螺桿泵井節(jié)能管理見(jiàn)成效

王楚媛（遼河油田公司質(zhì)量節(jié)能管理部）

螺桿泵采油作為一項(xiàng)重要的機(jī)械采油工藝，具有占地少、投資小、能耗低、噪音低、易管理、出液平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，在油田生產(chǎn)中逐漸得以廣泛應(yīng)用。茨榆坨采油廠自2011年開(kāi)始推廣應(yīng)用螺桿泵采油技術(shù)，取得了良好效果，將其作為節(jié)能型舉升設(shè)備在稀油區(qū)塊大范圍規(guī)模應(yīng)用，效果十分明顯。

1 影響螺桿泵使用壽命的因素

1.1 井況原因

螺桿泵井生產(chǎn)過(guò)程中，因抽油桿依靠驅(qū)動(dòng)裝置在井筒中旋轉(zhuǎn)，當(dāng)油井斜度較大時(shí)，應(yīng)用螺桿泵生產(chǎn)易產(chǎn)生桿斷脫事故，而且會(huì)加重轉(zhuǎn)子和定子間的不平衡磨損，使定子橡膠碎裂、脫落，造成泵漏。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，茨榆坨油田井斜超過(guò)15°的油井不適宜應(yīng)用螺桿泵生產(chǎn)。

1.2 施工管理

螺桿泵不按要求運(yùn)輸、裝卸，容易造成轉(zhuǎn)子表面損傷，如：刻痕、劃傷、磨傷、彎曲等；不按要求儲(chǔ)存或缺少規(guī)定的保護(hù)措施，也會(huì)造成轉(zhuǎn)子和定子膠筒的腐蝕，導(dǎo)致螺桿泵壽命降低。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，抽油桿不按要求擺放，比抽油機(jī)生產(chǎn)更容易造成桿管之間的偏磨；下轉(zhuǎn)子時(shí)不按要求在轉(zhuǎn)子表面涂抹黃油或不按設(shè)計(jì)要求限速下桿，都會(huì)造成轉(zhuǎn)子表面損傷，影響轉(zhuǎn)子和泵筒之間的密封，最終影響泵效。

1.3 日常生產(chǎn)管理

受螺桿泵“易于管理”觀念的影響，生產(chǎn)管理人員缺乏責(zé)任心，造成了降低螺桿泵使用壽命的人為因素：如不按規(guī)范啟停、調(diào)速會(huì)造成皮帶斷裂，減速箱損壞和脫桿；運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)且得不到有效解決導(dǎo)致停產(chǎn)檢泵；不按規(guī)范要求洗井質(zhì)量不達(dá)標(biāo)將會(huì)影響螺桿泵井生產(chǎn)的總體效果。

2 提高螺桿泵管理水平的途徑

2.1 制定規(guī)章制度，強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn)，夯實(shí)管理基礎(chǔ)

螺桿泵采油技術(shù)的應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都可能會(huì)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。油田的生產(chǎn)單位須根據(jù)各自的實(shí)際情況，出臺(tái)有關(guān)螺桿泵采油技術(shù)管理的規(guī)章制度，此項(xiàng)規(guī)章制度必須具有一定的權(quán)威性，使螺桿泵的質(zhì)量管理有章可循、有據(jù)可依，并對(duì)管理者進(jìn)行螺桿泵相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)，不同層次的管理者培訓(xùn)的知識(shí)應(yīng)該有不同側(cè)重點(diǎn)，為螺桿泵采油技術(shù)管理水平奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)，保證施工依據(jù)科學(xué)規(guī)范

設(shè)計(jì)人員對(duì)施工項(xiàng)目所涉及的工藝、地質(zhì)動(dòng)靜態(tài)資料做深入細(xì)致的分析，綜合考慮泵型、泵徑、泵深等參數(shù)對(duì)螺桿泵使用壽命的影響，總結(jié)出螺桿泵的最佳工作區(qū)域，將最佳參數(shù)組合推薦給現(xiàn)場(chǎng)操作人員，以便最大限度減少故障、延長(zhǎng)螺桿泵的使用壽命。

2.3 加強(qiáng)基礎(chǔ)工作，確保規(guī)范操作

施工前，做好螺桿泵的質(zhì)量驗(yàn)收、裝卸、運(yùn)輸與保存工作。施工中，要將下入井內(nèi)的螺桿泵及配套工具、油管、抽油桿清洗干凈，不得有彎曲、損壞，要嚴(yán)格計(jì)量，并記錄好原始數(shù)據(jù)。下桿時(shí)必須將轉(zhuǎn)子涂抹黃油，將大鉤鎖緊銷(xiāo)打開(kāi)，以保證其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。下轉(zhuǎn)子時(shí)速度要慢，切勿損傷轉(zhuǎn)子表面或使其彎曲變形。當(dāng)轉(zhuǎn)子將要進(jìn)入定子時(shí)，按設(shè)計(jì)要求限速下放，直至吊卡松弛。

2.4 加強(qiáng)日常維護(hù)，規(guī)范一線生產(chǎn)管理工作

一線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)是最直觀、最準(zhǔn)確的第一手材料，一線的管理工作對(duì)螺桿泵生產(chǎn)整體效益提升和螺桿泵生產(chǎn)壽命起著至關(guān)重要的作用。必須加強(qiáng)螺桿泵井的日常管理工作與維護(hù)，確保資料的準(zhǔn)確及時(shí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要立即整改，以保證螺桿泵井正常生產(chǎn)。

2.4.1 加強(qiáng)資料錄取和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)跟蹤

螺桿泵井投產(chǎn)和調(diào)參后，進(jìn)行連續(xù)5 天量油，每天測(cè)量并記錄動(dòng)液面和產(chǎn)液量一次，同時(shí)記錄井口油壓、套壓、電流、電壓等數(shù)據(jù)。并根據(jù)液面深度分析調(diào)整井下泵的工作參數(shù)，對(duì)于液面變化大的要及時(shí)反映，進(jìn)行復(fù)測(cè)。

2.4.2 加強(qiáng)井場(chǎng)工況監(jiān)督

新時(shí)代思想政治教育復(fù)雜化、多元化,高校應(yīng)合理運(yùn)用新媒體平臺(tái),抓住時(shí)機(jī),發(fā)揮新媒體的互動(dòng)性,構(gòu)建良好的溝通交流模式，強(qiáng)化對(duì)大學(xué)生正確“三觀”的培養(yǎng)。運(yùn)用新媒體對(duì)大學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，能強(qiáng)化其基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，提升其對(duì)民族文化的認(rèn)同感。同時(shí)，還可以依托新媒體，構(gòu)建線上線下平等思想政治教育模式，有效的避免學(xué)生因身份、家庭背景等差異導(dǎo)致的陌生感。通過(guò)新媒體構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)式立體化的教育手段，增強(qiáng)思想政治教育的時(shí)效性。

對(duì)于作業(yè)井必須跟蹤到現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督管理工作。螺桿泵穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要經(jīng)常進(jìn)行巡回檢查，包括電動(dòng)機(jī)聲音及溫度是否正常，防反轉(zhuǎn)裝置是否靈活可靠，關(guān)鍵部件的緊固情況，光桿方卡螺栓是否松動(dòng)，配重是否穩(wěn)固可靠，電控箱的接觸情況，開(kāi)關(guān)是否靈活可靠，電壓、電流是否正常等，以減小地面驅(qū)動(dòng)設(shè)備損壞率。出砂井要對(duì)螺桿泵運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)跟蹤監(jiān)督，根據(jù)出砂量、出砂粒徑，下篩管或防砂管，以防止定子膠皮磨損，從而提高螺桿泵使用壽命。

2.4.3 加強(qiáng)減速箱的日常維護(hù)

減速箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月后，應(yīng)停機(jī)放掉減速箱體內(nèi)齒輪油并清洗箱體，加入新的齒輪油并保證每三個(gè)月更換一次，不同季節(jié)使用不同型號(hào)的齒輪油。

2.4.4 科學(xué)制定熱洗制度

螺桿泵洗井采取提桿洗井的方式，熱洗時(shí)間和方式上根據(jù)單井的泵型和流動(dòng)壓力情況而定。對(duì)大泵型、低流壓井和小泵型井采取高溫低壓及長(zhǎng)時(shí)間洗井，洗井時(shí)間不少于5 h；對(duì)于大泵型、高流壓井采取正常洗井壓力，洗井時(shí)間不少于4 h。洗井后落實(shí)電流、產(chǎn)量和液面等生產(chǎn)參數(shù)，作為逐漸延長(zhǎng)熱洗周期的基數(shù)，最終確定合理的熱洗周期，洗井時(shí)發(fā)現(xiàn)桿脫要及時(shí)對(duì)桿[2]。

2.5 螺桿泵的合理參數(shù)選擇

茨榆坨采油廠建立了一套適用于螺桿泵生產(chǎn)特點(diǎn)的抽汲參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，并編制了配套的工程設(shè)計(jì)軟件。該軟件以各自系統(tǒng)的協(xié)調(diào)為基礎(chǔ)，以油井的生產(chǎn)能力為依據(jù)，以油井的產(chǎn)油量為目標(biāo)，采用節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析方法，對(duì)油井的抽油參數(shù)（如泵型、泵深、轉(zhuǎn)速、桿柱組合等）進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使油井的抽油參數(shù)與油層供液能力相匹配，防止泵體干磨損壞，從而充分發(fā)揮油層和螺桿泵采油的潛力。

3 應(yīng)用效果分析

目前，茨榆坨采油廠在用螺桿泵井27 口。其中，稀油3口，稠油24口，日產(chǎn)液223.2 t，日產(chǎn)油37.1 t，單井平均日節(jié)電65 kWh，單井連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)最長(zhǎng)時(shí)間1800 天，平均檢泵周期773.6 天，井口累計(jì)增油22 726.4 t。

3.1 節(jié)省一次性投資

與游梁式抽油機(jī)相比，螺桿泵的一次性投資小，以泵深1400 m 為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算螺桿泵與游梁式抽油機(jī)的一次性投入，由表1可知，與抽油機(jī)相比單井可節(jié)約投資12.2 萬(wàn)元。目前全廠應(yīng)用27 套螺桿泵采油系統(tǒng)，節(jié)約投資費(fèi)用329.4萬(wàn)元。

表1 兩種機(jī)械舉升設(shè)備一次性投資對(duì)比

3.2 節(jié)約電費(fèi)支出

由于螺桿泵工作時(shí)負(fù)載穩(wěn)定、機(jī)械損失小、系統(tǒng)效率高，成為目前機(jī)械采油中能耗最小的機(jī)采方式。經(jīng)過(guò)對(duì)全廠正常生產(chǎn)井的測(cè)試對(duì)比（表2），螺桿泵較常規(guī)抽油機(jī)日平均節(jié)電量65 kWh，單井年可節(jié)約電量2.4×104kWh，起到了明顯的節(jié)能降耗效果。

表2 常用舉升設(shè)備耗電情況對(duì)比

3.3 生產(chǎn)平穩(wěn)，延長(zhǎng)檢泵周期

螺桿泵為容積式泵，運(yùn)動(dòng)部件少，其定子為橡膠制成，不易卡泵。由于螺桿泵只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工作時(shí)吸入端以恒定流連續(xù)進(jìn)液，井內(nèi)液體的流動(dòng)是連續(xù)的，因此攜砂能力強(qiáng)，同時(shí)避免了常規(guī)抽油泵的脈動(dòng)干擾，有利于抑制地層出砂。螺桿泵采油技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后，有效地解決了油井因出砂造成的卡泵、抽油桿斷脫等問(wèn)題，延長(zhǎng)了油井檢泵周期。如茨20-138 井，該井措施前出砂嚴(yán)重，井口含砂達(dá)0.01%，2010—2011年兩年間因砂卡造成桿斷8 井次，平均檢泵周期僅30天。

目前，全廠27 口螺桿泵井平均檢泵周期為773.6天，比措施前延長(zhǎng)檢泵周期632.6天，較往年抽油機(jī)井平均檢泵周期218 天延長(zhǎng)555.6 天，按螺桿泵井累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)計(jì)算可減少檢泵工作量46井次，單井檢泵費(fèi)用為3 萬(wàn)元，節(jié)約作業(yè)費(fèi)用138萬(wàn)元。

3.4 提高生產(chǎn)效率，防污染

隨著油田開(kāi)發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，地層虧空嚴(yán)重，作業(yè)洗井時(shí)易造成壓井液倒灌，污染地層。實(shí)施螺桿泵采油后，由于螺桿泵下部帶有多功能閥，試壓合格后可將多功能閥打掉。因此在下次作業(yè)時(shí)，當(dāng)螺桿泵轉(zhuǎn)子提出泵筒后，油、套管之間便相互連通，起到了泄油的作用。這樣，可實(shí)現(xiàn)不壓井作業(yè)，避免地層污染，縮短油井作業(yè)后排液時(shí)間，提高油井生產(chǎn)效率，同時(shí)也可有效防止地面污染。按每次作業(yè)排液時(shí)間4天計(jì)算，應(yīng)用螺桿泵后可縮短排液時(shí)間73天，增產(chǎn)原油146 t，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益18萬(wàn)元。

3.5 易管理，維護(hù)費(fèi)用低

螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置可動(dòng)件主要為皮帶、動(dòng)密封、減速箱，十分便于巡檢，管理工作量少，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)其體積小、安裝維護(hù)方便，日常維護(hù)費(fèi)用低，設(shè)備年維護(hù)費(fèi)用平均在300 元/臺(tái)，而抽油機(jī)年平均維護(hù)費(fèi)用為3500 元/臺(tái)，每年可節(jié)約地面維護(hù)費(fèi)用3200 元/臺(tái)，27 口井已累計(jì)節(jié)約8.64萬(wàn)元。

3.6 降低油井含水，提高油井產(chǎn)量

由于螺桿泵只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，吸入端以恒定流連續(xù)進(jìn)液，避免了常規(guī)抽油泵的脈動(dòng)干擾，在高流度比兩相流中有利于減少水相對(duì)油相的侵?jǐn)_，起到降低出水量的作用。

統(tǒng)計(jì)茨13、34塊等稠油區(qū)塊應(yīng)用的6口螺桿泵井，均不同程度地見(jiàn)到降水增油效果，平均日產(chǎn)油由措施前2.0 t 上升到3.5 t，平均單井日增油1.5 t，含水由85.3%下降到66.7%，累計(jì)增油6256.2 t，可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益699.8萬(wàn)元。

4 結(jié)論

1）對(duì)于供液充足的油井，螺桿泵采油系統(tǒng)完全可以取代抽油機(jī)生產(chǎn)，具有明顯的節(jié)能、易管理、檢泵周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

2）加強(qiáng)螺桿泵采油井后期管理是取得規(guī)模化效益的根本保證。

[1]張金鐘.強(qiáng)化質(zhì)量管理 促進(jìn)螺桿泵采油技術(shù)規(guī)模應(yīng)用[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2006(12):23-25.

[2]王霞.加強(qiáng)螺桿泵井管理水平的幾點(diǎn)做法[J].油氣田地面工程,2009,28(4):60-61.