淺析螺桿泵采油工藝及配套技術(shù)

李群舉

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展也有了很大的進(jìn)步。就目前的采油工藝技術(shù)來看，螺桿泵的不管是性能還是其穩(wěn)定性比較強。螺桿泵在我國的發(fā)展中逐步的形成了有管以及無管兩種工藝技術(shù)，而且在不同的領(lǐng)域都發(fā)揮了重要的作用。螺桿泵實現(xiàn)了對常規(guī)容積泵以及離心泵優(yōu)勢的融合，在螺桿泵實際的運行過程中，能夠保證油液的平穩(wěn)流動，而且舉升的效率也比較高。與此同時，作為石油行業(yè)非常重要的一種舉升設(shè)備，在針對一些稠油、含蠟、含砂以及含氣量較高的油井中都是得到很好的應(yīng)用，在我國的大中型油田中螺桿泵已經(jīng)逐漸成為一種不可獲取的舉升設(shè)備。

關(guān)鍵詞：螺桿泵;采油工藝;配套技術(shù)

引言

螺桿泵采油技術(shù)在現(xiàn)代石油行業(yè)中應(yīng)用普遍，該技術(shù)能大幅度提升石油開采的效率，提高油田產(chǎn)量，為石油開采奠定技術(shù)基礎(chǔ)。螺桿泵的應(yīng)用，使石油能夠被勻速、穩(wěn)定地抽送，確保石油生產(chǎn)的穩(wěn)定性，對老油田有擴大開發(fā)作用，提高石油生產(chǎn)量。

1 螺桿泵采油工藝的優(yōu)勢

在螺桿泵采油工藝可分為有油管型和無油管型。國內(nèi)的技術(shù)還有待改進(jìn)，目前主要應(yīng)用的設(shè)備都是小排量、小體積，設(shè)備比較新，耗能小。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，螺桿泵的工作壓力正在不斷減小，這可以延長設(shè)備的使用壽命。國家對環(huán)保有了更嚴(yán)格的要求，環(huán)保型螺桿泵也越來越多地應(yīng)用到石油開采中，螺桿泵能夠有效減少石油泄漏量，改善石油開采中的污染問題。另外，智能型螺桿泵的研發(fā)使用，使該技術(shù)在未來的發(fā)展更加現(xiàn)代化、自動化。（1）應(yīng)用成本低。相較于其他石油開采設(shè)備，螺桿泵設(shè)備的價格偏低，再加上系統(tǒng)安裝方便、結(jié)構(gòu)簡單，維修保養(yǎng)成本低，投入經(jīng)費更少。傳統(tǒng)的石油開采設(shè)備包括電動潛油泵、水利活塞泵，這些設(shè)備不但投資高，而且后期使用中需要大量的維修保養(yǎng)費用，耗費石油企業(yè)的人力物力，因此，螺桿泵工藝在投資方面能節(jié)省大量采購及維修費用。（2）操作簡單。螺桿泵設(shè)備相比同類機械占用空間小。另外，螺桿泵設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，只需要少量人員就可以完成安裝工作，并且不需要過多的輔助設(shè)施，還能方便安裝防盜井裝置。雖然螺桿泵便于安裝操作，但仍然需要操作人員有較高的專業(yè)素養(yǎng)和技術(shù)水平，以免出現(xiàn)操作失誤。（3）可應(yīng)用于特殊油藏地區(qū)。螺桿泵采油工藝能應(yīng)用于特殊環(huán)境下的油藏地區(qū)，減少地質(zhì)環(huán)境帶來的影響，使設(shè)備正常發(fā)揮功效。如稠油地質(zhì)環(huán)境，油藏地區(qū)的石油流動性較差，不容易開采，使用螺桿泵工藝開采，能最大程度地提高開采效率，增加產(chǎn)油量。螺桿泵采油工藝具有非常顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，可以有效地杜絕氣鎖現(xiàn)象，使開采工作順利進(jìn)行。

2 螺桿泵配套技術(shù)分析

2.1 螺桿泵的防抽油桿斷脫技術(shù)

在油田實際的采油作業(yè)過程中，由于多種因素的影響，抽油桿經(jīng)常會出現(xiàn)振動或者泵卡的現(xiàn)象。例如，油井如果出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)蠟現(xiàn)象造成了油井堵塞，或者因為螺桿泵自身的因素導(dǎo)致停轉(zhuǎn)，在這個過程中螺桿泵自身旋轉(zhuǎn)過程中的能量就會被集中釋放出來，從而造成螺桿泵出現(xiàn)一個反向高速旋轉(zhuǎn)的趨勢，在這個巨大作用力的條件下，常常會導(dǎo)致螺桿泵機組相關(guān)設(shè)備的損壞，而抽油桿在慣性扭矩的作用經(jīng)常出現(xiàn)斷脫的現(xiàn)象非常普遍，針對這一現(xiàn)象，可以從以下幾個方面來進(jìn)行改進(jìn)：①在螺桿泵中安裝防反轉(zhuǎn)裝置，避免螺桿泵在緊急情況下出現(xiàn)反轉(zhuǎn)導(dǎo)致抽油桿斷脫;②針對螺桿泵抽油桿的斷脫現(xiàn)象，除了防反轉(zhuǎn)裝置意外，還可以在螺桿泵的驅(qū)動設(shè)備的主動軸或者從動軸上面安裝一個棘輪機構(gòu)，或者通過與摩擦片相結(jié)合的方式來增強螺桿泵相關(guān)設(shè)備的抗破壞能力。③為了防止當(dāng)螺桿泵設(shè)備在發(fā)生故障的時候出現(xiàn)井液回流導(dǎo)致脫扣的現(xiàn)象，可以在螺桿泵的泵入口處安裝一個止回閥;④針對鐓段式空心抽油桿經(jīng)常出現(xiàn)脫扣的問題，可以在其結(jié)構(gòu)上加裝一個接入裝置。在連接的時候利用接箍來進(jìn)行連接，這樣就能有效解決上述問題，而且還能極大的提升抽油桿的抗扭性能以及防脫扣性能。

2.2 井下管柱配套

在螺桿泵采油工藝中，井下管柱配套技術(shù)屬于關(guān)鍵的作業(yè)環(huán)節(jié)，對石油開采的效率具有直接影響。對配套設(shè)施的選擇需要依據(jù)螺桿泵采油技術(shù)需要來定，一般來講，井下管柱作業(yè)中的常規(guī)設(shè)備為：φ62mm的油管和φ25mm的抽油桿，但是，實際作業(yè)的過程中可以發(fā)現(xiàn)，作業(yè)中存在明顯的阻力現(xiàn)象，對桿管的間隙控制會帶來一定影響，最終引發(fā)脫扣的現(xiàn)象。為此，我們需要對井下管柱的配套設(shè)置規(guī)格進(jìn)行調(diào)整，將原來的φ62mm油管更換成φ75.9mm的油管，而原有的φ25mm的抽油桿更換為φ25mmH級別的鉆桿抽油桿，在進(jìn)行施工作業(yè)時，螺桿泵采油的工藝水平得到進(jìn)一步提升;為了確保井下管柱的安裝精確性，還需要借助扶正桿柱的配套技術(shù)，較為常用的扶正器為以尼龍?zhí)祭w維材料為主要材料的扶正器，較于其他的扶正器在耐磨性能和結(jié)構(gòu)性能方面具有較大的優(yōu)勢。施工作業(yè)中，將螺桿泵安裝在井下指定位置時，需要將扶正器安裝在容易出現(xiàn)偏移現(xiàn)象的位置，降低由于偏磨現(xiàn)象所產(chǎn)生的摩擦問題;管柱試壓配套技術(shù)的應(yīng)用，可以全面改善石油泵送過程中出現(xiàn)的漏油現(xiàn)象，管柱試壓技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提升管柱的作業(yè)質(zhì)量，對石油開采的效率具有積極影響。

2.3 直驅(qū)式螺桿泵

直驅(qū)式螺桿泵改進(jìn)了傳統(tǒng)螺桿泵的采油技術(shù)，除去了采油過程中不合理的結(jié)構(gòu)，運用永磁電機對螺桿泵進(jìn)行控制。系統(tǒng)空難告知其采用了三項直流無刷控制方式，實現(xiàn)了對電機一級泵桿的保護(hù)，可以有效地防治泵桿斷裂的機械事故。無刷直流控制器之一準(zhǔn)確的空子永磁電機的力矩，當(dāng)螺桿泵的力矩過大時，控制器會自動減速，采取最大力矩控制模式，當(dāng)發(fā)生沙堵、無油現(xiàn)象是，控制器也能夠識別。直驅(qū)式螺桿泵相較于傳統(tǒng)螺桿泵少了機械減速箱和皮帶傳送裝置，在機械維護(hù)時減少了工作量，節(jié)約的人工成本和經(jīng)濟(jì)成本，同時也節(jié)約的維修時間，相應(yīng)就增加了采油時間。由于直驅(qū)式螺桿泵電機為低俗直接驅(qū)動，較低的轉(zhuǎn)速減少晃動頻率，從而減少了漏油的現(xiàn)象發(fā)生。另外由于電機轉(zhuǎn)速很慢，所以產(chǎn)生的機械噪音也相較比較小，特別適合靠近居民區(qū)的石油開采工作。

3 結(jié)語

螺桿泵采油工藝在石油開采工作中的應(yīng)用，不僅能夠提升作業(yè)安全性，還對石油開采的效率和開采量具有積極影響。螺桿泵采油工藝應(yīng)用的過程中，需要根據(jù)不同油田的開采特點，采用不同的配套技術(shù)作為支持。配套技術(shù)的有效選擇可以全面提升螺桿泵采油工藝的技術(shù)水平，對油田產(chǎn)量和作業(yè)效率的影響作用較為突出，為此，我們在實際油田開采作業(yè)中，需要對螺桿泵采油工藝的配套技術(shù)進(jìn)行合理選擇，充分發(fā)揮其自身的應(yīng)用優(yōu)勢。

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