采油單螺桿泵液壓馬達驅動系統
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        地面驅動螺桿泵多用于邊際油田、海上油田的原油開采和死井的再開發領域,通常采油螺桿泵為火影忍者博人传日语中字驅動式,工作時,電動機通過帶傳動和錐齒輪傳動把旋轉動力傳遞給抽油桿,帶動井下螺桿泵旋轉,依靠螺桿泵容腔的漸進效能,把原油舉升到地面。這種驅動方式結構簡單、傳動可靠,故在油田上得到了廣泛的應用。但是在應用過程中,存在如下三個缺陷。
        1)當停電或其他原因停泵時,工作中抽油桿內儲存的大量變形能釋放,帶動地面設備高速旋轉,很容易發生燒毀電動機乃至部分桿段脫扣落入油井中等事故。為此,驅動系統需要單獨設計一套“防反轉機構”,使變形能逐步釋放,避免事故的發生。因此提高了系統的復雜性和產品成本及系統的維修費用。
        2)機械驅動系統的過載?;つ芰Σ畛橛透撕統奶淄呀旱繞淥鹿?。
        3)當出現斷桿或脫膠等輕載事故時常因橡膠襯套與螺桿抱死,引發燒電動機、扭斷地面驅動系統不會及時發現、立即停止工作,故可能會進一步導致其他設備的損壞。而采用液壓系統驅動采油螺桿泵則可克服機械驅動系統的監測和防護性能較差的不足。
        (2)液壓馬達驅動系統及其工作原理
采油螺桿泵液壓驅動系統原理圖如圖4-6所示。該系統為變量泵定量馬達容積調速系統,單向定量液壓馬達8作為執行器通過抽油桿帶動井下螺桿泵運行。系統主要采用了三個插裝式液壓閥組件2、5、6以及單向閥3、4和截至閥11和壓力繼電器12對系統進行控制。 
                             
                                                                                                 圖4-6采油螺桿泵液壓驅動系統原理圖
         泵啟動之前,調小液壓泵1的排量,調節閥6的控制手輪,使閥口處于全開狀態,打開截止閥11,其他閥件處于常態。
        啟動電動機,泵1的壓力油經閥Il、閥6直接排回油箱,液壓泵卸荷;閥6導閥的電磁鐵通電,導閥切換至右位,主閥芯(插裝閥)關閉,液壓泵1輸出的壓力油經閥11和過濾器7驅動液壓馬達8,通過抽油桿帶動井下螺桿泵低速運轉;液壓馬達8進口壓力升高,使閥5的液控導閥動作,切換至右位,從而使主閥(插裝閥)導通,壓力油經閥5流向液壓馬達8;關閉閥11,經過5min運行,確認井下泵工作正常后,調節液壓泵的排量到設計值,使馬達轉速提高到設計值;調節閥6手輪到適當阻尼狀態后鎖緊,此時整個系統進入正常運行狀態。
        停泵時,首先關閉電動機,隨著泵轉速的降低,液壓馬達系統壓力開始下降,液壓馬達轉速降低;閥6電磁鐵斷電,導閥切換至左位(圖示位置);液壓馬達轉速降低到0之后,抽油桿中彈性變形能開始釋放,液壓馬達開始反轉,液壓馬達原進口處壓力回升,閥5反向不導通,馬達(變為泵工況)排出的液壓馬達油經閥6的節流口緩慢流回油箱,從而使液壓馬達反轉的速度得到控制,最終使抽油桿中儲存的彈性能逐漸釋放。安全閥組件2起到第二重?;ぷ饔?。
       (3)技術特點
        1)油田內每口油井的供液壓力因工況或生產時期的不同而不同。此時可以通過調節液壓驅動系統中變量泵的排量,改變系統的流量,無級調節液壓馬達的轉速,從而使井下單螺桿泵轉速相應地得到調整,防止了螺桿泵抽空現象的發生。
        2)如果出現螺桿被襯套抱死之類故障,液壓馬達的輸出轉矩會增大,馬達的進口壓力會升高,則泵的出U壓力也會升高。當壓力達到壓力繼電器的設定值時,系統中的壓力繼電器動作發信,切斷電動機的電源,液壓泵停止工作,同時使方向流量插裝閥組件的導閥電磁鐵斷電,導閥切換至左位,防反轉系統啟動。使抽油桿抱死事故得到自動處理。
        3)如果m現抽油桿斷脫,液壓馬達的輸出轉矩會減小,馬達的進口壓力會降低,則液控二位二通閥組件5的液控導閥復位,主閥心關閉,泵出口壓力升高。當壓力達到壓力繼電器的設定值時,壓力繼電器動作發信,切斷電動機的電源,液壓泵停止工作,同時使方向流量插裝閥組件6的導閥電磁鐵斷電,導閥切換至左位,整個系統停止工作。
        4)螺桿泵的系統效率相對機械傳動來說比較低,維護成本比較高,受環境的影響比較大。所以在陸地上應用,其優勢不很明顯,但用在海卜油田卻町以充分發揮液壓驅動系統的優勢。采油平臺操作空間有限,采油系統密集。如果通過液壓系統驅動螺桿泵,則町以采用單液壓泵集中向多臺液壓馬達供油的方案,以節省平臺的操作空間,節約投資費用,降低原油開采成本,提高原油開采的經濟效益。
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