稠油、出砂重等问题是小洼油田较常见的问题,也正是因油田这样的地质特征,使得我们对于小洼油田的原油开采更加关注。作为一种油田采输工艺,螺杆泵是一种行之有效的采输手段,被广泛运用在小洼油田的才有生产中。下文就小洼油田的特征和现状展开分析,就螺杆泵采油装置结构及工作原理进行研究,探讨了高粘度转子泵运用在小洼油田稠油采油生产中。
1小洼油田的地质特征分析
1.1构造与储层特征
小洼油田属于辽河断陷彭迪中央凸起的南部倾没带北段的构造,西与大洼断层和清水洼陷临近,具体处在大洼断层的上升盘上,东面中央隆起,向南逐渐倾没,构造面积达到12k㎡,含油面积更是在8.0k㎡左右。相对来说,小洼油田的沙三段储层岩性较粗,以不等粒砂岩和粒状砂岩为主。而东营组储层岩性则较细,由细砂岩和不等砾砂岩组成,另外,储层中还包括一些粘土矿物,由蒙脱石、伊利石和高岭石等成分组成。
1.2沉积及油气分布特征
小洼油田的断块储层可以分为原生也隙、混声孔隙,如果按照孔隙的结构来划分也可以分为东二段高渗大孔隙喉不均匀型和东渗大孔隙喉不均匀型。小洼油田构造运动频繁,地质断裂活动也非常强烈,东营组时期洼的38块位经过了沙一段、沙二段等沉淀时期,因发生了剥蚀夷平等作用,地形平缓较终形成了一套三角洲沉积体系。
1.3小洼油田开发主要矛盾
原油粘度大、携砂能力强是小洼油田与海外河油田普遍存在的问题,还有部分油田会出现软卡及或者砂卡泵的现象,从而影响到油井的正常采油生产,同时,为了对这些问题采取措施,可能增加措施工足量,较终使得采油成本上升,制约原油生产。对于携砂和稠油等问题,我们可以运用螺杆泵采油技术来实现,但螺杆泵采油会普遍存在油井杆柱断脱、泵效低以及不出油等情况,较终影响措施的有效性,抑制了螺杆泵的采油优越。因此,对于螺杆泵的运用,我们还要进行多方面的甄选和措施增加,以解决小洼油田开发矛盾。
2螺杆泵采油技术的原理及特征分析
2.1螺杆泵的原理
螺杆泵属于一种容积式的转子泵,主要通过螺杆和衬套组成密封腔的容积变化来吸入或者排出液体。由中间的螺杆为主动螺杆,螺杆被原动机带动回转,而两边的螺杆则为从动螺杆,是随主动螺杆的作用力反向旋转的。因螺杆与衬筒内壁的紧密配合,使得泵在吸入与排出扣之间被分隔成一个或者多个空间。当螺杆泵处干工作状态时,液体被吸入进入螺纹与泵壳形成的密封空间中,当主动螺杆旋转时,密封空间在螺牙的挤压作用下将提高螺杆泵的压力,随即沿着螺杆的转动,不断形成泵的吸入流,较终将吸入室中的液体封存,并从吸入室螺杆轴向排除端连续的推移。总之,螺杆泵的运动部件较少,没有复杂的流道和阀件,且油流扰动排量均匀,非常适合运用在小洼油田稠油采油生产中。
2.2螺杆泵的特征
高粘度沥青泵拥有宽阔的压力和流量,压力可达到3.4~340千克力/c㎡,流量可达100cm³/分。并且其能够运动各种类型、粘度的液体,因为泵内的回转部件惯性力不高,所以可能达到非常高的转速。一方面,螺杆泵的吸入能力较好,且拥有自吸能力,流量均匀连续,且振动小、噪音低。另一方面,相较于其他的回转泵,螺杆泵不敏感于进入的气体和污染物,结构坚硬,且安装和保养便利,因此被广泛运用在小洼油田稠油采油生产中。
螺杆泵的特点
1、定子与转子接触的螺旋封线将收入腔与排出腔完全分开,使泵具有阀门的隔断作用;
2、可实现液、气、固体的多相混输;
3、泵内流体流动时容积不发生变化,没有瑞流搅动和脉动;
4、弹性定子形成的容积腔能有效地降低输送含固体颗粒介质时的磨耗;
5、输入介地粘度可达50000Mpa·s含固量可达50%;
6、流量与转速正比,借助调速器可实现量的自动调节泵可以正反输送。
7、和离心泵相比螺杆泵无需安装阀们流量是稳定的线性流动;
8、和柱塞泵相比螺杆泵具有自吸能力强、吸入高度强;
9、和隔膜泵相比螺杆泵可输送各种混合杂质含有气体及固体颗粒或纤维的介质,也可输送各种腐蚀性物质;
10、和齿轮相比,螺杆泵可输送高粘度的物质;
11、和柱塞泵,隔膜泵及齿轮泵不同的是,螺杆泵可用于药剂填充和计量。
螺杆泵使用注意事项
一、螺杆泵的转速
螺杆泵的流量与转速成线性关系,相对于低转速的螺杆泵,高转速的螺杆泵虽然能增加了流量和扬程,但功率明显增大,高转速加速了转子与定子间的磨耗,必定使螺杆泵过早失效,而且高转速螺杆泵的定转子长度很短,极易磨损,因而缩短了螺杆泵的使用寿命。通过减速机或无级调速机构来降低转速,使勘转速保持在每分三百转以下较为合理的范围内,与高速运转的螺杆泵相比,使用寿命能延长几倍。
二、螺杆泵的质量
现在市场上的螺杆泵的种类较多,相对而言,进口的螺杆泵设计合理,材质精良,但价格较高,服务方面有的不到位,配件价格高,订货周期长,可能影响生产的正常运行。国内生产的大都仿制进口产品,产品质量良莠不齐,在选用国内生产的产品时,在考虑其性价比的时候,选用低转速,长导程,传动量部件材质优良,额定寿命长的产品。
三、确保杂物不进
泵体湿污泥中混入的固体杂物会对螺杆泵的橡胶材质定子造成损坏,所以确保杂物不进入泵的腔体是很重要的,很多污水厂在泵前加装了粉碎机,也有的安装格栅装置或滤网,阻挡杂物进入螺杆泵,对于格栅应及时清捞以免造成堵塞。
四、避免断料
螺杆泵决不允许在断料的情形下运转,一经发生,橡胶定子由于干磨擦,瞬间产生高温而烧坏,所以,粉碎机完好,格栅畅通是螺杆泵正常运转的必要条件之一,为此,有些螺杆泵还在泵身上安装了断料停机装置,当发生断料时,由于螺杆泵其有自吸功能的特性,腔体内会产生真空,真空装置会使螺杆泵停止运转。
五、保持恒定的出口压力
保温转子泵是一种容积式回转泵,当出口端受阻以后,压力会逐渐升高,以至于超过预定的压力值。此时电机负荷急剧增加。传动机械相关零件的负载也会超出设计值,严重时会发生电机烧毁、传动零件断裂。为了避免螺杆泵损坏,一般会在螺杆泵出口处安装旁通溢流阀,用以稳定出口压力,保持泵的正常运转。
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