螺桿泵采油配套工藝技術(shù)

郭玉山

摘? 要：本文探討了螺桿泵采油的配套工藝技術(shù)的抽油桿防反轉(zhuǎn)裝置，插接桿及防卡銷，抽油桿扶正器，油管錨定裝置，空心桿光桿打撈器，地面除砂裝置，通過現(xiàn)場試驗，此裝置在錦150及288-7井的應(yīng)用取得了重大成功。

關(guān)鍵詞：螺桿泵;技術(shù)參數(shù);現(xiàn)場應(yīng)用

一、螺桿泵采油的配套工藝技術(shù)

1、抽油桿防反轉(zhuǎn)裝置

螺桿泵在運轉(zhuǎn)一段時間后，井下抽油桿積累一部分能量，停機時，抽油桿將高速反轉(zhuǎn);另外油管內(nèi)液體與油套環(huán)空液面的高度差，也將使抽油桿反轉(zhuǎn)，若不加以限制，由慣性作用勢必造成抽油桿脫扣，所以必須在螺桿泵驅(qū)動裝置上設(shè)計防反轉(zhuǎn)機構(gòu)。

抽油桿防反轉(zhuǎn)裝置的工作原理是利用棘輪棘爪機構(gòu)的單向回轉(zhuǎn)特點，阻止反轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。缺點是反轉(zhuǎn)不能自動釋放，有沖擊。

2、插接桿及防卡銷

3、抽油桿防脫器

當(dāng)轉(zhuǎn)子下入定子內(nèi)時，由于轉(zhuǎn)子外形為螺旋線，要發(fā)生旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子與抽油桿連接在一起，若抽油桿不轉(zhuǎn)勢必造成其脫扣。防脫器裝在抽油桿與轉(zhuǎn)子之間，當(dāng)轉(zhuǎn)子正向轉(zhuǎn)動時，防脫器跟著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，而上部的抽油桿靜止不動，可防止脫扣現(xiàn)象的發(fā)生。

4、抽油桿扶正器

螺旋型抽油桿扶正器是螺桿泵抽油系統(tǒng)中不可缺少的井下配套工具。在井下的作用是扶正管、泵及抽油桿，防止泵徑向移動及抽油桿由于重力和離心力作用而彎曲磨油管，現(xiàn)場應(yīng)用的是以非金屬材料（尼龍和橡膠）為主的單體扶正器。新型抽油桿扶正器是由上接頭、桿體、扶正套、接箍、下接頭組成。扶正套為螺旋型，材質(zhì)為尼龍66，耐磨、耐腐蝕性能好，其它部位材質(zhì)為35CrMo（見圖6）。

新型抽油桿扶正器的主要作用：

1、防止抽油桿磨油管;

2、使抽油桿在油管內(nèi)居中;

3、螺旋型流道易于液體流動，減少阻力。

新型抽油桿扶正器的主要技術(shù)參數(shù)：

齒數(shù)：n=3;螺距：t=111mm;

螺旋角：λ=600;螺旋方向：右旋;

導(dǎo)程：l=333mm;長度：800-1000m

5、油管錨定裝置

防轉(zhuǎn)錨是保證轉(zhuǎn)子、定子相對運動，防止油管脫扣的關(guān)鍵工具，位于螺桿泵下端，與定子連接，當(dāng)螺桿泵轉(zhuǎn)子抽油轉(zhuǎn)動時，使定子產(chǎn)生一個反扭矩，周向固定定子及油管，完成螺桿泵的抽吸工作?，F(xiàn)場使用271及251封隔器改進面成，該裝置座封方便，一般座封壓力在100KN左右。

6、空心桿光桿打撈器

此為空心桿光桿落井時的打撈工具?？招臈U光桿打撈器是由接頭、筒體、卡牙三部分組成，其工作原理為：當(dāng)需打撈抽油桿時，將此撈筒連于抽油桿上，下到預(yù)定位置，由于撈筒筒體下面的斜面作用，已斷的空心抽油桿的上部會順利導(dǎo)入撈筒，這時上提撈筒，卡牙在其與抽油桿的摩擦力及其重力的作用下會沿筒體斜面向下運動，致使斜面對卡牙產(chǎn)生一徑向分力，該力通過卡牙作用于空心抽油桿上，這樣，卡牙就牢固地抓住空心抽油桿，撈筒順利地捕獲落井的抽油桿，落物隨抽油桿的上提而撈出。

技術(shù)參數(shù)：設(shè)計負(fù)荷13t;外徑65mm;本體276mm

7、地面除砂裝置

由于攜砂能力強，給采油站管理帶來諸多不便，也常常造成進站管線的堵塞，因此井場必須配有除砂裝置。該裝置只是在儲油罐下方開一個清砂口，定期清砂即可（見圖8）。

二、現(xiàn)場試驗

稠油攜砂冷采工藝技術(shù)于1999年開始現(xiàn)場試驗，截止2002年4月底，已施工65井次，稠油冷采技術(shù)日臻完善，主要應(yīng)用在因出砂、出泥漿、油稠等原因造成油井卡泵、光桿下不去以及偏遠(yuǎn)井試油等。取得了良好的攜砂增油效果，已累計增油15602噸，平均延長檢泵周期68天，投入產(chǎn)出比1：5。（部分井見表一）。幾年來我們重點作了以下工作：

1、引進插接式空心桿

針對抽油桿脫、斷等現(xiàn)象，引進了抗扭強度大，易于施工的φ36插接式空心桿，大大降低了桿脫、斷等事故。同時配套完善了相應(yīng)的插接式空心桿防脫器、扶正器、防卡銷、光桿撈筒等。

2、油管錨及座封壓力

油管錨采用271及251封隔器改制而成，座封壓力在100KN左右。一次成攻率95%以上，2001年座封成攻率達(dá)成100%，無一因油管錨失靈造成管脫事故。

3、螺桿泵轉(zhuǎn)數(shù)的選擇

一般采用100轉(zhuǎn)/分鐘，正常運轉(zhuǎn)1個月后，根據(jù)液面的變化情況以及泵效等再調(diào)整，不易很快提速，否則會激動油層大量出砂。我們還引進了調(diào)頻驅(qū)動頭，使螺桿泵轉(zhuǎn)數(shù)在50-150轉(zhuǎn)/分鐘隨意可調(diào)，取得了重大突破。

4、柴油機驅(qū)動

針對一些偏遠(yuǎn)井無電的現(xiàn)象，我們研制了柴油機驅(qū)動井口裝置，試油時可節(jié)省建設(shè)性投資及不必要的浪費。此裝置在錦150及288-7井的應(yīng)用取得了重大成功。

三、結(jié)論與建議

1、出砂井出砂嚴(yán)重，砂埋油層或泵上管砂埋，螺桿泵無法生產(chǎn)。

2、長停井，或周期末井，供液能力較差，螺桿泵使用壽命短。泵不耐高溫，目前耐溫最高150℃，剛注完汽井無法下螺桿泵，泵使用受限制。3、針對油井供液差燒泵，今年進行地面智能控制試驗，對桿扭矩、供液能力等實時監(jiān)控，延長泵使用壽命，目前正在實施。

4、出砂嚴(yán)重的井應(yīng)采用先機械防砂，再用螺桿泵攜砂采油。

稀油井新井投產(chǎn)采用螺桿泵可節(jié)省一次性投資。