区 工作很不经济， 而且螺杆泵在C区 工作稳定性差， 泵效与流压关系敏 感，故螺杆泵不应 在Ｃ区工作 螺杆螺杆泵泵合理工作区域确定合理工作区域确定A区：螺杆泵 在该区工作， 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， 生产稳定性好 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 没得到发挥，而且因 生产压差过小，油井 产能也被抑制因此 螺杆泵不应工作在 B区 上限：上限：泵泵容容积积效率效率应应大于大于65%65%；下限：；下限：泵泵的工作的工作压压力力△P△P＞＞ △ P △ Pmaxmax×30%×30%。

三、螺杆三、螺杆泵泵采油配套工采油配套工艺艺技技术术 1.1.选选井井选泵选泵技技术术 2.2.检测检测技技术术 3. 3.管柱、杆柱防脱及扶正技管柱、杆柱防脱及扶正技术术 4. 4.清防蜡解堵工清防蜡解堵工艺艺技技术术 5. 5.抽空保抽空保护护技技术术 6. 6.过载过载欠欠载载保保护护技技术术 7. 7.故障故障诊诊断技断技术术 8. 8.测试测试技技术术  由于螺杆由于螺杆泵泵本身本身结结构材构材质质以及加工工以及加工工艺艺的复的复杂杂性，致使螺杆性，致使螺杆泵泵的工作特性的的工作特性的稳稳定性、互定性、互换换性性较较差，所以在螺杆差，所以在螺杆泵泵下井前必下井前必须对须对其工作特性及其工作特性及其加工其加工质质量量进进行全面行全面检测检测通过检测过检测可以有效地可以有效地避免不合格避免不合格产产品下井，同品下井，同时为时为螺杆螺杆泵泵的的选选井、井、选选泵泵提供技提供技术术依据，也依据，也为设计为设计参数参数选择选择、制造工、制造工艺艺改改进进提供主要的基提供主要的基础础依据。

依据 2. 2.检测检测技技术术螺杆泵水力工作特性检测系统螺杆泵水力工作特性检测系统三、螺杆三、螺杆泵泵采油配套工采油配套工艺艺技技术术 1.1.选选井井选泵选泵技技术术 2. 2.检测检测技技术术 3. 3.管柱、杆柱防脱及扶正技管柱、杆柱防脱及扶正技术术 4. 4.清防蜡解堵工清防蜡解堵工艺艺技技术术 5. 5.抽空保抽空保护护技技术术 6. 6.过载过载欠欠载载保保护护技技术术 7. 7.故障故障诊诊断技断技术术 8. 8.测试测试技技术术  管柱防脱技术管柱防脱技术 因为螺杆泵的转子在定子内顺时针转动，工作因为螺杆泵的转子在定子内顺时针转动，工作负载负载 直接表现为扭矩，转子扭矩作用在定子上，直接表现为扭矩，转子扭矩作用在定子上，定子的扭矩定子的扭矩 会使上部的正扣油管倒扣造成管柱脱会使上部的正扣油管倒扣造成管柱脱扣，所以螺杆泵的扣，所以螺杆泵的 管柱必须实行防脱措施管柱必须实行防脱措施可靠的防脱措施有两种：可靠的防脱措施有两种：锚定锚定 工具、反扣油管。

工具、反扣油管(1) 管柱防脱技术管柱防脱技术 支撑卡瓦支撑卡瓦 反扣油管反扣油管 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  Y221 Y221型螺杆型螺杆泵泵不不压压井井 机械式油管机械式油管锚锚的的应应用用 为解决螺杆泵井作业时压井问题，试验为解决螺杆泵井作业时压井问题，试验 应用了应用了Y221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，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，达到不压井作业的目的油管内流出，达到不压井作业的目的 工作原理工作原理: : 该油管锚与普通油管锚一样连接在螺杆泵下方，正常起下油管时,Y221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；当需要座封时；上提管柱约50mm，右旋油管3-4圈，（多转无害、边提边转最佳），然后下放管柱，即可座封。

如中途座封、或需要解封，只需上提管柱米即可Y221Y221型螺杆型螺杆泵泵不不压压井机械式油管井机械式油管锚结锚结构示意构示意图图Y221Y221自封式油管自封式油管锚结锚结构构: :(2)杆柱防脱技术杆柱防脱技术 ①①抽油杆柱脱扣机理分析抽油杆柱脱扣机理分析 ②②抽油杆柱防脱措施抽油杆柱防脱措施  一、抽油杆柱脱扣机理分析一、抽油杆柱脱扣机理分析 （（1 1））负载负载扭矩扭矩过过大停机后杆柱高速反大停机后杆柱高速反转转造成抽油杆脱扣造成抽油杆脱扣 　　螺螺杆杆泵泵采采油油井井一一旦旦发发生生蜡蜡堵堵、、结结蜡蜡严严重重或或卡卡泵泵时时，，负负载载扭扭矩矩会会明明显显加加大大，，因因而而整整个个杆杆柱柱上上贮贮存存一一定定量量的的弹弹性性变变形形能能，，一一旦旦停停机机或或过过载载停停机机，，杆杆柱柱内内贮贮存存的的弹弹性性变变形形能能要要释释放放，，从从而而造造成成杆杆柱柱高高速速反反转转，，特特别别是是杆杆柱柱上上部部即即在在弹弹性性变变形形能能释释放放后后，，在在惯惯性性力力的的作作用用下下，，要要继继续续反反转转，，从从而而会会使使杆杆柱柱丝丝扣扣联联接接处处倒扣，造成杆柱脱扣。

倒扣，造成杆柱脱扣 （（2 2）停机后油管内液体回流杆柱反）停机后油管内液体回流杆柱反转转造成抽油杆脱扣造成抽油杆脱扣 如如果果螺螺杆杆泵泵采采油油井井突突然然停停机机，，而而且且油油井井动动液液面面较较深深，，那那么么停停机机后后，，螺螺杆杆泵泵在在管管柱柱内内的的液液力力作作用用下下，，将将驱驱动动转转子子反反转转，，带带动动杆柱反杆柱反转转脱扣  （（3 3））转转子在油套子在油套环环空内的液力作用下空内的液力作用下转动转动，造成杆，造成杆柱脱扣柱脱扣 对对于那些于那些产产液能力液能力较较强强并有一定自并有一定自喷喷能力的螺杆能力的螺杆泵泵井（指大排量螺杆井（指大排量螺杆泵泵而言），一旦停机，套而言），一旦停机，套压压会很高，会很高，螺杆螺杆泵泵在油套在油套环环空液力的作用下，将空液力的作用下，将驱动转驱动转子正向子正向转动转动，，而此而此时转时转子将子将带动带动杆柱正向杆柱正向转动转动，，转转子子转动转动将使整个杆将使整个杆柱的螺柱的螺纹联纹联接接处处于倒扣状于倒扣状态态，因而会造成杆柱脱扣因而会造成杆柱脱扣 （（4 4）施工作）施工作业过业过程中造成杆柱脱扣程中造成杆柱脱扣 　在施工　在施工过过程中，如果抽油杆程中，如果抽油杆联联接螺接螺纹纹上扣扭矩不上扣扭矩不够够，，当当转转子子进进入定子入定子时时，，转转子正子正转转，从而会使，从而会使转转子上部抽油子上部抽油杆杆柱螺杆杆柱螺纹联纹联接不接不紧处发紧处发生脱扣。

生脱扣 1 1 1 1、在杆柱旋、在杆柱旋、在杆柱旋、在杆柱旋转过转过转过转过程中，接程中，接程中，接程中，接箍不断与油管内壁碰撞，造箍不断与油管内壁碰撞，造箍不断与油管内壁碰撞，造箍不断与油管内壁碰撞，造成杆柱脱扣成杆柱脱扣成杆柱脱扣成杆柱脱扣 2 2 2 2、防脱抽油杆、防脱抽油杆、防脱抽油杆、防脱抽油杆拨拨拨拨叉抗扭叉抗扭叉抗扭叉抗扭强强强强度低于杆体，在度低于杆体，在度低于杆体，在度低于杆体，在传递传递传递传递扭矩扭矩扭矩扭矩过过过过程中，程中，程中，程中，拨拨拨拨叉断 我厂螺杆泵应用葫芦岛抽油杆脱扣原因分析: 抽油杆的抽油杆的惯惯性力作用性力作用 螺杆螺杆泵泵用抽油杆属于用抽油杆属于细长细长杆，在它杆，在它传递传递扭矩扭矩过过程中，程中，整个杆柱上存整个杆柱上存储储了一定量的了一定量的弹弹性性变变形能停机形能停机时时，杆体，杆体释释放存放存储储的的弹弹性性变变形能，形能，导导致反致反转转 抽油杆在开始抽油杆在开始转动时转动时，由于抽油杆，由于抽油杆弹弹性性变变形，形，则则抽抽油杆任意截面的扭油杆任意截面的扭转转角角为为：： 即抽油杆即抽油杆储储存的存的弹弹性能量相当于性能量相当于850m850m的抽油杆的抽油杆转转1616圈左右。

圈左右二、杆柱防脱技术二、杆柱防脱技术 ①①抽油杆柱脱扣机理分析抽油杆柱脱扣机理分析 ②②抽油杆柱防脱措施抽油杆柱防脱措施 1 1）机械防反）机械防反转转装置装置 在在驱驱动动头头上上安安装装防防反反转转装装置置，，使使抽抽油油杆杆不不能能反反转转，，从从而而达达到到防防止止因因抽抽油油杆杆反反转转而而造造成成的的脱脱扣扣的的目目的的，，如如图图7-267-26该该装装置置采采用用定定向向离离合合器器的的原原理理，，使使抽抽油油杆杆只只能能做做单单向向转转动动在在离离合合器器的的外外壳壳体体上上安安装装有有刹刹车车带带当当需需要要上上提提杆杆柱柱时时，，可可先先放放开开刹刹车车带带，，将将弹弹性性变变形形能能释释放放出出去去，，确保施工作确保施工作业业安全 防反防反转转装置原理装置原理图图 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，使液体只能　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，油管内的液体不做举升方向上的单向流动停机时，油管内的液体不能回流，抽油杆也就不会因液体回流而反转，从而达能回流，抽油杆也就不会因液体回流而反转，从而达到防止因液体回流而造成的抽油杆脱扣。

到防止因液体回流而造成的抽油杆脱扣 3）放气阀防正转）放气阀防正转 　　在井口安装放气阀，当套压大于阀的调定压力时，在井口安装放气阀，当套压大于阀的调定压力时，放气阀自动打开，气体进入输油管线；当套压低于阀放气阀自动打开，气体进入输油管线；当套压低于阀的调定压力时，阀关闭，从而保证套压始终不致过高，的调定压力时，阀关闭，从而保证套压始终不致过高，降低油套环空对泵的液力作用，防止转子在液力作用降低油套环空对泵的液力作用，防止转子在液力作用下正转，实现杆柱防脱下正转，实现杆柱防脱 4 4）抽油杆防脱器的应用）抽油杆防脱器的应用 各各种种规规格格的的杆杆柱柱反反转转是是造造成成螺螺杆杆泵泵杆杆柱柱脱脱扣扣的的主主要要因因素素杆杆柱柱反反转转时时，，当当反反扣扣扭扭矩矩大大于于螺螺纹纹联联接接扭扭矩矩时时，，即即会会造造成成杆杆柱柱脱扣 防脱器工作原理及技防脱器工作原理及技术术指指标标 防防防防脱脱脱脱器器器器主主主主要要要要由由由由心心心心轴轴轴轴、、、、轴轴轴轴套套套套、、、、楔楔楔楔块块块块三三三三部部部部分分分分组组组组成成成成，，，，心心心心轴轴轴轴采采采采用用用用偏偏偏偏心心心心设设设设计计计计。

杆杆杆杆柱柱柱柱正正正正转转转转时时时时，，，，心心心心轴轴轴轴将将将将楔楔楔楔块块块块带带带带入入入入偏偏偏偏心心心心小小小小尺尺尺尺寸寸寸寸处处处处，，，，带带带带动动动动轴轴轴轴套套套套一一一一起起起起旋旋旋旋转转转转；；；；反反反反转转转转时时时时，，，，心心心心轴轴轴轴将将将将楔楔楔楔块块块块带带带带入入入入偏偏偏偏心心心心大大大大尺尺尺尺寸寸寸寸处处处处，，，，轴轴轴轴套套套套与与与与心心心心轴轴轴轴脱脱脱脱离离离离，，，，实现实现实现实现空空空空转转转转 φ38mmφ38mm抽油杆配套防脱器：抽油杆配套防脱器： 最大外径：最大外径：φ63mm φ63mm 额额定扭矩：定扭矩：45494549 φ25mmφ25mm抽油杆配套防脱器：抽油杆配套防脱器： 最大外径：最大外径：φ52mmφ52mm 额额定扭矩：定扭矩：27752775 当整个杆柱承受反扭矩时，第一个当整个杆柱承受反扭矩时，第一个 倒扣点是整个杆柱最薄弱点。

而防脱器倒扣点是整个杆柱最薄弱点而防脱器 只传递正转扭矩，不传递反转扭矩如只传递正转扭矩，不传递反转扭矩如 果在泵上安装防脱器，那么，此点即成果在泵上安装防脱器，那么，此点即成 为倒扣的最薄弱点，倒扣扭矩在此释放，为倒扣的最薄弱点，倒扣扭矩在此释放， 从而保护了整个杆柱从而保护了整个杆柱(3) 管柱、杆柱扶正技术管柱、杆柱扶正技术 ①①管柱扶正技术管柱扶正技术 ②②抽油杆扶正技术抽油杆扶正技术 ①①①①管柱扶正技术管柱扶正技术管柱扶正技术管柱扶正技术 　由于螺杆泵转子离心力的作用，定子受　由于螺杆泵转子离心力的作用，定子受到周期性冲击产生振动，为减小或消除定子到周期性冲击产生振动，为减小或消除定子的振动需要设置扶正器一般在定子上接头的振动需要设置扶正器一般在定子上接头处安装较为适宜，而对于采用反扣油管的管处安装较为适宜，而对于采用反扣油管的管柱，则需在定子上、下接头处分别安装扶正柱，则需在定子上、下接头处分别安装扶正器目前扶正器有两种，一种是弹簧式，一器目前扶正器有两种，一种是弹簧式，一种是橡胶式种是橡胶式 (3) 管柱、杆柱扶正技术管柱、杆柱扶正技术 ①①管柱扶正技术管柱扶正技术 ②②抽油杆扶正技术抽油杆扶正技术 ②②②②抽油杆扶正技术抽油杆扶正技术抽油杆扶正技术抽油杆扶正技术 抽油杆柱在油管内转动，杆柱的转动会引抽油杆柱在油管内转动，杆柱的转动会引起井口的振动及杆柱与管柱的摩擦，所以抽起井口的振动及杆柱与管柱的摩擦，所以抽油杆柱必须实施扶正，特别是高转速的螺杆油杆柱必须实施扶正，特别是高转速的螺杆泵井。

通常在杆柱的上端即光杆附近、杆柱泵井通常在杆柱的上端即光杆附近、杆柱的下端即转子附近以及中下部一定要放置扶的下端即转子附近以及中下部一定要放置扶正器抽油杆扶正器一般采用抗磨损的尼龙正器抽油杆扶正器一般采用抗磨损的尼龙材料制造，其结构如下图材料制造，其结构如下图  抽油杆接箍与油管内壁碰撞是螺杆抽油杆接箍与油管内壁碰撞是螺杆泵泵井杆柱断脱的又一主要原因抽油杆井杆柱断脱的又一主要原因抽油杆接箍与油管内壁碰撞是离心力作用的接箍与油管内壁碰撞是离心力作用的结结果，果，为为克服离心力的作用，开展了抽油克服离心力的作用，开展了抽油杆全井扶正的理杆全井扶正的理论论研究和研究和现场试验现场试验工作全井扶正机理研究及应用全井扶正机理研究及应用ØØ克克克克服服服服了了了了由由由由于于于于杆杆杆杆柱柱柱柱与与与与油油油油管管管管内内内内壁壁壁壁磕磕磕磕碰碰碰碰造造造造成成成成的的的的对对对对抽抽抽抽油油油油杆杆杆杆连连连连接接接接螺螺螺螺纹纹纹纹预预预预紧紧紧紧力力力力的的的的破破破破坏坏坏坏，，，，同同同同时时时时由由由由于于于于附附附附加加加加弯弯弯弯矩矩矩矩降降降降低低低低，，，，抽抽抽抽油油油油杆杆杆杆连连连连接接接接螺螺螺螺纹纹纹纹所所所所承承承承受受受受的的的的拉拉拉拉、、、、压压压压交交交交变变变变载载载载荷荷荷荷幅幅幅幅度度度度大大大大大大大大降降降降低低低低，，，，对对对对连连连连接接接接螺螺螺螺纹纹纹纹预预预预紧紧紧紧力力力力的的的的破破破破坏坏坏坏能能能能力减弱；力减弱；力减弱；力减弱； ØØ消消消消除除除除了了了了由由由由离离离离心心心心力力力力产产产产生生生生的的的的杆杆杆杆柱柱柱柱与与与与油油油油管管管管内内内内壁壁壁壁摩摩摩摩擦擦擦擦所所所所造成的倒扣扭矩；造成的倒扣扭矩；造成的倒扣扭矩；造成的倒扣扭矩； ØØ减减减减小小小小了了了了抽抽抽抽油油油油杆杆杆杆弯弯弯弯曲曲曲曲频频频频率率率率和和和和横横横横向向向向运运运运动动动动幅幅幅幅度度度度，，，，杆杆杆杆柱柱柱柱的疲的疲的疲的疲劳劳劳劳寿命得到延寿命得到延寿命得到延寿命得到延长长长长。

全井扶正将全井扶正将全井扶正将全井扶正将产产产产生三方面作用：生三方面作用：生三方面作用：生三方面作用： 三、螺杆三、螺杆泵泵采油配套工采油配套工艺艺技技术术 1.1.选选井井选泵选泵技技术术 2. 2.检测检测技技术术 3. 3.管柱、杆柱防脱及扶正技管柱、杆柱防脱及扶正技术术 4. 4.清防蜡解堵工清防蜡解堵工艺艺技技术术 5. 5.抽空保抽空保护护技技术术 6. 6.过载过载欠欠载载保保护护技技术术 7. 7.故障故障诊诊断技断技术术 8. 8.测试测试技技术术 4.清防蜡解堵工艺技术清防蜡解堵工艺技术 (1) 热洗清蜡工艺技术热洗清蜡工艺技术 (2) 加药清防蜡工艺技术加药清防蜡工艺技术 (3) 电加热解堵工艺技术电加热解堵工艺技术(1) (1) 热热洗清蜡工洗清蜡工艺艺技技术术 　　热热洗洗清清蜡蜡工工艺艺是是柱柱塞塞泵泵采采油油普普遍遍采采用用的的成成熟熟技技术术，，对对螺螺杆杆泵泵采采油油也也同同样样适适用用，，但但因因螺螺杆杆泵泵采采油油的的特特殊殊性性其其热热洗洗工工艺艺也也略略有有不不同同。

螺螺杆杆泵泵采采油油井井定定期期热热洗洗清清蜡蜡主主要要有以下几种方法有以下几种方法 ①①空心空心转转子螺杆子螺杆泵泵洗井洗井 ②将将转转子提出定子洗井子提出定子洗井 　　将　　将转转子上提，使其脱离定子，子上提，使其脱离定子， 在油套在油套环环空注入空注入热热水水进进行行清蜡洗井清蜡洗井该该种方法一般用于不具种方法一般用于不具备热备热洗流程且化学清蜡不能洗流程且化学清蜡不能实实施的螺杆施的螺杆泵泵井需用吊井需用吊车设备车设备，，费费用高 ③在定子上部安装洗井在定子上部安装洗井阀热阀热洗洗 　在定子上部的管柱上，　在定子上部的管柱上，结结蜡点以下，安装洗井蜡点以下，安装洗井阀阀洗井时时，，在油套在油套环环空注入空注入热热水并在水并在热热洗温度、洗温度、压压力的作用下，洗井力的作用下，洗井阀阀打打开，使开，使热热水流入管柱内，水流入管柱内，实现实现清蜡经现场试验经现场试验，洗井，洗井阀阀可靠可靠性的待性的待进进一步一步观观察 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生正常生产产状状态态 热热洗清蜡状洗清蜡状态态 螺杆泵温控洗井封隔器的应用螺杆泵温控洗井封隔器的应用螺杆泵压控洗井封隔器的应用螺杆泵压控洗井封隔器的应用 结蜡段压控阀皮碗套管结蜡段压控阀 皮碗套管正常生正常生产产状状态态 热热洗清蜡状洗清蜡状态态 井下井下泵泵④自然循自然循环热环热洗洗 　在油套　在油套环环空注入空注入热热水，水，热热水水经过泵经过泵 举举升到油管升到油管线线，，该该方法方法热热洗排量小，洗排量小，热热 水循水循环环慢，慢，热热洗洗时间长时间长，特，特别别是是对对小排小排 量量泵泵，因，因为热为热洗排量受洗排量受泵泵的排量限制，的排量限制， 清蜡效果差。

大排量螺杆清蜡效果差大排量螺杆泵泵采取此种采取此种办办 法法热热洗即：GLB500-14GLB500-14型以上的螺杆型以上的螺杆泵泵 采取此种采取此种办办法 4.清防蜡解堵工艺技术清防蜡解堵工艺技术 (1) 热洗清蜡工艺技术热洗清蜡工艺技术 (2) 加药清防蜡工艺技术加药清防蜡工艺技术 (3) 电加热解堵工艺技术电加热解堵工艺技术(2) 加药清防蜡工艺技术加药清防蜡工艺技术 化学清防蜡药剂对螺杆泵的化学清防蜡药剂对螺杆泵的定子橡胶有一定的影响，所以采定子橡胶有一定的影响，所以采用加药清防蜡，应避免化学药剂用加药清防蜡，应避免化学药剂经过泵，为此，主要采用空心杆经过泵，为此，主要采用空心杆内加药工艺内加药工艺 4.清防蜡解堵工艺技术清防蜡解堵工艺技术 (1) 热洗清蜡工艺技术热洗清蜡工艺技术 (2) 加药清防蜡工艺技术加药清防蜡工艺技术 (3) 电加热解堵工艺技术电加热解堵工艺技术(3) (3) 电加热解堵工艺技术电加热解堵工艺技术电加热解堵工艺技术电加热解堵工艺技术 　冬季温度低而原油凝固点高，含蜡量高，若因故停　冬季温度低而原油凝固点高，含蜡量高，若因故停机时间较长会造成上部油管机时间较长会造成上部油管(结蜡点以上结蜡点以上)内原油凝固内原油凝固而使螺杆泵起动困难或根本无法起动，需要解堵才能而使螺杆泵起动困难或根本无法起动，需要解堵才能起动。

起动 电缆加热解堵是在空心抽油杆内下入活动式加热电缆，电缆加热解堵是在空心抽油杆内下入活动式加热电缆，通电后电缆产生热量使油管内原油降粘解堵如下图通电后电缆产生热量使油管内原油降粘解堵如下图所示，解堵时电缆车将电缆经井口滑轮下入空心杆所示，解堵时电缆车将电缆经井口滑轮下入空心杆(已已注满清水注满清水)内，当电缆下到结蜡点以下深度时通电，于内，当电缆下到结蜡点以下深度时通电，于是电缆放出热量经空心杆传递给油管，从而使油管内是电缆放出热量经空心杆传递给油管，从而使油管内原油升温在加热过程中要定时测量井口油温，当油原油升温在加热过程中要定时测量井口油温，当油温达到原油凝固点以上，起出电缆，启动螺杆泵井，温达到原油凝固点以上，起出电缆，启动螺杆泵井，从而达到解堵的目的从而达到解堵的目的 三、螺杆三、螺杆泵泵采油配套工采油配套工艺艺技技术术 1.1.选选井井选泵选泵技技术术 2. 2.检测检测技技术术 3. 3.管柱、杆柱防脱及扶正技管柱、杆柱防脱及扶正技术术 4. 4.清防蜡解堵工清防蜡解堵工艺艺技技术术 5.5.抽空保抽空保护护技技术术 6. 6.过载过载欠欠载载保保护护技技术术 7. 7.故障故障诊诊断技断技术术 8. 8.测试测试技技术术5 5 抽空保护技术抽空保护技术抽空保护技术抽空保护技术 　　　　由于螺杆泵的定子和转子间采用过盈由于螺杆泵的定子和转子间采用过盈配合，因此转子在定子中高速旋转时就会配合，因此转子在定子中高速旋转时就会摩擦生热。

如果产生的热量不能及时由液摩擦生热如果产生的热量不能及时由液流携带走，定、转子间就会产生干磨、烧流携带走，定、转子间就会产生干磨、烧泵的情况因此必须实施抽空保护技术泵的情况因此必须实施抽空保护技术流量法流量法 该该方方法法是是通通过过控控制制井井口口流流量量来来实实现现抽抽空空保保护护的的该该装装置置安安装装在在螺螺杆杆泵泵出出油油管管线线上上，，当当油油井井正正常常生生产产时时，，液液体体由由管管线线进进入入该该装装置置并并推推动动控控制制头头下下行行，，当当控控制制头头下下行行到到控控流流管管的的过过流流孔孔时时，，液液流流经经过过流流孔孔进进入入输输油油管管线线，，此此时时让让弹弹簧簧继继电电器器工工作作螺螺杆杆泵泵井井抽抽空空时时流流经经该该装装置置的的液液体体减减少少，，控控制制头头上上行行，，拉拉杆杆上上端端的的磁磁钢钢片片复复位位，，此此时时弹弹簧簧继继电电器器停停止止工工作作( (延延时时h h以以内内可可调调) )，，控控制制电电控箱使螺杆控箱使螺杆泵泵井停止工作，起到保井停止工作，起到保护泵护泵的作用三、螺杆三、螺杆泵泵采油配套工采油配套工艺艺技技术术 1.1.选选井井选泵选泵技技术术 2. 2.检测检测技技术术 3. 3.管柱、杆柱防脱及扶正技管柱、杆柱防脱及扶正技术术 4. 4.清防蜡解堵工清防蜡解堵工艺艺技技术术 5. 5.抽空保抽空保护护技技术术 6. 6.过载过载欠欠载载保保护护技技术术 7. 7.故障故障诊诊断技断技术术 8. 8.测试测试技技术术 (1) 过载保护技术过载保护技术 为了保证螺杆泵采油系统安全运转，需为了保证螺杆泵采油系统安全运转，需要实施过载保护技术，因为一旦过载会使要实施过载保护技术，因为一旦过载会使油井出现杆断、皮带断，减速箱内的齿轮、油井出现杆断、皮带断，减速箱内的齿轮、轴承损坏，甚至烧坏电机等事故。

常用的轴承损坏，甚至烧坏电机等事故常用的过载保护有扭矩法和电流法两种过载保护有扭矩法和电流法两种 常用的电流过载保护法：常用的电流过载保护法：常用的电流过载保护法：常用的电流过载保护法： 驱动电机的工作电流直接反映了工作驱动电机的工作电流直接反映了工作驱动电机的工作电流直接反映了工作驱动电机的工作电流直接反映了工作负载的大小，所以可在电器负载的大小，所以可在电器负载的大小，所以可在电器负载的大小，所以可在电器控制控制系统中设系统中设系统中设系统中设置过载保护电流，当工作电流超过设定的置过载保护电流，当工作电流超过设定的置过载保护电流，当工作电流超过设定的置过载保护电流，当工作电流超过设定的过载保护电流时，驱动电机停止工作，实过载保护电流时，驱动电机停止工作，实过载保护电流时，驱动电机停止工作，实过载保护电流时，驱动电机停止工作，实现过载保护现过载保护现过载保护现过载保护(2) 欠载保护技术欠载保护技术 欠载保护技术只是针对螺杆泵井出现杆欠载保护技术只是针对螺杆泵井出现杆断、脱扣、扣坏故障时为避免杆柱与管柱断、脱扣、扣坏故障时为避免杆柱与管柱磨损而实施的一项保护技术。

磨损而实施的一项保护技术 欠载保护也采用电流法，当驱动电机的欠载保护也采用电流法，当驱动电机的工作电流接近驱动电机的空转电流时，自工作电流接近驱动电机的空转电流时，自动停机实现欠载保护动停机实现欠载保护三、螺杆三、螺杆泵泵采油配套工采油配套工艺艺技技术术 1.1.选选井井选泵选泵技技术术 2. 2.检测检测技技术术 3. 3.管柱、杆柱防脱及扶正技管柱、杆柱防脱及扶正技术术 4. 4.清防蜡解堵工清防蜡解堵工艺艺技技术术 5. 5.抽空保抽空保护护技技术术 6. 6.过载过载欠欠载载保保护护技技术术 7.7.故障故障诊诊断技断技术术 8. 8.测试测试技技术术1)1)故障诊断方法及其故障特征故障诊断方法及其故障特征故障诊断方法及其故障特征故障诊断方法及其故障特征 螺杆泵也同其它采油设备一样，螺杆泵也同其它采油设备一样， 如果管理不当、工如果管理不当、工况不合理或产品质量有问题，况不合理或产品质量有问题， 也会出现一系列故障也会出现一系列故障。

由于螺杆泵采油的特殊性，各类故障的特征反应和诊断由于螺杆泵采油的特殊性，各类故障的特征反应和诊断方法同其它采油方式有所不同　方法同其它采油方式有所不同　 　　 螺杆泵采油井常见故障有螺杆泵采油井常见故障有抽油杆断脱、油管脱落、抽油杆断脱、油管脱落、蜡堵、定子橡胶脱落等，蜡堵、定子橡胶脱落等， 经过几年的实践摸索和理论经过几年的实践摸索和理论探讨，探讨， 总结出如下诊断法总结出如下诊断法 (1)(1)电电流流法法就就是是通通过过测测试试驱驱动动电电机机的的工工作作电电流流，， 根根据据工工作作电电流流大大小小来来诊诊断断泵泵况况的的方方法法电电流流法法可可以以诊诊断如表断如表1 1中的各中的各类类故障。