[00136629]潜油螺杆泵采油系统设计与监控技术研究

潜油螺杆泵采油技术与目前广泛采用的柱塞式抽油机、潜油离心泵和地面电机驱动螺杆泵等采油技术相比，具有低耗、高效的优点，适宜于海上平台、沼泽地区、斜井、水平井采油作业；尤其适宜于高粘度、高含砂量原油的开采作业；兼备占地面积小、地面污染量小、设备制造成本低、维护费用低的特点。主要创新点：(1)将零齿差内啮合齿轮副与球面副组合形成新型传动机构，可以高效传递轴向力、扭矩和输出轴相对于输入轴的行星偏转运动；(2)在高温高压环境下，对联轴体中的推力轴承、减速器、电机实现一次性润滑，并达到防砂期为一年的密封效果；(3)构造出系统运行环境监测和螺杆泵运行速度调控体系，有效地保障螺杆泵正常运转，并形成原油渗透率、螺杆泵转速与寿命三者的最优匹配模型，以期达到最佳经济使用效果；(4)在尺寸限定范围内，提出氧化锆陶瓷推力轴承的材料配方和结构设计，使其在12吨的轴向压力下连续稳定运转一年以上，为进一步加大下潜深度做好了技术准备；(5)改变油流路径，在提高系统效率的同时防止系统内的泥沙沉积，有效地延长了系统的使用寿命。项目的研究由于受到原油高温、高压、高含蜡、含砂量以及确保长时间连续稳定运转等诸多因素的制约，大量机械设计有悖于常规，除了在结构设计方面有创新外，在零件的抗磨性能研究、润滑材料研究、密封方法和材料研究、啮合原理研究、可靠性研究等方面也都有重要突破。采油系统性能指标：1．承受井底压力：16MPa；2．适应井底温度：120℃；3．适应原油粘度：3500mPa﹒s（50℃）4．适应含砂量：5%，砂粒直径≤0.1mm；5．泵的最大排量：60m3/d；6．效率：77%（Max.）7．下井深度：1500m；8．系统连续工作时间：19个月（Max.）。潜油螺杆泵采油系统在大庆、辽河、大港、胜利、克拉玛依等油田有广阔的市场，尤其在海上平台作业，更能发挥其独特作用。