采油单螺杆泵液压驱动系统的设计 - YUY泵网.PDF

年第 期 液压与气动 AAC @ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 采油单螺杆泵液压驱动系统的设计 张彦廷 !# $#%’( )* +,-./012 $.3(’ 4(’1#5%2.#6 7089 4,%:#8 ;%#- ( 7#:.)1#08 7.)-02:)( /(’ =/(5:(’ （石油大学（华东）机电系，山东省东营市 ?@AB ） 摘 要：论述了地面机械驱动螺杆泵在应用过程中存在的几个问题，提出了液压驱动方案，简述了 其优越性和适用场所。 关键词：单螺杆泵；液压驱动；地面驱动；海洋原油开采 中国分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） !+CD@ ED F CAAA5GH?H AAC A5AAAG5A ! 问题的提出 套与螺杆抱死。由于机械驱动系统的过载保护能力比 随着油田开发的进一步进行，地面驱动螺杆泵在 较差，一旦出现上述事故还必将引发其他某种事故， 边际油田、海上油田的原油开采和死井的再开发领域 如：烧电机、扭断抽油杆和衬套脱胶等。 都起到了越来越重要的作用。 D ）轻载事故不易及时发现 当前国内采用的螺杆泵都是机械驱动式的，即电 当出现断杆或脱胶故障时，地面驱动系统不会立 机通过皮带传动和锥齿轮传动把旋转动力传递给抽油 即停止工作，可能会进一步导致其他设备的损坏。 杆，带动井下螺杆泵旋转，依靠螺杆泵容腔的渐进效 液压驱动系统的设计 能，把原油举升到地面。由于这种驱动方式结构简单， 分析可知，存在上述问题的原因在于机械系统的 传动可靠而在油田上得到了广泛的应用。但是在应用 监测和防护性能较差。为克服现有驱动系统的不足， 的过程中，人们也不断地发现了其缺点和不足，这主要 我们开发了一套新型的螺杆泵驱动系统———液压驱动 表现在如下几个方面： 系统。 C）需要单独设计一套“防反转机构” 油田内每口油井的工况各不相同，在不同的生产 正在工作着的螺杆泵，其动力是靠抽油杆传递到 时期的供液能力也不一样，所以为满足不同的要求，驱 井下的。因为抽油杆比较长，传递的转矩比较大，所以 动系统应具备无级调速功能。又由于整个系统的装机 其自身一般会扭转数十圈，从而在抽油杆内储存了大 功率比较大，为提高系统效率，我们采用了变量泵5定 量的变形能。由于停电而停机或根据生产的实际情况 量马达容积式调速系统。该系统的工作原理如图 C 而停泵时，抽油杆内的变形能释放，带动地面设备高速 所示。 反转，则很容易发生烧电机的事故；由于惯性，变形能 # 系统的工作过程 完全释放后，抽油杆会继续反转，致使部分杆段脱扣落 开泵之前，调小泵 的排量，调节阀 阀口开度控 C B 入井中，引发更为严重的恶性事故。为防止此类事故 制手轮，使阀口处于全开状态，打开截止阀 ，其他阀