4.高温润滑油选择
润滑油的主要作用是润滑转子轴承,减少摩擦磨损。对于注采一体HSP水力潜油泵使用润滑油而言,难度最大的是注汽阶段存在极高的温度。注汽阶段环境温度达到350℃,且持续一个月,当注汽、自喷阶段结束后,根据邹剑、万芳等人研究[17],自喷结束后,井下温度约为100℃,此时泵开始工作运转。
通过调研,航空航天飞机发动机轴承工作温度达到260-300℃,最高可达到500℃。所以航空航天飞机发动机使用润滑油与我们潜油泵使用润滑油工况极为相似,因此我们选择润滑油方向可以借鉴航空发动机润滑油。
根据工艺条件特点,通过进行系统的结构设计,改变了润滑油使用环境,降低了润滑油的使用温度,为注采一体HSP水力潜油泵的设计和使用开辟了新的技术和方法。
稠油在注汽、焖井、自喷泵不运转,此时温度略高,接近350℃。当采油,泵开始工作时,此时环境温度在100-120℃。依据该特点,当水力潜油泵系统下入到井底时,保护轴承的保护器内暂无润滑油,开始注入350℃热蒸汽,待注入、闷井、自喷阶段(大约1个月时间)结束后,此时井底温度大约在100℃~120℃。这时通过地面的液压系统、注油管线,往保护器内注入润滑油,就可开机正常采油。这样大大降低了润滑油使用要求和结构设计要求。