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井下螺杆泵与井下螺杆钻具的区别

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一台井下螺杆泵主要包括水力部分(转子镶嵌在定子内)和驱动部分,驱动部分借助于连杆将轴转动传递给水力部分。这种连接可以通过多种方式完成:铰链连接、万能连接(如万向节)或者柔性连接装置。


驱动装置(发动机、柴油机或者其他原动机)连接输入轴,将其能量转化成轴转动的机械能。轴由驱动部分的轴承支撑,驱动轴转动带动水力部分的转子偏心运动。在转子与定子之间形成腔室。

转子的偏心运动驱替腔室内的流体“移动”(用术语说是推进),将流体沿着轴的方向从吸入口(进口)运送到出口(也就是克服出口压力举升液体)。因为流体实际上是机械式的驱替,所以各类螺杆泵属于旋转泵分支。

如果将螺杆泵连接到“发电机”上,而不是电动机或其他负荷(比如钻头),转子在不同的压力驱动下转动,实际上泵就变成了液压马达,源于泵送机械的术语(注意:水力涡轮机反转时的运行同管道泵运动相似)。利用流体的能量转换成转动轴的机械能——从偏心转子,经由连杆到驱动轴,再到负荷。

因此,当机械能转化成水力能时为井下螺杆泵;相反,当水力能转化为机械转动能时为液压马达。在油田勘探钻井时,这样反转运行的装置被称为“井下螺杆钻具”,它利用钻井液作为工作流体驱动定子内的转子,同时润滑钻头和冲刷携带岩屑。在这种情况下,水力部分(转子和定子)被称为“动力部分”,它的作用是给钻头传递动力。

完整的钻井设备(井下螺杆钻具),它包括自身动力部分、轴承、密封、钻头、扶正器和其他辅助设备。这样一套装置(被油田钻井人员称为“管柱”)由井下螺杆钻具、输送管和钻井机构组成,所有这些设备都被下入井眼中并在其中运转。在地面,通常用污泥螺杆泵或者往复泵将钻井液泵入井下。



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