潛油不銹鋼螺桿泵系統發展趨勢以及制造工藝發展方向

(一)、潛油不銹鋼螺桿泵系統發展趨勢
　　綜合國內外潛油不銹鋼螺桿泵系統采油技術的發展狀況與生產實際應用效果，ESPCP系統的設計技術可在以下幾個方面繼續加大科研攻關力度。
　　(1)延長系統使用壽命
　　定子橡膠是潛油不銹鋼螺桿泵的關鍵部件之一，是決定不銹鋼螺桿泵使用壽命的主要因素。定子膠的成分與配方不同，其溶脹性能與理化性能也不相同，而每個油田的原油品質大不相同，化學成分差異較大，對定子橡膠的要求迥然不同。目前國內主要還是采用丁腈橡膠作為不銹鋼螺桿泵定子襯套的材料，因此難以適應各種油井工況，嚴重阻礙瀝青螺桿泵的應用，應迅速建立原油物性與不銹鋼螺桿泵定子橡膠材料之間的優匹配關系數據庫，這對延長潛油不銹鋼螺桿泵采油系統使用壽命具有重要意義。
　　(2)提高系統工作安全性
　　當不銹鋼螺桿泵容積效率較小時，定子橡膠生熱造成橡膠的膨脹，增大了不銹鋼螺桿泵運轉的摩擦力，將導致定子磨損和剪切力的增加，致使不銹鋼螺桿泵破壞。因此，應在相關的安全性裝置的設計方面予以關注。
　　(3)系統的數字化設計
　　在系統設計時，將系統的優化設計、可靠性設計及有限元分析等手段結合起來。研究不銹鋼螺桿泵定子及轉子在不同壓力、轉速、流量等條件下的受力狀態和變形規律，以及材料對變形規律、使用壽命的影響。使其具有良好的力學性能和工作性能，提高系統設計的效率。
　　(4)系統的結構創新設計
　　在系統結構的創新設計方面有以下三種較新的發展趨勢。一，采用剛性定子與柔性轉子配合。這種結構設計解決了常規不銹鋼螺桿泵、螺桿鉆具馬達定子工作過程中溶脹、散熱及受力不均的技術問題，延長了不銹鋼螺桿泵、螺桿鉆具馬達的工作壽命，可以節能降耗，并具有承壓高，扭矩低，泵體短，壽命長，所需功率更低、排量更大等優點。二，采用圓鋼熱軋成型轉子。這種結構設計可以節約金屬材料，縮短加工時間，降低成本，有良好的使用效果。三，采用鋼管熱軋成型轉子。這種結構設計能使不銹鋼螺桿泵的使用范圍進一步擴大，即與空心抽油桿配套使用，從而開采黏度更高的高稠油。
　　(二)、螺桿泵制造工藝發展方向
　　目前，影響螺桿泵應用的關鍵問題還是螺桿泵的自身技術，所以一直致力于螺桿泵的技術研發，在現有橡膠基礎上合理設計，改善使用性能；同時，開發新膠種，并探索新型螺桿泵。
　　(1)等壁厚定子螺桿泵。定子內腔橡膠的均勻勃接，大大改善了常規瀝青螺桿泵的性能，橡膠溶脹、熱脹均勻，扭矩小，提高了散熱效率，單級壓差增大，可以縮短泵的長度，減小扭矩和功率，目前，高原公司在等壁厚定子螺桿泵的開發上已經取得突破性進展。
　　(2)插入式螺桿泵。插入式螺桿泵在含水低、大套管中實現了不提管柱檢泵的目的，降低了檢泵費用，換泵方便。
　　(3)新型橡膠。橡膠是螺桿泵的關鍵，橡膠配方的種類決定了應用效果，現在耐高溫、耐砂的橡膠已經進入礦場試驗。
　　(4)金屬定子螺桿泵。金屬定子對高溫井、配套電潛螺桿泵實現斜井小泵高轉速、大排量，是一個值得探討的課題。
　　(5)雙螺桿泵。雙螺桿金屬螺桿泵耐高溫，能實現高轉速、大排量，對砂的容讓性高，對現有橡膠螺桿泵是非常好的補充。
　　隨著螺桿泵泵塑的系列化和配套技術的日趨完善，在聚合物驅井、大排量井、出砂井及斜井中的應用均見到了良好效果，被各開發單位廣泛接受，使用規模逐漸擴大，并且螺桿泵采油工藝系統效率較高，符合油田節能增效的指導方針，是油田高含水后期首選的舉升設備之一；如果能夠進一步完善相關的配套工藝技術，充分發揮螺桿泵獨特的優點，提高泵的整體使用性能，延長泵的使用壽命，螺桿泵舉升工藝一定會有更好的推廣應用前景。