螺桿泵采油工藝技術(shù)適應(yīng)性分析與應(yīng)用研究

丁琳

摘 要：螺桿泵主要包括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(shí)現(xiàn)了對(duì)常規(guī)容積泵以及離心泵優(yōu)勢的融合，在螺桿泵實(shí)際的運(yùn)行過程中，能夠保證油液的平穩(wěn)流動(dòng)，而且舉升的效率也比較高。與此同時(shí)，作為石油行業(yè)非常重要的一種舉升設(shè)備，在針對(duì)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：油田；工藝技術(shù)；螺桿泵；舉升效率

引 言

螺桿泵是在上世紀(jì) 80 年代左右出現(xiàn)的一種全新的機(jī)械舉升設(shè)備，在我國的原有舉升領(lǐng)域螺桿泵得到了非常廣泛的應(yīng)用。螺桿泵的主要是在電機(jī)以及皮帶輪的作用下降動(dòng)力帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣井下的螺桿泵就能保持轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定、勻速，完成原油的舉升。在經(jīng)歷了多年的應(yīng)用后，螺桿泵的在技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且實(shí)際的運(yùn)行穩(wěn)定性也在不斷提升，在目前石油資源逐漸緊張的形勢下，更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)螺桿泵應(yīng)用的研究。

1 螺桿泵的采油工藝概述

從總體來看，螺桿泵與其他的機(jī)械舉升設(shè)備相比較，設(shè)備本身的體積較小，在生產(chǎn)作業(yè)過程中產(chǎn)生的污染也先對(duì)較小，能耗低，而且設(shè)備的安裝也比較方便。在我國的石油行業(yè)中主要應(yīng)用的螺桿泵多數(shù)都是排量比較小的型號(hào)，針對(duì)大排量螺桿泵的研發(fā)與應(yīng)用與西方發(fā)達(dá)國家相比較仍然比較落后。而螺桿泵按照工藝的不同主要可以劃分為有油管以及無油管兩種，兩種類型的螺桿泵具備以下一些特點(diǎn)：

（1）在實(shí)際的采油作業(yè)過程中應(yīng)用螺桿泵實(shí)際的成本比較低。由于價(jià)格上的巨大優(yōu)勢，使得油田在進(jìn)行舉升設(shè)備采購的時(shí)候可以節(jié)省大量的費(fèi)用，與潛油電泵以及傳統(tǒng)的活塞泵相比較，螺桿泵的的結(jié)果更加簡單，在井場使用的時(shí)候安裝也更加便捷，整體投產(chǎn)過程的費(fèi)用投資也比較少，而且在后續(xù)的維修保養(yǎng)環(huán)節(jié)費(fèi)用也比較少。

（2）設(shè)備應(yīng)用方便。由于螺桿泵的體積較小，因此，實(shí)際占用的場地也先對(duì)較小，在螺桿泵的井場安裝過沉重只需要少數(shù)幾個(gè)人就能完成整個(gè)安裝和維護(hù)過程，在安裝過程中只需要將其安裝到井口的四通上即可，基本不需要多余的輔助設(shè)備。如果考慮防盜因素可以在井口上安裝井口防盜裝置即可。

（3）針對(duì)油田上一些特殊油藏進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候應(yīng)用螺桿泵能起到很好的開采效果。油田中油井的含沙量較高、含蠟或者稠油油井在生產(chǎn)開采的過程中由于井下油液的流動(dòng)性較差，導(dǎo)致普通的開采設(shè)備開采效率比較低。而如果利用螺桿泵就能起到很好的開采效果，不僅不會(huì)導(dǎo)致常規(guī)泵氣鎖的現(xiàn)象，還能有效提升上述幾種油井的開采效率。

（4）螺桿本與同類采油設(shè)備相比較效率更高一些。在實(shí)際的生產(chǎn)開采過程中，螺桿泵的運(yùn)行比較穩(wěn)定，而且機(jī)械部門的故障以及液柱缺失發(fā)生的概率比較小，而且還能有效避免在運(yùn)行過程中出現(xiàn)因?yàn)榱髁棵}動(dòng)而導(dǎo)致的油井產(chǎn)業(yè)量波動(dòng)的現(xiàn)象，通過對(duì)實(shí)際螺桿泵應(yīng)用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)表明，螺桿泵在實(shí)際的應(yīng)用過程中不僅運(yùn)行穩(wěn)定、流速均勻，而且實(shí)際的工作效率也比較高。

2 螺桿泵配套技術(shù)分析

螺桿泵在實(shí)際應(yīng)用的過程中不斷發(fā)展相關(guān)配套設(shè)備能夠極大的提升螺桿泵本身的運(yùn)行效率，并能將螺桿泵自身的性能更好的發(fā)揮出來。螺桿泵的相關(guān)配套技術(shù)包括地面的驅(qū)動(dòng)設(shè)備、泵型配套、螺桿泵系統(tǒng)優(yōu)化、密封驅(qū)動(dòng)裝置、空心轉(zhuǎn)子螺桿泵技術(shù)等。螺桿泵配套技術(shù)的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)螺桿泵的偏磨以及抽油桿斷脫的問題得到了很好的解決。就螺桿泵長久的發(fā)展來看，相關(guān)配套技術(shù)的發(fā)展仍然還有較大的空間。

2.1 螺桿泵的防抽油桿斷脫技術(shù)

在油田實(shí)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(huì)出現(xiàn)振動(dòng)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?yàn)槁輻U泵自身的因素導(dǎo)致停轉(zhuǎn)，在這個(gè)過程中螺桿泵自身旋轉(zhuǎn)過程中的能量就會(huì)被集中釋放出來，從而造成螺桿泵出現(xiàn)一個(gè)反向高速旋轉(zhuǎn)的趨勢，在這個(gè)巨大作用力的條件下，常常會(huì)導(dǎo)致螺桿泵機(jī)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(duì)這一現(xiàn)象，可以從以下幾個(gè)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(duì)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(dòng)設(shè)備的主動(dòng)軸或者從動(dòng)軸上面安裝一個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)，或者通過與摩擦片相結(jié)合的方式來增強(qiáng)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(shí)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(gè)止回閥；④ 針對(duì)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(gè)接入裝置。在連接的時(shí)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 密封驅(qū)動(dòng)裝置配套技術(shù)

在螺桿泵機(jī)組整體的運(yùn)行過程中密封驅(qū)動(dòng)裝置的作用是非常重要的。通朝情況下螺桿泵裝置以下兩個(gè)部位需要進(jìn)行良好的密封：分別是減速器下部的密封處以及井口盤根盒處，在正常運(yùn)行的情況下，一般螺桿泵的密封效果能夠維持15-20個(gè)月的使用時(shí)間，在良好的密封作用下，使得螺桿泵以往由于運(yùn)行過程中磨損在成驅(qū)動(dòng)裝置漏油的現(xiàn)象得到了極大的緩解。

2.3 螺桿泵采油工藝系統(tǒng)優(yōu)化

現(xiàn)代社會(huì)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，因此螺桿泵采油技術(shù)的應(yīng)用過程中也應(yīng)該合理的應(yīng)用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)來對(duì)螺桿泵的采油工藝進(jìn)行優(yōu)化，通過對(duì)螺桿泵在運(yùn)行過程中相關(guān)參數(shù)的采集、統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)螺桿泵運(yùn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，并不斷強(qiáng)化螺桿泵的設(shè)計(jì)以及組裝優(yōu)化，在這個(gè)過程中將一些測試儀器以及軟件系統(tǒng)進(jìn)行有效的利用，精確的測量螺桿泵在運(yùn)行過程中光桿的扭矩、轉(zhuǎn)速、向心力等參數(shù)。并對(duì)螺桿泵的軸與泵體進(jìn)行在在線診斷，這樣就能實(shí)施的根據(jù)螺桿泵井具體對(duì)的生產(chǎn)狀況來進(jìn)行地層壓力、流體物性以及油井產(chǎn)能的靈活調(diào)整。

3 結(jié)束語

總而言之，在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代下，石油能源的消耗都在不斷的增加，為了不斷適應(yīng)社會(huì)最石油資源需求量的不斷增長，就想要有效的提升石油資源的生產(chǎn)效率以及開采質(zhì)量，鑒于此，針對(duì)石油資源生產(chǎn)開采設(shè)備相關(guān)配套技術(shù)的優(yōu)化勢在必行。鑒于螺桿泵在石油生產(chǎn)開采過程中的廣泛應(yīng)用，不斷提升螺桿泵配套技術(shù)以及工藝與螺桿泵系統(tǒng)的有效結(jié)合才能讓螺桿泵的的工藝優(yōu)勢最大的發(fā)揮出來，但是配套技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中存在一些限制因素，因此一定要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)工藝的研究才能推動(dòng)螺桿泵技術(shù)在我國的大力發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張霞， 任志臣， 陳洪維， 等. 螺桿泵采油工藝技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 油氣田地面工程， 2007（09）： 18+21