[發明專利]電潛螺桿泵的泵間隙值的確定方法以及電潛螺桿泵

有效

• 申請號: 201510702992.7
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN106611101B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 韋雅珍;吳剛;高鵬;謝江;尉紅剛;李振龍;李云;李芳;王麗敏;黃誠
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;F04C2/107
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 周靜

本發明公開了一種電潛螺桿泵的泵間隙值的確定方法，屬于石油天然氣領域。該泵間隙值的確定方法包括以下步驟(1)基于電潛螺桿泵中轉子的單級承受壓力、與電潛螺桿泵中定子橡膠的正壓力和單級承受壓力有關的系數、定子橡膠的彈性系數和對單級承壓能力的影響系數積值獲得電潛螺桿泵的工作過盈量；(2)基于工作過盈量、定子橡膠通過熱膨脹產生的過盈值、定子橡膠通過油膨脹產生的過盈值、定子橡膠在高壓條件下產生的收縮量和在定子橡膠與轉子運轉過程中產生的磨蝕量獲得電潛螺桿泵的初始過盈值；(3)基于電潛螺桿泵的工作過盈量和初始過盈值獲得泵間隙值。

技術領域

本發明涉及石油天然氣領域，特別涉及電潛螺桿泵的泵間隙值的確定方法以及電潛螺桿泵。

背景技術

電潛螺桿泵采油系統是將潛油電機置于井下，利用井下潛油電機直接驅動螺桿泵舉升液體，與有桿泵相比節能可達30％甚至更高。電潛螺桿泵可應用于稠油井、出砂井、含氣井、斜井和水平井，對避免因出砂導致的泵砂卡、抽油桿斷脫、卡桿等現象效果顯著，同時電潛螺桿泵不會對油層產生激動作用。

但是，電潛螺桿泵在應用中也存在一些問題。例如電潛螺桿泵在高速旋轉的狀態下工作，工作過程中電潛螺桿泵的泵轉速高、溫度高且橡膠變形量大，若此時突然停機，由于高溫狀態下的橡膠無法收縮，從而導致泵抱死、電極燒等；而且在起泵初期和泵停機再啟動時，還經常會出現起泵困難等狀況，使得電潛螺桿泵無法正常工作。

由此，井下泵定子和轉子之間配合的過盈值，對于井下泵的工作特性影響很大。定子和轉子配合過緊，雖然能夠實現充分舉升，但會造成扭矩的增加，磨損加快，泵效降低等后果；而定子與轉子配合過松，又不能實現有效舉升。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面，本發明提供了一種電潛螺桿泵的泵間隙值的確定方法以及電潛螺桿泵。所述技術方案如下：

本發明的一個目的是提供了一種電潛螺桿泵的泵間隙值的確定方法。

本發明的另一目的是提供了一種電潛螺桿泵。

根據本發明的一個方面，提供了一種電潛螺桿泵的泵間隙值的確定方法，所述泵間隙值的確定方法包括以下步驟：

(1)基于所述電潛螺桿泵中轉子的單級承受壓力、與所述電潛螺桿泵中定子橡膠的正壓力和所述單級承受壓力有關的系數、所述定子橡膠的彈性系數和對所述單級承壓能力的影響系數積值獲得所述電潛螺桿泵的工作過盈量；

(2)基于所述工作過盈量、所述定子橡膠通過熱膨脹產生的過盈值、所述定子橡膠通過油膨脹產生的過盈值、所述定子橡膠在高壓條件下產生的收縮量和在所述定子橡膠與所述轉子運轉過程中產生的磨蝕量獲得所述電潛螺桿泵的初始過盈值；

(3)基于所述電潛螺桿泵的工作過盈量和所述初始過盈值獲得所述泵間隙值。

具體地，在步驟(1)中，所述轉子的單級承受壓力的獲得方法包括以下步驟：

a1測出所述電潛螺桿泵排出端的最大壓力值和吸入端的最大壓力值；

a2基于所述排出端的最大壓力值和所述吸入端的最大壓力值獲得壓力差值；

a3使所述壓力差值與所述電潛螺桿泵的級數相除獲得所述轉子的單級承受壓力。

進一步地，所述定子橡膠的彈性系數是基于所述定子橡膠的彈性模量、所述定子橡膠的壓縮面積和所述定子橡膠的平均厚度獲得的值。

進一步地，所述定子橡膠的正壓力為通過實測獲得的所述轉子施加給所述定子橡膠的壓力。

進一步地，所述對單級承壓能力的影響系數積值為所述電潛螺桿泵的泵轉速對單級承壓能力的影響系數、流體黏度對單級承壓能力的影響系數和加工精度對單級承壓能力的影響系數的乘積。