單螺桿泵是利用螺桿的回轉來吸排液體的。由于各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內(nèi)壁的緊密配合,在泵的吸入口和排出口之間,就會被分隔成一個或多個密封空間。
隨著螺桿的轉動和嚙合,這些密封空間在泵的吸入端不斷形成,將吸入室中的液體封入其中,并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端,將封閉在各空間中的液體不斷排出,猶如一螺母在螺紋回轉時被不斷向前推進的情形那樣,這就是螺桿泵的基本工作原理。 再打一個比方,當我們在一個大水缸不斷的攪動的時候,會形成一個漩渦,形成一種壓力,將物質(zhì)分離;一樣的道理。
螺桿泵的部件
在工作時,螺桿泵的地面動力驅(qū)動抽油桿柱旋轉,連接在抽油桿下端的螺桿泵的轉子一起旋轉。井下流體可以通過螺桿泵的下部吸入,從螺桿泵的上端排出,再經(jīng)螺桿泵的油管從井口流出,經(jīng)地面管道輸送至對應的計量站。螺桿泵的這種采油方法是最方便的,使用時不需要再另外安裝排油裝置。
由于螺桿泵的轉子一旦離開螺桿泵的泵筒,油與螺桿泵的襯套就會相互連通,螺桿泵就起到了排油的作用。
螺桿泵定子的選用方法
G單螺桿泵的關鍵配件有轉子、定子,定子的耐磨質(zhì)量直接關系到泵的使用壽命,而定子的材質(zhì)都為橡膠,計研制時必須考慮定子齒形曲線的準確程度和材質(zhì)選取的正確與否,這直接決定了定子壽命的長短。而橡膠材料配方的選取必須顧及輸送何種介質(zhì)(介質(zhì)的成分和介質(zhì)的腐蝕性等)和介質(zhì)的溫度,以及橡膠的硬度、橡膠在介質(zhì)中的膨脹率和扯斷強度等。橡膠壓注后的性能,不僅能決定定子的壽命,甚至會影響到泵能否正常運行,例如:輸送油類介質(zhì)必須選擇丁晴橡膠,因為許多橡膠不耐油類介質(zhì);輸送高溫介質(zhì)應選擇氟橡膠等。
1.硬度是定子橡膠性能好壞的極為重要的指標:它是以彈性表面受垂直方向定量負荷時抵抗受力的程度量化后來表示。我國最常用的是邵氏(A)硬度(測定標準為GB/T531-1983)! 2.通常選擇橡膠定子的硬度應考慮:含有顆粒的介質(zhì)應取低些,純凈凈介質(zhì)則可取較高的硬度;粘度較小的介質(zhì),硬度可適當高等; 3.G單螺桿泵在使用過程中由于使用不當或者由于腐蝕、磨損等原因?qū)е侣輻U泵定子膠套損壞之后,出現(xiàn)泵不出液壓力及流量均有明顯下降的現(xiàn)象出現(xiàn),這時就需要更換新的螺桿泵定子。
4.根據(jù)不同工況、不同介質(zhì)特性、操作使用情況、定子材質(zhì)等因為決定,在正常使用情況下,由介質(zhì)特性決定,一般在1至2年內(nèi)就需要更換。
5.定子材料受多種因素的影響,如溫度、芳香族化合物、H,S等,因此深入研究不同環(huán)境條件下的定子襯套材料是提高采油單螺桿泵性能和工作壽命的關鍵。目前國外主要研制了4種橡膠材料作為單螺桿泵定子襯套副的材料,即丁臘橡膠、超高丙烯臘含量橡膠、氫化丁睛橡膠和含氟橡膠。
目前國外開發(fā)的高丙烯睛含量橡膠能成功地用于溫度為40℃、芳香族化合物含量達11%的油并中;研制的氫化丁睛橡膠能較好地適應二氧化碳、硫化氫和甲烷的環(huán)境(CO,.H,S的含量可達2%),且能保持較好的機械性能,這種橡膠已成功地用于250℃的高溫油并中,氟橡膠能適應較高的溫度,但機械性能不夠好.因此工作壽命不長。
6.在定子橡膠中加入添加劑對減少螺桿一襯套之間的摩擦很有益處,尤其在高含水含氣并中。國內(nèi)目前主要采用丁睛橡膠作為單螺桿泵定子襯套的材料,因此難以適應各種油并環(huán)境,大大影響了泵的工作范圍。建議在不同的工作環(huán)境條件下采用不同的定子橡膠材料,這是提高并下采油單螺桿泵壽命的根本途徑。
7.選擇定子橡膠的配方進行動態(tài)試驗能得到可靠的依據(jù).因為即使硬度相接近和常規(guī)物理性能相仿,若配方不同,其動態(tài)試驗的結果仍有很大的差距。