螺桿泵采油系統(tǒng)工作時,由地面動力設(shè)備帶動抽油桿柱旋轉(zhuǎn),連接于抽油桿底端的螺桿泵轉(zhuǎn)子隨之一起轉(zhuǎn)動,井液從螺桿泵下部吸入,由上端排出,并從油管流出井口,再通過地面管線輸送至計量站。螺桿泵是靠空腔排油,由于定子比轉(zhuǎn)子多一條螺旋線,所以在轉(zhuǎn)子與定子間形成一個個互不連通的封閉腔室,當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子中旋轉(zhuǎn)時,封閉空腔沿軸線方向由吸入端均勻地擠到排出端,同時,又在吸入端重新形成新的低壓空腔將原油吸入,這樣,封閉空腔隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而不斷變換位置,并呈現(xiàn)周期性的重復(fù)出現(xiàn),且轉(zhuǎn)子沿著自己的軸線旋轉(zhuǎn)的同時又平行于定子軸線并繞定子軸線沿 的半徑作圓周滾動,從而將井內(nèi)的流體由底部密封腔逐級推向頂部密封腔,并逐級提高壓力,這樣,把桿管環(huán)空中的流體連續(xù)不斷的舉升到地面。
單螺桿泵定子一轉(zhuǎn)子副,定子和轉(zhuǎn)子之間形成一系列的密封腔室,轉(zhuǎn)子運動時(行星運動),密封腔室在軸線方向沿螺旋線運動,按照旋向,輸送原油。由于轉(zhuǎn)子是由金屬材料制成,而定子是由彈性材料制成,所以兩者組成的密封腔室很容易在入口管路中獲得較高的真空度,使泵具有自吸能力,甚至在氣、液混輸時也能保持自吸能力。
單螺桿泵采油系統(tǒng)連續(xù)輸液的過程,是以連續(xù)不斷地打開和關(guān)閉密封腔室而實現(xiàn)的。當(dāng)定子一轉(zhuǎn)子副中吸入的 個密封腔室的容積增加時,在它和吸入端的壓差作用下,油流便進入 個密封腔室,隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,這個密封腔室開始封閉,并向排出端移動。就這樣,油液通過一個又一個的密封腔室從吸入端被推擠到排出端,壓力不斷升高,排量非常均勻,從而形成穩(wěn)定的環(huán)空螺旋流動。因此,螺桿泵抽油井桿管環(huán)空中井液的流動形態(tài)與抽油機井不同,是典型的穩(wěn)定環(huán)空螺旋流動。
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