螺桿泵錨定器的改進(jìn)與完善

郭立娜

摘 要：螺桿泵錨定器為了適應(yīng)生產(chǎn)需要，在應(yīng)用過(guò)程中得到逐步改進(jìn)和完善，從機(jī)械師錨定器改進(jìn)到液壓式錨定器，再到翻板錨定器的改進(jìn)與應(yīng)用，技術(shù)人員和項(xiàng)目人付出了很多努力，每種錨定器都有自己的使用特點(diǎn)和適用井況，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)實(shí)際情況選擇，能極大地減少檢泵次數(shù)，提高應(yīng)用有效率，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益，取得良好效果。

關(guān)鍵詞：螺桿泵；錨定器；機(jī)械；液壓；翻板

前言

隨著油田開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，螺桿泵采油技術(shù)在油井舉升中得到了廣泛應(yīng)用，并取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著螺桿泵技術(shù)的發(fā)展，螺桿泵的關(guān)鍵技術(shù)—錨定技術(shù)也從最初的封隔器坐封錨定發(fā)展到目前的多種錨定技術(shù)，其中包括機(jī)械錨定、液壓錨定及自動(dòng)錨定技術(shù)，各種錨定技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，適應(yīng)不同的井況，這些錨定技術(shù)的研究與應(yīng)用保證了螺桿泵采油技術(shù)在JZ采油廠規(guī)模推廣應(yīng)用。

螺桿泵的抽油方式是靠鋼體轉(zhuǎn)子在定子橡膠襯套內(nèi)表面做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子與定子之間容積均勻變化而產(chǎn)生抽汲、推擠作用而將油氣抽出，其工作載荷直接表現(xiàn)為扭矩，轉(zhuǎn)子扭矩作用在定子上，定子扭矩會(huì)使上部的油管倒扣造成油管柱脫扣而落入井底，不僅損傷油管和螺桿泵，而且嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

1螺桿泵機(jī)械錨定器

1.1工作原理：

坐封：油管錨的下井時(shí)扶正體在小彈簧的作用下，緊貼套管內(nèi)壁，軌道銷釘處于短軌道上死點(diǎn)，卡瓦被鎖球鎖在中心管上，保證油管錨順利下井，下到預(yù)定位置后，上提管柱一定高度，軌道銷釘滑至軌道下死點(diǎn)。此時(shí)再下放管柱，軌道銷釘滑至長(zhǎng)軌道，頂套推動(dòng)擋球套上移，鎖球脫離中心管使卡瓦與錐體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，錐體進(jìn)入卡瓦使其張開(kāi)，并卡在套管內(nèi)壁。

解封：上提管柱，錐體脫開(kāi)卡瓦，軌道銷釘至長(zhǎng)軌道的下死點(diǎn)，即可解封起出油管錨。

1.2技術(shù)參數(shù)：

該油管錨從2005年至今已使用430井次，失效2井次，有效率99%以上，達(dá)到了較好的錨定效果。

2螺桿泵液壓錨定器

機(jī)械錨雖然錨定成功率較高，但其還存在以下缺陷：

（1）由于需要負(fù)荷坐封，造成管柱的彎曲；

（2）由于其外徑較大（最大鋼體外徑152mm），對(duì)輕微套變井無(wú)法實(shí)施螺桿泵；

（3）管柱不能試壓。

因此我們研制了液壓錨。

2.1工作原理：

坐封：油管下至設(shè)計(jì)位置后，從油管打壓，液壓力傳入液缸后，推動(dòng)下活塞下行將卡瓦撐開(kāi)并錨定在套管上，卸壓后鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊，防止封隔件回彈。

解封：上提管柱，錨定機(jī)構(gòu)不動(dòng)，中心管隨管柱一起上行，剪斷解封剪釘，釋放解封鎖塊，卡瓦脫離套管，油管錨解封。

2.2技術(shù)參數(shù)

目前該錨已在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用124井次，成功115井次，成功率92.7%，不成功的主要原因是卡牙張開(kāi)力不夠。

3螺桿泵翻板錨定器

以上幾種錨都需要人工坐封，費(fèi)時(shí)還需要人工費(fèi)用，因此我們又研制了入井后可以自動(dòng)錨定的翻板錨。

3.1工作原理：

該裝置主要有錨體、翻板、刀片、復(fù)位彈簧等組成，簡(jiǎn)圖如下：

將翻板錨置于泵下，螺桿泵工作時(shí)，翻板在彈簧的作用下緊緊卡在套管的內(nèi)壁上，起到了錨定作用，從而保證了油管錨定。

3.2技術(shù)指標(biāo)

（1）總長(zhǎng) 370mm-483mm

（2）外徑 102mm～133mm

（3）扭矩 不小于3000N/M目前該錨已在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用5井次，成功4井次，成功率90%，有1口井不成功的原因是懷疑有輕微套變。

4方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

管柱設(shè)計(jì)：LFJYM-221-TY-II油管錨× 1000.5 m +GLB 500-26螺桿泵×1000 m+Ф88.9mm平式油管至井口。

5經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)不斷的改進(jìn)和完善，目前已形成了適合不同套管和不同技術(shù)要求的油管錨定技術(shù)，并且都在現(xiàn)場(chǎng)得到很好的推廣應(yīng)用，共應(yīng)用612井次，達(dá)到了較好的錨定效果，有效率達(dá)98%，檢泵井次減少了46井次，未新增投入，節(jié)省檢泵費(fèi)102萬(wàn)元。改進(jìn)后的機(jī)械錨和翻板錨可重復(fù)利用，按每口井節(jié)省錨定器費(fèi)用計(jì)算，共有69口井的錨進(jìn)行了重復(fù)利用，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益25.4萬(wàn)元。

2項(xiàng)合計(jì)創(chuàng)效123.4萬(wàn)元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

6結(jié)論

1）三種油管錨比傳統(tǒng)的油管錨而言，都具其優(yōu)點(diǎn)，完善了螺桿泵錨定技術(shù)。

2）三種錨適應(yīng)的井況不一樣，從總體上看，機(jī)械錨穩(wěn)定性好，而翻板錨對(duì)管柱錨定不會(huì)造成管的彎曲，具有更好的效果。