1定子失效形式
螺桿泵定子要長期承受轉子和流體對它的擠壓,、定子和轉子之間的高速滑動摩擦、轉子繞定子軸線行星回轉時產生的離心力對定子內襯的沖擊,；要承受摩擦和沖擊產生的熱能在定子內襯處產生的高溫,；要承受油井中砂粒對它的磨損。另外,，原油中含有相當數(shù)量的芳香族,、HzS和CO2氣體。芳香族化合物使定子膨脹,，HzS和CO2氣體會使定子橡膠脆化,、硬化，導致定子失效,。根據國內外相關文獻和現(xiàn)場數(shù)據統(tǒng)計分析,，井下螺桿泵定子的失效形式主要可歸納為磨損、燒泵,、定子撕裂,、脫膠等形式。其中,，磨損為井下螺桿泵定子最主要的失效形式,。
2定子失效原因分析
2. 1磨損
在生產液中含砂的情況下，轉子和定子過盈配合形成的密封線被磨損,，泵容積效率下降,，漏失量增加。
造成螺桿泵定子磨損的原因主要有定轉子之間摩擦產生的磨損和采出液中磨粒對定子的磨損,。
螺桿泵在工作過程中,，定轉子之間需要一定的過盈配合，這種過盈使定轉子之間產生擠壓摩擦,，隨著工作時間的延長,，定子逐漸被磨損，這種磨損與螺桿泵的幾何尺寸,、壓差和工作轉速有關,。
定轉子之間的過盈量除了設計的初始過盈量以外，還有定子橡膠的溶脹和溫脹作用引起的附加過盈,。橡膠溶脹是 由于橡膠和采出液或化學處理劑不相容引起的,，在高A PI重度的原油或不相容的化學處理劑中含有大量的芳香族化合物(包括苯以及與苯化學性能相似的化合物)，這些芳香族化合物的存在會引起橡膠溶脹,。溶脹使定轉子之間的過盈量增加,，使生產扭矩變大?；瘜W溶脹是 長久的,、不可逆的,。橡膠的溫脹是 由于溫度升高引起橡膠膨脹，這種膨脹同樣也會使定轉子之間的過盈量增加,，使生產扭矩變大,，但是 溫脹可以預測且不是 長久性的，一旦溫度降低,，橡膠的溫脹也會降低,。
采出液中含砂也會對定子產生磨損，這種磨損 主要與砂粒大小,、泵的轉速和級數(shù),、砂粒的含量、砂 粒的硬度及砂粒通過泵的速度有關,。對于給定 幾何尺寸,、壓差和工作轉速的泵，采出液中砂粒的 含量太高加重定子的磨損,。具有大的轉子掃掠角的螺桿泵,，有利于磨損時砂粒留在密封腔內。單 級密封腔的承壓過高會增加橡膠的磨損,。泵的轉 速影響著砂粒通過泵的速度,，轉速太高將加快泵的磨損。
2. 2燒泵
保溫螺桿泵定子橡膠被高溫燒毀失去承載能力即為燒泵,。造成燒泵的主要原因是 泵的沉沒度太低,，螺桿泵井的泵效與供液能力有直接關系，沉沒度過低,，泵效下降,，甚至導致泵干抽。這時進入泵內的采出液減少,，定轉子之間得不到很好的潤滑,，產生大量的熱，而少量的采出液又無法及時地將熱量帶走,，使泵內產生高溫,，將定子橡膠燒毀。另外,，泵的入口處自由氣的含量過高也會導致定子橡膠和轉子直接接觸,，產生高溫，在泵效較低時,，摩擦生熱散發(fā)不出去導致溫升較快,，長期運轉也會燒泵。
2. 3定子撕裂
定子橡膠局部發(fā)生撕裂，定子的形狀受到破壞,，使泵過早失效。造成井下螺桿泵定子撕裂的原因主要有橡膠的滯后作用,、氣浸和橡膠分層,。
滯后現(xiàn)象作為橡膠的一種特性，它通常發(fā)生在定子的小直徑處(橡膠較厚的部分,，)是 橡膠超壓造成的,。螺桿泵在正常工作時，由于橡膠的柔性,，在最小直徑處產生的熱被流過螺桿泵的采出液消耗掉了,。但是 當螺桿泵由于超壓或超載工作而產生大量的熱時，通過泵的采出液不能將在定子最小直徑區(qū)域產生的熱量消耗,，這使橡膠的強度降低,，并最終被撕裂。
氣浸是 由特定氣體組分和特殊橡膠的滲透率一起引起的,，在合適的環(huán)境下(例如,，合適的溫度和壓力)，氣體能夠滲透到橡膠的基體里面,。當壓力下降時(例如,，停泵或起泵時)，橡膠內的氣體膨脹引起橡膠膨脹,，氣浸通常會導致在橡膠中形成氣泡,。在迅速降壓時，以氣泡形式存在于橡膠基體中的氣體膨脹會把橡膠撕裂,。
瀝青保溫螺桿泵注膠過程中,，由于套筒或者模芯橫截面溫度變化，溫度低的地方使橡膠局部長久變冷,，熱的橡膠從它上面流過去形成層,。這些層在橡膠內部產生弱化面，為氣體滲入橡膠中聚集形成通道,。在壓力下降時,，進入這些弱化面的氣體產生膨脹從而把這些弱化面撕開。從外觀上看,，這些層面很光滑,，不像粗糙的撕裂面。
2. 4脫膠
粘合劑和套筒之間失效或者粘合劑與橡膠之間失效將引起膠結失效,。膠結失效多數(shù)是 因為注膠過程中產生的生產缺陷,，但是 也有例子證明，橡膠的損壞也會影響膠結。脫膠可能在2個界面上發(fā)生,，第1個是 發(fā)生在粘合劑和橡膠之間的界面上,，第2個界面是 粘合劑和套筒之間的界面。
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