制约螺杆泵增大排量的原因分析表明,在井眼空间和加工条件的限制下,提高螺杆泵排量的办法可从螺杆泵的结构和参数上入手。即增大转速、定子导程、偏心距和转子直径等参数,但这些参数的增大也有一定的限度,转速过高,会影响螺杆泵及其配套工艺的寿命;定子导程过长则会使泵总长度过长;转子直径受井下空间限制,也不能太大,同时也限制了偏心距。因此,只有在定子和转子的结构上寻找出路。
试验证明,在同样的定子级数和导程情况下,多头螺杆泵与单头螺杆泵相比增大了定子内的容腔,增加了每转的排液次数,从而提高了泵排量,这是泵径不变时增大排量的有效途径。但由于螺杆泵转子头数的增加,必然使转子扭矩增大,对定子橡胶的挤压次数增加,对抽油杆的抗扭能力和定子橡胶的疲劳寿命又提出了更高的要求。地面驱动螺杆泵所能达到的大排量。
研究表明,在144mm套管内螺杆泵的大外径为114mm,只有采用多头泵才能有效增大排量。根据理论分析,螺杆泵的大过流面积A165cm2。考虑到定子橡胶的性质、定转子过盈量和泵转速等因素,选择定子级数为15级,定子导程500cm,理论扬程为1050m。另外,按尽可能高的排量设计,采用34多头单螺杆泵的理论排量约为2500mL/r,则可计算出的实际排液能力为430m3/d。