Винтовые вакуумные насосы работают по принципу объемного вытеснения откачиваемой среды. Благодаря свое конструкции они способны работать с вязкими жидкостями и средами с включениями мелкого песка, поэтому отлично себя зарекомендовали в откачивании нефтепродуктов.
Устройство винтового насоса довольно простое и состоит из вращающегося ротора, выполненного в виде спирали, и неподвижного статора, напоминающего двойную спираль. При вращении между ротором и статором образуются замкнутые полости, которые передвигаются по оси от входа к выходу и перемещают жидкость или газ, попавший в них.
Винтовые насосы для нефтедобычи по расположению электродвигателя бывают двух видов:
- Погружные.
- Поверхностные.
Поверхностные насосы имеют в своей конструкции колонну из вращающихся штанг, которые с одной стороны соединены с насосом для нефтепродуктов, а с другой стороны – с электродвигателем, находящимся на поверхности и приводящий в действие всю конструкцию.
Погружные нефтяные насосы выполнены таким образом, что не требуются промежуточные соединения, которые являются слабым звеном оборудования. Электродвигатель встроен в общий блок с насосом и управляется наземным прибором через электрический кабель. Благодаря отсутствию жесткой колонны погружные нефтяные насосы более популярны в нефтедобыче. Они применимы не только в вертикальных, но и в наклонных, искривленных и даже горизонтальных скважинах, глубиной до 3 км.
Существуют насосы, состоящие из одного, двух или нескольких роторов, что позволяет расширить диапазон производительности (дебит), составляющий 1-900 м3/сутки.
Преимущества винтовых насосов для добычи нефти:
- возможность откачивания вязких субстанций с включениями мелкодисперсного песка;
- устойчивость при попадании газов в откачиваемую жидкость;
- высокий КПД (поверхностные насосы – 85%, погружные – 95%);
- плавная работа не дает образовываться эмульсии;
- отсутствие внутренних клапанов препятствует появлению газовых пробок;
- экономное потребление электроэнергии;
- износостойкость;
- простота эксплуатации.
Износостойкость электронасосов обеспечивается благодаря хромированному покрытию винтовой поверхности ротора и статору (обойме), изготовленного из специального резинометаллического материала. Такая обойма обладает хорошей стойкостью к нефтепродуктам и обеспечивает герметичность рабочих полостей электронасоса.
Винтовые насосы очень прочно заняли свою нишу в нефтяной промышленности, особенно при добыче из сложных скважин, где не справиться больше ни один насос. Но при этом широко применяются и в других отраслях, таких как гидровзрывы, откачивание воды из угольных или газовых шахт.
