地面驱动螺杆泵采油系统防反转装置评介

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1、臧宏左少权彭美华刘东菊(辽河汕山公司钻采工艺研究院、资产管理中心、锦州采汕厂)摘要地面驱动螺杆泵采油系统是八十年代后期发展起来的一种适合于高粘度、高含砂、高气油比原油开采的机械采油设备，近年来，地血驱动螺杆泵作为一种简单、高效、经济节能的人工举升方式，在稠油与含砂含水原油的开采中的得到了广泛应用。但在应用中不时发生螺杆泵采油系统停机反转造成的系统故障，螺杆泵的反转会使杆柱脱扣、光杆甩弯，地而驱动装置零部件损坏；螺杆泵的反转不仅会危及设备的安全，还会危及现场维护操作人员的安全，成为生产事故的隐患。本文依据地面驱动螺杆泵采油系统应用现状，根据地而驱动螺杆泵采油系统结构及工作原理，分

2、析了造成螺杆泵采油系统反转的原因及其带来的危害。介绍了儿种地面驱动螺杆泵采油系统地面驱动装置的防反转技术，分别介绍了棘轮•棘爪机构，摩擦式防反转装置，楔块防反转系统，电磁式防反转装置和液压防反转系统等几种方式的优缺点，以及加拿大Kudu公司采油螺杆泵地面驱动装置防锁死制动系统(ABS)o臧宏左少权彭美华刘东菊(辽河油出公司钻采工艺研究院、资产管理中心、锦州采油厂)摘要本文分析了造成螺杆泵采油系统停机反转的原因及其危害。介绍了几种地面驱动螺杆泵采汕系统地面驱动装置的防反转技术，分别介绍了棘轮•棘爪机构，摩擦式防反转装置，楔块防反转系统，电磁式防反转装置和液压防反转系统等几种方式的

3、优缺点。并简单介绍了加拿大Kudu公司采油螺杆泵地面驱动装置采用的防锁死制动系统(ABS)o刖S地面驱动螺杆泵采油系统是八十年代后期发展起來的一种适合于高粘度、高含砂、高气油比原油开采的机械采油设备，近年來，地面驱动螺杆泵作为一种简单、高效、经济节能的人工举升方式，在稠油与含砂含水原油的开采中的得到了广泛应用。但在应用屮不时发生螺杆泵采油系统停机反转造成的系统故障，螺杆泵的反转会使杆柱脱扣、光杆甩弯，地面駆动装置零部件损坏；螺杆泵的反转不仅会危及设备的安全，还会危及现场维护操作人员的安全，成为生产事故的隐患。木文依据地面驱动螺杆泵采油系统应用现状，根据地面驱动螺杆泵采油系统结构

4、及工作原理，分析了造成螺杆泵采油系统反转的原因及其带來的危害。介绍了几种地面驱动螺杆泵采油系统地面驱动装置的防反转技术，分别介绍了棘轮-棘爪机构，摩擦式防反转装置，楔块防反转系统，电磁式防反转装置和液压防反转系统等几种方式的优缺点，以及加拿大Kudu公司采油螺杆泵地而驱动装置防锁死制动系统(ABS)o地面驱动螺杆泵采油系统应用现状螺杆泵作为一种机械采油设备，它属于容积式泵，具有其它抽油设备所不能替代的优越性，国内在制造、应用等方面都取得了长足的进步，井下泵已基本形成系列化。但是，与国外石油公司相比，我国在螺杆泵的整体技术发展和应用等方血还存在着一定差距。门20世纪60年代前苏联

5、开发应用了潜油电泵采油系统用于井下原油的举升以来，单螺杆泵在石油工业领域得到了广泛的应用。并形成了排量为200m3/d、扬程为600-1200m的系列产品。地面驱动螺杆泵采油起源于20世纪80年代初期，法国、加拿大、美国和德国等相继开发并形成了排量为2-300m3/d,扬程为500-2000m的系列产品，并得到广泛应用。我国口纪80年代中后期开始研发地面驱动螺杆泵采油系统以来,已形成排量为2・240m3/d、扬程为500-1800m的系列产品，并已在国内各大油田逐步推广应用。采油用螺杆泵是单螺杆式水力机械的一种，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（也叫螺杆—

6、—衬套副）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，使其屮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。螺杆泵又有单头（或单•线）螺杆泵和多头（或多线）螺杆泵之分。井下单螺杆泵由定子和转子组成。定子出钢制外套和橡胶衬套组成，转子曲合金钢的棒料经过精车、镀珞并抛光加工而成。转子有空心转子和实心转子两种。螺杆泵定了是用丁睛橡胶衬套浇铸粘接在钢体外套内而形成的一种腔体装置。定子内表而呈双螺旋曲而，与转子外表而相配合。沿着螺杆泵的全长，在转子外表面与定子橡胶衬套内表面间形成多个密封腔室；随着转子的转动，在

7、吸入端转子与定子橡胶衬套内表面间会不断形成密封腔室，并向排出端推移，最后在排出端消失，油液在吸入端压差的作用下被吸入，并由吸入端推挤到排出端，压力不断升高，流量非常均匀。电机通电后旋转，经过二级减速（三角皮带和齿轮）后，通过方卡带动光杆旋转，光杆通过抽油杆柱将动力传递给井下螺杆泵，螺杆泵将机械能转变为液体能，从而实现油液的有效举升。螺杆泵采油系统反转原因及危害一、螺杆泵釆油系统反转的原因螺杆泵驱动头停机后或卡泵时存在潜在的倒转危险，贮存在杆柱屮的弹性变形能会快速释放，使杆柱快速反转。反转主要