潛油螺桿泵技術(shù)的研究與應用

劉冬雷

摘 要：近年來，曙光采油廠先后在二區(qū)大凌河、稀油潛山等開展螺桿泵的應用，取得了良好的節(jié)能增產(chǎn)效果。根據(jù)當時能耗監(jiān)測統(tǒng)計，螺桿泵舉升系統(tǒng)平均系統(tǒng)效率28.92%，對比抽油機系統(tǒng)提升11.12%。單井平均日節(jié)電112.27千瓦時，對比抽油機節(jié)能率達到31%。同時相繼進行了高溫螺桿泵、大排量高揚程螺桿泵、全金屬螺桿泵等研究與試驗，也取得了一定成效。目前曙光采油廠應用的還是地面驅(qū)動螺桿泵，依然屬于有桿泵采油系統(tǒng)，還存在著揚程排量綜合性能受限較大，抽油桿斷脫偏磨，檢修周期偏短等問題，系統(tǒng)效率還有提升的空間，噸液能耗還有下降的需求，還有必要進一步開展研究和改進工作。

關鍵詞：潛油螺桿泵，稀油，深抽，無桿泵

1.研究背景

螺桿泵采油技術(shù)作為一種機械舉升工藝，具有投資低、系統(tǒng)效率高、節(jié)能等諸多優(yōu)點，近年來得到日益廣泛的使用。螺桿泵采油技術(shù)在遼河油田曙光采油廠應用已有多年，早期作為一種攜排砂采油技術(shù)，主要應用于出砂嚴重的曙三區(qū)等區(qū)塊。2006年以來，開始在常規(guī)油井中試驗應用螺桿泵，以達到節(jié)省投資、省電、增油、盤活抽油機資源的目的。

2.需要解決的關鍵技術(shù)問題

2.1改善聯(lián)軸器受力

原來螺桿泵安裝在電機機組之上的結(jié)構(gòu)，需改變聯(lián)軸器的受力方向，解決聯(lián)軸器頻繁損壞的問題，使井下設備運行更加平穩(wěn)，減少電機震動。

2.2完善配套工具

以往的螺桿泵下端無法實現(xiàn)與傳統(tǒng)的井下工具（如篩管、防砂管、單流閥、封隔器等）無縫對接，需要對其進行改進。

2.3改善電機工況

由于傳統(tǒng)螺桿泵與電機機組結(jié)構(gòu)設計的限制，使電機的工作環(huán)境（密封性和工作溫度）較差，降低了電機的使用壽命。

3.主要研究內(nèi)容

3.1整體結(jié)構(gòu)的改進

新型潛油螺桿泵在原有的潛油螺桿泵的基礎上大幅度進行了改進，整體結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)的倒置型改變?yōu)樯现眯汀Ｆ鋬?yōu)點是：

1）改善聯(lián)軸器受力；

2）可增加配套工具；

3）改善電機工況。

3.2減速器的改進

研制出少齒差行星減速器。該減速器的速比為17：1，其輸出扭矩在同等空間內(nèi)為以往減速器的3-5倍，安全系數(shù)顯著提高，運行的可靠性得到了保證。

3.3內(nèi)投式插接電機電纜

解決油管外壁捆綁式易碰撞失效的技術(shù)難題，降低施工難度，提高施工效率，提升井口放噴安全性能。

3.4技術(shù)參數(shù)及適用條件

1）二極潛油異步電機，功率5KW，同步轉(zhuǎn)速2900rpm；外徑95mm。

2）聯(lián)接機構(gòu)：φ25扭矩桿。

3）少齒差減速器： 17：1；外徑95mm。

4）工具集成在外護管內(nèi)，外徑114mm。

5）電機功率較小，適應產(chǎn)量50方以下；適宜井深：≤2000米。

4.結(jié)論及認識

潛油螺桿泵，隸屬于無桿泵采油技術(shù)，對比地面驅(qū)動螺桿泵，徹底取消了抽油桿連接系統(tǒng)，徹底解決了管桿偏磨的問題，進一步提高了油井的節(jié)能效果，加深了泵掛和排量，提高了螺桿泵的使用范圍。這項技術(shù)在我廠雖仍處于試驗階段，但其為曙光采油廠稀油區(qū)塊泵掛較深的生產(chǎn)井提供了良好的解決辦法，響應了曙光采油廠節(jié)能減排、降本增效的號召，為稀油區(qū)塊進一步深入開發(fā)提供了技術(shù)借鑒。

參考文獻：

[1]郭慶云.螺桿泵采油技術(shù)的研究[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量.2012 （16）

[2]馬雷.螺桿泵采油工藝技術(shù)應用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2013 （03）