螺杆泵应用历程和应用设计一体化理念

【一】、螺杆泵应用历程
　　螺杆泵问世较晚，1930年法国工程师雷涅一摩伊诺创造了一台单螺杆泵。1931年瑞典IMO公司发明三螺杆泵。1943年德国鲍曼(Bornemann)公司生产外置轴承的双螺杆泵，从1944年开始批量生产。1959年以来，德国费里茨一基伯格对单螺杆泵的发展有重大的影响，他设计和制造了德国的一台单螺杆泵。
　　我国螺杆泵的发展起步较晚，天津泵业机械集团有限公司(原天津市工业泵总厂)于20世纪60年代初期研制成功船用高压小流量三螺杆泵，此后逐步发展成为单、双、三及五螺杆泵的生产制造厂。20世纪60年代中期，沈阳水泵股份有限公司(原沈阳水泵厂)开始生产双螺杆泵和三螺杆泵。20世纪70年代研制成功五螺杆泵。20世纪80年代以后，沈阳水泵厂生产电站用泵、流程泵和大型泵类等产品，螺杆泵就逐步转由天津工业泵总厂主要生产。
　　1984年6月，天津工业泵总厂与世界的德国阿尔维勒(ALLWEILER)公司签定三螺杆泵技术制造合同，1992年2月，与德国鲍曼公司签定技术合同，引进了单、双螺杆泵制造技术。为了提高沥青螺杆泵转子加工精度，天津工业泵总厂先后从英国霍尔罗伊德(HOLROYD)公司购进螺杆泵转子加工2AC铣床、制刀及检查设备，购进奥地利CNC-131型加长螺杆加工铣床等。
　　1989年，石首水泵厂引进原捷克斯洛伐克西格玛公司的单螺杆泵制造技术及空心管压制单螺杆泵转子设备。
　　螺杆泵的应用越来越广泛。螺杆泵在一些中的应用，是其他泵类无法替代的。
　　【二】、螺杆泵应用设计一体化理念
　　(1)地面驱动系统。尽可能多地了解油井参数，根据泵型、油性及泵挂等因素，选择不同转速范围、驱动能力和承载能力的驱动头、防反转与之相配，在考虑的系数的情况下，根据使用经验合理匹配电机功率，减少能量消耗。
　　变频控制柜现场管理简单方便，在新井、措施井、出砂井及供液差的油井使用，是螺杆泵与油井建立合理供排关系、节能降耗的理想设备，合理选择会减少螺杆泵检泵几率。
　　(2)螺杆泵的选择。根据油井产能选用螺杆泵时，首先要依据螺杆泵的水力特性曲线找出其佳工作区域，同时还要考虑泵下井后三个方面影响因素：①定子橡胶溶胀和温胀；②气体；③漏失。大量的室内和现场试验证明，泵在设定的沉没度或额定扬程下工作，其实际排量是理论排量的60%~80%，过高的实际泵效或过低的实际泵效都将使不锈钢螺杆泵的使用状态偏离佳工作区域，从而导致螺杆泵寿命的降低。
　　(3)螺杆泵的材料。螺杆泵采油工艺伴随着橡胶材料的发展而逐渐完善。定子橡胶与井液中的适应性决定了泵的使用效果，井液与橡胶的配伍试验是使系统优化的重要手段。所以，充分、真实的油井资料非常有利于核个系统的优化，在不同的工况下选用不同的橡胶材料。
　　(4)抽油杆、油管的选择。抽油杆在螺杆泵井中的受力是扭力与轴向拉力的组合，根据泵型、原油物性及泵挂等选择不同直径、钢级的抽油杆，有足够的载荷。在斜井、偏磨井中可以考虑使用连续式抽油杆配套防偏磨内衬油管。
　　在同一口油井上采用不同尺寸的抽油杆和油管的配合，将会改变液流速度、环空阻力等参数，从而改变螺杆泵的扬程需求，尤其对于出砂井，液流速度直接决定砂粒携出程度。
　　(5)螺杆泵相关配套组件。合理选择匹配螺杆泵采油系统中的一个组件，可能会地增加设备的性能，方便油井的维护工作，延长油井的生产周期。比如使用转矩锚将会延缓偏磨井、斜井的偏磨现象，解决部分井难坐封的现象，用在出砂井中更是解决了砂埋难以解封的现象；使用防脱器将会解决螺杆泵停机高速反转引起的抽油杆脱扣现象；使用螺杆泵单向泄油器将会解决停机反转问题；使用开槽尾管将会增强泵的抽汲稠油和砂粒的性能等。随着螺杆泵的应用细化，要有针对性地配套组件，从而使整个系统合理，达到延长检泵周期的目的。