螺桿泵采油工藝技術(shù)應(yīng)用研究

孫文海 劉偉 王建

勝利油田河口采油廠二礦二隊(duì) 山東東營(yíng) 257200

螺桿泵采油工藝技術(shù)應(yīng)用研究

孫文海 劉偉 王建

勝利油田河口采油廠二礦二隊(duì) 山東東營(yíng) 257200

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)能源的需求量逐漸提高，石油則成為能源范疇中最為重要的方面，人們愈發(fā)關(guān)注石油開采及存儲(chǔ)。在上世紀(jì)，螺桿泵才有工藝出現(xiàn)于油田開采當(dāng)中，這一工藝不但能夠降低成本，還能夠提升原本產(chǎn)量，成為石油企業(yè)生產(chǎn)所需的必備因素。

螺桿泵；采油；工藝；技術(shù)

引言

螺桿泵采油系統(tǒng)作為上世紀(jì)末開始運(yùn)用的采油技術(shù)，具備三個(gè)構(gòu)成部分：井下螺桿抽油泵、井下螺桿泵以及地面驅(qū)動(dòng)設(shè)備。螺旋泵采油屬于全新機(jī)械采油技術(shù)，用于驅(qū)動(dòng)的部分主要在地上，大多在井口處，其功能是降低速度或改變速度。抽油桿柱主要是將上端的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及井下的螺桿泵銜接在一起，并將動(dòng)力傳輸給螺桿泵。

一、螺桿泵采油工藝特征

隨著科技的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的提高，我國(guó)螺桿泵采油技術(shù)逐漸成熟，并大量使用在各種復(fù)雜的油藏中。

相對(duì)于其他采油設(shè)備而言，螺桿泵采油技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、投資低、成本??；相較于水力活塞泵及電動(dòng)潛油泵而言，螺桿泵的結(jié)構(gòu)尤為簡(jiǎn)易，設(shè)置和維護(hù)費(fèi)用較低，因此成本較低。

2、操控便利；安裝占地較小，不會(huì)占用多余的面積，還能夠有利于設(shè)置防盜井口。

3、高超的節(jié)能性，效率高，管理費(fèi)用較低。工作當(dāng)中由于無(wú)因轉(zhuǎn)動(dòng)使得慣性損失，令泵容量效率較低。

4、大量使用在抽油田，并適合在其他各種繁瑣的混合油田當(dāng)中。

5、井口回壓過(guò)高，對(duì)于邊遠(yuǎn)井集裝運(yùn)輸十分有利。

6、地面電力驅(qū)動(dòng)設(shè)施停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，螺桿泵會(huì)恢復(fù)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中[1]。

雖然螺桿泵采油具備很多優(yōu)勢(shì)，可是也具有相對(duì)的束縛性，體現(xiàn)在以下幾方面：

1、對(duì)操控人員的操控能力標(biāo)準(zhǔn)較高，操控不正確或不標(biāo)準(zhǔn)則較易令螺桿泵的主要設(shè)備產(chǎn)生故障。雖然螺泵與其他泵中的操控相比較為簡(jiǎn)便，可是對(duì)于操控人員而言，假如沒(méi)有進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮鲗W(xué)習(xí)，稍有差池，則會(huì)令泵產(chǎn)生問(wèn)題；

2、與桿泵對(duì)比而言，總壓頭過(guò)??；

3、定子是最為容易令零部件損傷，隨之提升維護(hù)費(fèi)用。由于螺旋泵的使用期限較短，則會(huì)增加維修螺旋泵的次數(shù)，使得下管柱次數(shù)隨之增加，不但會(huì)令生產(chǎn)停工，還會(huì)提高維護(hù)與修理的費(fèi)用；

4、需要定期流體潤(rùn)滑螺桿泵。泵溫度過(guò)高會(huì)令定子的橡膠彈性產(chǎn)生老化，從而燒毀，對(duì)于蒸汽井作業(yè)十分不利。由于在粘度較低的液體潤(rùn)滑工作的狀況下，泵中的溫度會(huì)持續(xù)升溫，則會(huì)令泵溫度過(guò)高。隨著溫度的持續(xù)攀升，定子將會(huì)喪失其活性與彈力，以此產(chǎn)生老化現(xiàn)象。

二、螺桿泵采油工藝技術(shù)的現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國(guó)所應(yīng)用的螺桿泵采油工藝技術(shù)主要有以下幾種：

1、連續(xù)桿配套采油工藝。當(dāng)螺桿泵進(jìn)行操作及停止工作時(shí)，因?yàn)槠渚哂休^大的扭轉(zhuǎn)力，較易使得螺桿泵出現(xiàn)斷裂。而運(yùn)用連續(xù)桿配套工藝則能夠成功規(guī)避這一問(wèn)題，并且還能夠節(jié)省采油操作的時(shí)間，較大程度減少人力勞動(dòng)的時(shí)間。

2、直趨式螺桿泵采油工藝。在通過(guò)不同地形特點(diǎn)以及實(shí)際采油狀況，一些采油均運(yùn)用這一技術(shù)，以傳統(tǒng)螺桿泵為基礎(chǔ)，將皮帶傳動(dòng)機(jī)械方面去除，使用立式空心軸電機(jī)連接螺桿泵光桿，通過(guò)無(wú)刷直流控制器進(jìn)行控制，較大提升了采油工作效率。

3、高抗扭矩抽油桿。這是以傳統(tǒng)螺桿泵為基礎(chǔ)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，其主要特征為能夠在較大程度上提升抗扭強(qiáng)度，并且使用時(shí)間也有了較大的提升，并在操控中產(chǎn)生較大預(yù)緊力，良好預(yù)防下井中產(chǎn)生脫扣現(xiàn)象。

4、大排量螺桿泵采油工藝。對(duì)于采油后期而言，大排量螺桿泵的應(yīng)用存在必要性，其能夠有效穩(wěn)定后期才優(yōu)良，良好掌控噪音的引發(fā)及過(guò)量占地問(wèn)題。

三、螺桿泵采油工藝技術(shù)的應(yīng)用

1、大排量螺桿泵。對(duì)于含水量較高的油井來(lái)講，提升油液運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性能夠較為深入的進(jìn)行研發(fā)。對(duì)于這一方面來(lái)講，常規(guī)化螺桿泵產(chǎn)液量遇到了較大的阻礙，對(duì)一些油井的潛力引發(fā)較為嚴(yán)重的束縛性。在這一狀況下，大排量螺桿泵的產(chǎn)生讓這些問(wèn)題獲得了解決，尤其對(duì)于低滲透油藏定向井層面的貢獻(xiàn)而言更為明顯。低滲透油藏定向井的井眼軌跡尤為繁瑣，傳統(tǒng)有桿泵采油方式對(duì)于生產(chǎn)當(dāng)中的桿、油管偏磨狀況較為嚴(yán)重。使得油井維護(hù)時(shí)間較短，成本較高，對(duì)于這一現(xiàn)象而言，油田企業(yè)可以通過(guò)地面驅(qū)動(dòng)大排量螺桿泵技術(shù)，處理低滲透油藏區(qū)塊定向油井由于結(jié)垢或偏磨等因素而時(shí)常維護(hù)的狀況。

2、連續(xù)桿。由于被螺桿泵在開井與停井的過(guò)程中的運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩大的問(wèn)題所影響，螺桿泵在運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中因?yàn)槠ヒ蛩厮绊?，較易產(chǎn)生斷裂及脫落的問(wèn)題。連續(xù)桿技術(shù)的引進(jìn)較大方面處理了這一狀況，其在抗拉、抗扭等對(duì)抗物理方面展現(xiàn)出尤為出色的現(xiàn)象，并且本身的重量也會(huì)隨之降低，負(fù)荷大多處在百分之十之上。并且，連續(xù)桿內(nèi)沒(méi)有接箍，表面摩擦系數(shù)較小，可以良好降低活塞效應(yīng)。井下抽油桿以及油管走向較為溫和，沒(méi)有較大的偏磨點(diǎn)，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)方式便利許多，縮短了許多操作時(shí)間，也可以有效降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。由于這些優(yōu)勢(shì)的影響，使得連續(xù)桿配套工藝獲得了大量應(yīng)用[2]。

3、直驅(qū)式螺桿泵以傳統(tǒng)機(jī)械式為基準(zhǔn)，將皮帶所帶動(dòng)的機(jī)械方面適時(shí)去除，使用了立式空心軸電機(jī)直接連續(xù)螺桿泵的光桿，透過(guò)專業(yè)直流無(wú)刷控制器執(zhí)行掌控。系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、效率較高、免除斷桿及轉(zhuǎn)脫等狀況的產(chǎn)生。節(jié)能效果較為良好，綜合節(jié)電率會(huì)高于三成。

4、變頻控制設(shè)施。當(dāng)前的螺桿泵大多通過(guò)參數(shù)開井，在液面較為穩(wěn)定之后，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后對(duì)參數(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)，一般的螺桿泵在這時(shí)則需先停井才可以完成，從而引發(fā)許多生產(chǎn)問(wèn)題，令開采效率降低。變頻控制柜能夠通過(guò)油井工作情況進(jìn)行轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào)，完成無(wú)極的協(xié)調(diào)，將螺桿泵的轉(zhuǎn)速以及地面狀況協(xié)調(diào)程度完成的最好，以此良好提升泵效果，最大限度實(shí)現(xiàn)其平衡，提升能源運(yùn)用率，令油井問(wèn)題的產(chǎn)生率降低，以此提高產(chǎn)量并實(shí)現(xiàn)節(jié)能[3]。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)油田現(xiàn)場(chǎng)采油操作而言，螺桿泵采油工藝技術(shù)體現(xiàn)出十分重要的作用。由于此項(xiàng)技術(shù)以及其匹配的工藝的持續(xù)發(fā)展，使得螺桿泵采油工藝的低耗能、高效率能夠?qū)崿F(xiàn)，所以，完成采油工藝最大限度提升變成主要目的，完成這一目的則需持續(xù)進(jìn)行環(huán)保節(jié)能，降低成本，不但可以獲取現(xiàn)實(shí)成效，還可以綜合提升社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

[1]郭慶云.螺桿泵采油技術(shù)的研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012.(16):49.

[2]袁麗玲.影響螺桿泵井運(yùn)行時(shí)率的分析[J].科技促進(jìn)發(fā)展(應(yīng)用版).2010.(10):67.

[3]梁春峰.作業(yè)施工中螺桿泵井環(huán)保技術(shù)研究與應(yīng)用[J].科技促進(jìn)發(fā)展(應(yīng)用版),2010.(08):33-34.