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上世纪80年代后期,螺杆泵举升工艺开始被应用于石油工业, 90年代中期得到了广泛的应用。尤其小螺杆泵,国内外大量的应用使其配套工艺日趋成熟,基本满足生产需要。但对大中排量螺杆泵而言,国内外应用相对较少,直到2001年,由于三次采油开发的需要才开始在大庆油田工业化应用。致使其制造工艺、杆管匹配等相关配套技术发展滞后,不能满足生产需要。具体表现为与同排量的抽油机等常规采油设备相对比,螺杆泵泵效相对较低,检泵周期相对较短。本文对造成大中排量螺杆泵泵效低,检泵周期短的原因作了具体的分析,并针对此问题开展了相关研究。大量的现场实践和理论分析表明,造成螺杆泵泵效低的主要原因是螺杆泵定子橡胶性能差,单级承压能力低,易引起泵漏失,导致泵效下降。造成螺杆泵检泵周期短的原因主要有三个方面,一是定子导热性能差,橡胶长时间在高温环境下工作致使橡胶碳化破损,使用寿命降低。二是杆柱与油管发生偏磨,导致杆断脱、油管磨漏等井下工具的损坏,致使检泵。三是由于地层供液不足,液流不足以带走定转子磨擦产生的热量,致使定子橡胶烧毁,导致检泵。针对以上问题,我们开展了相关的探索和研究。分析了定子橡胶的传热方式,应用傅立叶理论对其传热形式进行了本质上的革新,使其导热性能提高了2倍以上,开发了等壁厚螺杆泵。同时,为了提高橡胶的性能,开展了橡胶配方的研究,使得泵的单级呈压能力提高了0.4MPa,泵效显著提高。等壁厚螺杆泵在理论研究、设备设计和加工工艺等方面都取得了成功,配套技术逐渐完善,较好地解决了普通泵结构上存在的问题,提高了螺杆泵的工作性能,延长了泵的使用寿命,检泵周期达到600天以上。针对杆柱偏磨问题,根据杆柱的运动特征,利用有限元方法建立了其数理模型,应用PC-PUMP软件对模型求解,在杆柱选择和扶正器分布优化设计方面取得了成功,较好的解决了杆管偏磨问题,延长了检泵周期,节约了作业成本。对于泵的抽空烧毁问题,应用伯努利方程,建立实际两相流体流动模型,研制了在线单管分相计量防抽空装置,现场应用取得了较好的效果。