螺桿泵采油工藝及其配套技術(shù)的研究與應(yīng)用

王巍

【摘要】在上世紀(jì)80年代出現(xiàn)了一種新的采油設(shè)備即螺桿泵，且其在我國的應(yīng)用范圍特別廣。螺桿泵工作的原理是：通過在地面上的皮帶輪不停地轉(zhuǎn)動，保障井下的泵的運(yùn)行的穩(wěn)定性、持續(xù)性和勻速性能，且在整個階段實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的抽吸工作。正是因?yàn)檫@樣的有效技術(shù)的推廣應(yīng)用，我國在油田開采生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性也得到有效提高，尤其在中后期開發(fā)的油井中體現(xiàn)的更加明顯，只有對這一技術(shù)繼續(xù)深入探討和推廣，才能緩解近年來全球石油資源相對匱乏的情況。此文以螺桿泵現(xiàn)實(shí)應(yīng)用研究為基礎(chǔ)，對螺桿泵的使用情況進(jìn)行了科學(xué)詳細(xì)的分析，并針對實(shí)際情況提出了對應(yīng)的對策。

【關(guān)鍵詞】螺桿泵；油田開采工藝；配套技術(shù)；應(yīng)用研究

通過對采油工藝的研究發(fā)現(xiàn)螺桿泵是一種新型的各項(xiàng)性能較好的采油設(shè)備，在我國，其有兩種工藝形式即無油管和有油管兩種，不同的領(lǐng)域采用不同的工藝形式，發(fā)揮不同的功能。螺桿泵將容積泵和離心泵的優(yōu)點(diǎn)綜合了起來，在使用過程中穩(wěn)定性很好且效率較高。是各種油田必不可少的設(shè)備之一。

一、螺桿泵的采油工藝概述

第一，利用螺桿泵進(jìn)行采油時(shí)成本相對較低。在我國螺桿泵設(shè)備采購價(jià)格比其他統(tǒng)一功能的設(shè)備價(jià)格較低，所以可以很大程度上降低采購成本，且螺桿泵在結(jié)構(gòu)上很簡單，安裝步驟簡單容易，比其他傳統(tǒng)的泵而言，前期投資少，后期維修成本低。

第二，螺桿泵在特殊油藏的應(yīng)用中發(fā)揮了很好的效果。在稠油地質(zhì)環(huán)境和含砂量高的油氣藏中，其流動性很差，傳統(tǒng)的油泵很難發(fā)揮到相應(yīng)的作用。此時(shí)，螺桿泵的采油工藝優(yōu)點(diǎn)相對突出，因?yàn)樵诼輻U泵工作過程中，其不會發(fā)生氣鎖現(xiàn)象，擁有更好的穩(wěn)定性，且能夠被很好的應(yīng)用。

第三，螺桿泵比其他同種功能的設(shè)備擁有更高的工作效率。在工作時(shí)普通的設(shè)備可能會因?yàn)橐褐笔Щ蛘邫C(jī)械轉(zhuǎn)動等故障停止工作，而螺桿泵則不會，它會繼續(xù)工作不影響工作進(jìn)度，也不會因?yàn)楫?dāng)流量出現(xiàn)脈動現(xiàn)象時(shí)發(fā)生產(chǎn)量波動的現(xiàn)象，且工作效率很高。

除此之外，螺桿泵的穩(wěn)定性較好，在工作時(shí)電力驅(qū)動可能出現(xiàn)停止轉(zhuǎn)動，但是即使出現(xiàn)這種情況，螺桿泵的恢復(fù)能力很強(qiáng)，不會影響工作進(jìn)程。所有裝備都有他的局限性，螺桿泵也具有局限性。通過對其長期的實(shí)踐應(yīng)用數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，螺桿泵的總壓頭相對其他設(shè)備較小，這將導(dǎo)致定子容易被破壞，其維修過程相當(dāng)麻煩。

二、螺桿泵配套技術(shù)

螺桿泵的采油工藝和與之相關(guān)的配套設(shè)備有很多種，主要有空心轉(zhuǎn)子的螺桿泵采油技術(shù)、驅(qū)動及其密封裝置、和對泵型的匹配等。想要將螺桿泵的功能和性能匹配功能發(fā)揮的較好，就必須很好的運(yùn)用螺桿泵的配套技術(shù)，通過研究發(fā)現(xiàn)，螺桿泵的配套技術(shù)還需要繼續(xù)進(jìn)行研究完善，具體的包括結(jié)構(gòu)、自動化和材料等方面，還有就是其潛油螺桿泵的研制和工況測試也可以進(jìn)行進(jìn)一步的拓展。具體的研究分析如下：

第一，防斷脫抽油桿技術(shù)。在工作過程中，因?yàn)榇嬖诤芏嗤獠凯h(huán)境因素的作用，可能會發(fā)生抽油桿振東或者卡泵等問題。比如動力故障或者結(jié)蠟現(xiàn)象可能會使設(shè)備突然停止轉(zhuǎn)動，進(jìn)而將存存在抽油桿上能量被釋放，最終導(dǎo)致抽油桿反向快速旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。在這種情況下，很容易發(fā)生設(shè)備被損壞的現(xiàn)象，想要避免這種情況，可以采取以下幾項(xiàng)措施：（1）在設(shè)備上安裝反轉(zhuǎn)裝置進(jìn)而防止抽油桿的脫扣和斷裂現(xiàn)象；（2）除了以上措施，還有將棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)備安裝在驅(qū)動構(gòu)件上的主、從動軸以及與摩擦片相結(jié)合的部件，這樣可以更好地抵抗破壞作用力。

第二，密封驅(qū)動裝置技術(shù)。密封驅(qū)動裝置在是螺桿泵系統(tǒng)中扮演著很重要的角色，功能相當(dāng)重要，這里需要有兩個地方進(jìn)行密封處理，第一，對井口盤根盒處的密封，第二，減速器下油密封的密封。每一次的密封效果時(shí)長可以達(dá)到15-20個月。

第三，螺桿泵采油工藝系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在此利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大工藝優(yōu)化技術(shù)，在軟件中對重要的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。首先通過實(shí)踐過程中采集到的數(shù)據(jù)展開進(jìn)一步的最優(yōu)化組裝和設(shè)計(jì)，綜合利用軟件與綜合測試儀器，檢測到向心力、扭矩和轉(zhuǎn)速等參數(shù)，并且還可以進(jìn)一步對產(chǎn)能和物性等參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)調(diào)整。

第四，空心轉(zhuǎn)子采油技術(shù)。空心轉(zhuǎn)子采油技術(shù)是一種新型的螺桿泵采油技術(shù)，它的采油效果得到了廣泛的認(rèn)可及驗(yàn)證。通過這種技術(shù)，可以測試到無油管螺桿泵的壓力，還有就是空心轉(zhuǎn)子螺桿泵得洗井速度得到了加快。

三、螺桿泵采油工藝及配套技術(shù)應(yīng)用

近幾年我國的石油資源相對匱乏，不能滿足社會需求。在這種大背景下，許多科研工作者不斷對螺桿泵的采油工藝以及配套技術(shù)進(jìn)行研究和完善，也取得了不錯的效果。主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

第一，配套性。只有對螺桿泵進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)才能提高油田的產(chǎn)量，同時(shí)，要對油田產(chǎn)油量進(jìn)行科學(xué)合理的評估。要將螺桿泵與配高設(shè)施有效平日和起來，即實(shí)現(xiàn)裝置之間的最大耦合性。

第二，適應(yīng)性。由于采油外部環(huán)境因素的影響，不同的油井有不同的開采條件，所以在選擇配套技術(shù)時(shí)要仔細(xì)斟酌，需要考慮兩個方面，其一，要方便組裝及安裝，其二，要方便檢修與維護(hù)。定期對通過定期對螺桿泵進(jìn)行細(xì)致檢查，以便使整個螺桿泵系統(tǒng)良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

四、結(jié)論

近幾年我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，這也導(dǎo)致了需要更多的石油資源。一切以安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，對相關(guān)設(shè)備（及配套設(shè)備）進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是提高采油效率的關(guān)鍵所在，螺桿泵再石油生產(chǎn)裝置中起著重要的作用，其可以保持生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的平衡性，通過對螺桿泵在開采石油中的優(yōu)點(diǎn)和局限性分析，需要進(jìn)一步進(jìn)行深度的研究和推廣；同時(shí)，需要進(jìn)行施工工藝的優(yōu)勢和潛能深度探討，充分提高油田的產(chǎn)量，為我國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

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