3GR螺桿泵應(yīng)用與三螺桿泵的形成

近年來(lái)，3GR螺桿泵舉升技術(shù)已口趨成熟，并在   油田中廣泛應(yīng)用。但目前國(guó)內(nèi)的螺桿泵舉升工藝仍集中應(yīng)用在直井和斜直井中，對(duì)于定向井，特別是將螺桿泵下入造斜點(diǎn)以下的定向井的相關(guān)設(shè)計(jì)理論及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用仍處于摸索試驗(yàn)中，許多設(shè)計(jì)方法仍沿用直井螺桿泵系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)。許多在用的定向井螺桿泵系統(tǒng)中，螺桿泵泵掛   一般選擇在造斜點(diǎn)附近甚至造斜點(diǎn)以上的直井段上，在這種情況下，螺桿泵在定向井中的工作狀況與在直井中相似，易于在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。不過(guò)考慮到實(shí)際應(yīng)用的定向井類(lèi)型，其中一部分定向井為多段井，其井眼形態(tài)有時(shí)是由垂直段經(jīng)由造斜段過(guò)渡到穩(wěn)斜段后還要由降斜段過(guò)渡到另一段垂直段。對(duì)于這一類(lèi)多段定向井，僅僅將螺桿泵下入到   個(gè)造斜點(diǎn)附近顯然是不夠的，而且即使對(duì)于   為常見(jiàn)的兩段定向井和水平井，盡可能的增大其下泵   來(lái)接近射孔中位   同樣可以提高螺桿泵吸入口壓力，有益于生產(chǎn)。所以本文將針對(duì)此問(wèn)題，分析將螺桿泵下入到造斜段甚至穩(wěn)斜段上的可行性，提出具體措施。

3GR螺桿泵作為一種常用的人工舉升設(shè)備，其特點(diǎn)是投資少、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、節(jié)能，在當(dāng)今世界各國(guó)油田生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位，特別是在油田中后期，是   主要的人工舉升開(kāi)采方式之一。近年來(lái)我國(guó)各油田都對(duì)螺桿泵舉升方式進(jìn)行了大規(guī)模的推廣應(yīng)用，僅大慶油田的在用螺桿泵井?dāng)?shù)就超過(guò)9000口，占大慶油田機(jī)采井總數(shù)的比例由2005年的5.0%增加到2010年的17.5。于此同時(shí)，隨著國(guó)內(nèi)螺桿泵生產(chǎn)水平和運(yùn)行技術(shù)的提高，螺桿泵井的檢泵周期也大幅度提高，這   加   了螺桿泵設(shè)備在油田上的推廣應(yīng)用。

而現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)大部分陸上油田已經(jīng)進(jìn)入后期，油田初期未動(dòng)用的薄、差油層如今已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)采。為提高單井產(chǎn)量，目前這部分新投產(chǎn)油井多數(shù)為定向井。因?yàn)槁輻U泵的許多優(yōu)點(diǎn)適用于油田中后期開(kāi)采，所以在生產(chǎn)中不可避免的要將螺桿泵舉升方式應(yīng)用于定向井。

在地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)將螺桿泵位置設(shè)置在定向井穩(wěn)斜段上，會(huì)帶來(lái)另外一個(gè)問(wèn)題就是，其抽油桿柱會(huì)彎曲狀態(tài)下工作，在大井斜角處勢(shì)必在重力的作用下頻繁的與油管相接觸，這些問(wèn)題影響抽油桿的   穩(wěn)定工作，所以對(duì)定向井螺桿泵抽油桿柱的力學(xué)分析也是本文   的   ，同時(shí)扶正器布置方面也與直井存在較大差異，對(duì)于不同井段需要不同的布置方案，而不是簡(jiǎn)單的采用均布法。對(duì)于這些問(wèn)題的   和對(duì)油井的設(shè)計(jì)都需要大量的計(jì)算過(guò)程，所以建立一套適合定向井螺桿泵系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型并編制相應(yīng)的應(yīng)用軟件對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)具有重要意義。

三螺桿泵是依靠泵體與螺桿所形成，當(dāng)主動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)與其嚙合的從動(dòng)螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，吸入腔一端的螺桿嚙合空間容積逐漸增大，壓力降低。液體在壓差作用下進(jìn)入嚙合空間容積。當(dāng)容積增至   大而形成一個(gè)密封腔時(shí)，液體就在一個(gè)個(gè)密封腔內(nèi)連續(xù)地沿軸向移動(dòng)，直至排出腔一端。這時(shí)排出腔一端的螺桿嚙合空間容積逐漸縮小，而將液體排出。三螺桿泵的工作原理與齒輪泵相似，只是在結(jié)構(gòu)上用螺桿取代了齒輪。表為各種螺桿泵的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。三螺桿泵的流量和壓力脈沖很小，噪聲和振動(dòng)小，有自吸能力，但螺桿加工較困難。泵有單吸式和雙吸式兩種結(jié)構(gòu)，但單螺桿泵單吸式。

三螺桿泵是螺桿式式容積泵。在三螺矸泵中，由于主螺桿與從動(dòng)螺桿上螺旋槽相互嚙合及它們與襯套三孔內(nèi)表面的配合，得以在泵的   與出口之間形成數(shù)級(jí)動(dòng)密封室，這些動(dòng)密封室將不斷把液體由泵   軸向移動(dòng)到泵出口，并使所輸送液體逐級(jí)升壓。