[发明专利]电潜螺杆泵的泵间隙值的确定方法以及电潜螺杆泵

说明书

本发明公开了一种电潜螺杆泵的泵间隙值的确定方法，属于石油天然气领域。该泵间隙值的确定方法包括以下步骤(1)基于电潜螺杆泵中转子的单级承受压力、与电潜螺杆泵中定子橡胶的正压力和单级承受压力有关的系数、定子橡胶的弹性系数和对单级承压能力的影响系数积值获得电潜螺杆泵的工作过盈量；(2)基于工作过盈量、定子橡胶通过热膨胀产生的过盈值、定子橡胶通过油膨胀产生的过盈值、定子橡胶在高压条件下产生的收缩量和在定子橡胶与转子运转过程中产生的磨蚀量获得电潜螺杆泵的初始过盈值；(3)基于电潜螺杆泵的工作过盈量和初始过盈值获得泵间隙值。

技术领域

本发明涉及石油天然气领域，特别涉及电潜螺杆泵的泵间隙值的确定方法以及电潜螺杆泵。

背景技术

电潜螺杆泵采油系统是将潜油电机置于井下，利用井下潜油电机直接驱动螺杆泵举升液体，与有杆泵相比节能可达30％甚至更高。电潜螺杆泵可应用于稠油井、出砂井、含气井、斜井和水平井，对避免因出砂导致的泵砂卡、抽油杆断脱、卡杆等现象效果显著，同时电潜螺杆泵不会对油层产生激动作用。

但是，电潜螺杆泵在应用中也存在一些问题。例如电潜螺杆泵在高速旋转的状态下工作，工作过程中电潜螺杆泵的泵转速高、温度高且橡胶变形量大，若此时突然停机，由于高温状态下的橡胶无法收缩，从而导致泵抱死、电极烧等；而且在起泵初期和泵停机再启动时，还经常会出现起泵困难等状况，使得电潜螺杆泵无法正常工作。

由此，井下泵定子和转子之间配合的过盈值，对于井下泵的工作特性影响很大。定子和转子配合过紧，虽然能够实现充分举升，但会造成扭矩的增加，磨损加快，泵效降低等后果；而定子与转子配合过松，又不能实现有效举升。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种电潜螺杆泵的泵间隙值的确定方法以及电潜螺杆泵。所述技术方案如下：

本发明的一个目的是提供了一种电潜螺杆泵的泵间隙值的确定方法。

本发明的另一目的是提供了一种电潜螺杆泵。

根据本发明的一个方面，提供了一种电潜螺杆泵的泵间隙值的确定方法，所述泵间隙值的确定方法包括以下步骤：

(1)基于所述电潜螺杆泵中转子的单级承受压力、与所述电潜螺杆泵中定子橡胶的正压力和所述单级承受压力有关的系数、所述定子橡胶的弹性系数和对所述单级承压能力的影响系数积值获得所述电潜螺杆泵的工作过盈量；

(2)基于所述工作过盈量、所述定子橡胶通过热膨胀产生的过盈值、所述定子橡胶通过油膨胀产生的过盈值、所述定子橡胶在高压条件下产生的收缩量和在所述定子橡胶与所述转子运转过程中产生的磨蚀量获得所述电潜螺杆泵的初始过盈值；

(3)基于所述电潜螺杆泵的工作过盈量和所述初始过盈值获得所述泵间隙值。

具体地，在步骤(1)中，所述转子的单级承受压力的获得方法包括以下步骤：

a1测出所述电潜螺杆泵排出端的最大压力值和吸入端的最大压力值；

a2基于所述排出端的最大压力值和所述吸入端的最大压力值获得压力差值；

a3使所述压力差值与所述电潜螺杆泵的级数相除获得所述转子的单级承受压力。

进一步地，所述定子橡胶的弹性系数是基于所述定子橡胶的弹性模量、所述定子橡胶的压缩面积和所述定子橡胶的平均厚度获得的值。

进一步地，所述定子橡胶的正压力为通过实测获得的所述转子施加给所述定子橡胶的压力。

进一步地，所述对单级承压能力的影响系数积值为所述电潜螺杆泵的泵转速对单级承压能力的影响系数、流体黏度对单级承压能力的影响系数和加工精度对单级承压能力的影响系数的乘积。