浅析螺杆泵采油工艺及配套技术

油气田地面工程第２６卷第９期（２００７．９）　螺杆泵采油工艺技术现状　张霞　任志臣　陈洪维　张金红　黄冬菊　（胜利油田孤岛采油厂）　摘要：为扩大螺杆泵的应用规模，胜利　油田孤岛采油厂逐步引进了ｌｌ００—１６大排　量螺杆泵和直驱式螺杆泵采油工艺，配套了　高抗扭矩抽油杆和连续杆。在螺杆泵工作参　数优选方面，进行了排量和转速的优选，在　配套技术方面，进行了油管锚定、抽油杆扶　正防脱、泵质量检测、工况诊断及自动保护　等方面的研究与应用，改善了大排量螺杆泵　的应用效果。　关键词：螺杆泵；采油；配套工艺　１　螺杆泵配套工艺　（１）大排量螺杆泵采油工艺。目前孤岛油田　已进入高含水后期，提液稳油对油田的深入开发极　为重要。针对这一问题，经过认真分析，首先将对　螺杆泵井的治理纳入低液量治理井中。由于孤岛油　田居民区存在部分供液能力较好的油井，抽油机占　地面积大、噪音污染严重，前期采用常规螺杆泵产　液量又受到限制，制约了这部分油井潜力的发挥。　其次开展了ＧＬＢ１１００—１６型大排量螺杆泵现场试　验。现场试验４口井，措施后平均单井日液由　４１．２７　ｔ上升到１３７．３　ｔ，平均单井日油由２．７３　ｔ上　升到８．６３　ｔ，已累计增产原油１　０２４　ｔ。　（２）连续杆配套工艺。由于螺杆泵在开、停　井时，运转扭矩比较大，螺杆泵在运转过程中由于　偏磨等因素影响容易断脱。而连续杆在抗拉、抗扭　方面物理性能大大提高，重量降低，减少负荷　１０％以上，它中间无接箍，表面光滑，能消除活塞　效应，井下抽油杆、油管走向吻合，无较大偏磨　点，减轻杆管偏磨，起下方便，减少作业时间，减　轻工人劳动强度。由于其具有以上优点，孤岛油田　从２００５年开始陆续引进连续抽油杆，截至目前共　计应用１０井次。　（３）直驱式螺杆泵采油工艺。在传统螺杆泵　应用的基础上，孤岛油田引进应用了直驱式螺杆泵　采油工艺。新型直驱式螺杆泵在传统机械式基础　上，去掉了皮带传动的机械部分，采用立式空心轴　电机直接螺杆泵光杆，电机为永磁电机，由专用无　刷直流控制器进行控制。系统结构简单、效率高，　避免了断杆、反转脱扣等问题，具有一定的节电作　用。孤岛油田应用了３口井，平均综合节电率为　３３．２８％，下一步孤岛采油厂将有针对性地引进直　驱式螺杆泵。　（４）高抗扭矩抽油杆。针对螺杆泵井普通抽　油杆在工作状态下因拉力及扭矩过大等原因造成杆　柱断脱率较高而开展了螺杆泵井杆柱断脱现状调　查，分析了螺杆泵油井杆柱断脱机理和影响抽油杆　失效的主要因素，研制了高抗扭矩驱动抽油杆。高　抗扭矩驱动抽油杆与实心抽油杆及相同外径的空心　抽油杆相比具有如下特点：①抗扭强度提高近２　倍，避免螺纹滑扣；②能产生较大的预紧力，防止　下井时脱扣；③使用寿命提高３倍以上。　２００４年，孤岛油田螺杆泵井中应用高抗扭矩驱　动抽油杆２２口。应用表明：高抗扭矩驱动抽油杆具　有针对性强、效果明显的特点，解决了螺杆泵井杆柱　断脱的问题，改善了螺杆泵的应用效果，延长了油井　免修期，取得了明显的经济效益和社会效益。　（５）变频控制装置。由于螺杆泵一般采取低参　数开井，待液面稳定、运转平稳后进行调参，而普通　螺杆泵控制柜需要停井调参，带来许多生产隐患，使　用变频控制柜可以根据油井工作状况调节转速，实　现无级调整，使螺杆泵的转速与地层情况合理配套，　从而提高泵效，使供采达到平衡，提高能源利用率，　降低油井故障发生率，达到增产节能的目的。　２　存在的问题和解决的方法　（１）油管锚定工艺。螺杆泵工作时，井下泵　所产生的扭矩使泵上油管有斜扣作用，因此需进行　油管锚定，经过对液压油管锚、Ｙ２１１封隔器、　Ｙ２２１封隔器、旋转式油管锚井下试验对比发现，　液压油管锚解封性能不稳定，常造成油井大修；　Ｙ２１１封隔器由于中心管与卡瓦分体，不能完全防　脱；Ｙ２２１封隔器作业施工管柱较难调整。旋转式　油管锚是在前三种油管锚的基础上（下转第２１页）

螺杆泵采油工艺技术应用研究

摘 要：历经许多年时间对螺杆泵采油工艺技术应用研究，螺杆泵在一定程度上便慢慢的成为包含存在油的管子和不存在油的管子两种开发石油的工艺。螺杆泵开采油的工作艺术根据与之有联系的技术方面的参数做了一系列的确定，那么这个确定主要包含在地面上安装一些带有驱动的装置和采油泵的类型做一些相关匹配；在抽油方面的杆子的一些选用；螺杆泵的系统在优化方面的设计；在驱动安装方面做到的密封效果；采油过程中针对抽油杆子的断掉或者是脱落做了一些预防工作。螺杆泵的一系列的相匹配的技术水平在采油工程中的应用，在整个采油工程中很好的解决了期间遇到的各式各样的的问题方面获取了一个质的飞跃的效果；另一方面，在聚合物的驱动方面与三元复合方面的驱动的过程中的一系列的应用分别都看到一些非常好的效果，完全能够成为现实采油工程中克服一切困难的一项非常好的替代技术。在以后的采油工程中关于泵的制材方面的开发、泵在优化方面的优化设计、在自动方面的控制以及在工况方面的一些测试工作和在螺杆泵方面的一些研究开发等方面的技术水平有待提高。

关键词：螺杆泵 采油工艺 应用

引言：在新世纪的科技水平不断提高的前提下，社会对于石油的使用率也在有着一定性的提高，从而使得油田在采油方面也有着效率方面的提高，不过处于油田的开采过程中遇到的问题也相应的变多，那就是采出来的油里面含水率也随着年代的推移慢慢上升，平均在每一吨的油的液体中可以消耗处于采油过程中所用的总费用中所占的比例也是呈直线速度上升。从而使得油井在采油过程中所创造的效益也是逐渐的下降，因此如果想解决这一艰巨的问题，那么就需要我们在采油设备方面做一些研究和开发，那么首先选用在举升方面的设备是减少采油开销的最为重要的方式之一。那么作为一个新型的泵种螺杆泵为一种全新型的容积方式的采油泵，螺杆泵在运动方面的部分零件是非常少的，同时也不存在开关零件和相对不简单的液体通道，另一方面就是，螺杆泵在排油过程中阻力小，从而使得油在排油过程中达到均匀的效果，同时螺杆泵的适应性也是非常强的。现在的社会中，螺杆泵在采油方面的科学技术在采油工程中已经基本上走向了系列化，标准化以及产业化的正确道路。

油气田地面工程第２６卷第９期（２００７．９）　螺杆泵采油工艺技术现状　张霞　任志臣　陈洪维　张金红　黄冬菊　（胜利油田孤岛采油厂）　摘要：为扩大螺杆泵的应用规模，胜利　油田孤岛采油厂逐步引进了ｌｌ００—１６大排　量螺杆泵和直驱式螺杆泵采油工艺，配套了　高抗扭矩抽油杆和连续杆。在螺杆泵工作参　数优选方面，进行了排量和转速的优选，在　配套技术方面，进行了油管锚定、抽油杆扶　正防脱、泵质量检测、工况诊断及自动保护　等方面的研究与应用，改善了大排量螺杆泵　的应用效果。　关键词：螺杆泵；采油；配套工艺　１　螺杆泵配套工艺　（１）大排量螺杆泵采油工艺。目前孤岛油田　已进入高含水后期，提液稳油对油田的深入开发极　为重要。针对这一问题，经过认真分析，首先将对　螺杆泵井的治理纳入低液量治理井中。由于孤岛油　田居民区存在部分供液能力较好的油井，抽油机占　地面积大、噪音污染严重，前期采用常规螺杆泵产　液量又受到限制，制约了这部分油井潜力的发挥。　其次开展了ＧＬＢ１１００—１６型大排量螺杆泵现场试　验。现场试验４口井，措施后平均单井日液由　４１．２７　ｔ上升到１３７．３　ｔ，平均单井日油由２．７３　ｔ上　升到８．６３　ｔ，已累计增产原油１　０２４　ｔ。　（２）连续杆配套工艺。由于螺杆泵在开、停　井时，运转扭矩比较大，螺杆泵在运转过程中由于　偏磨等因素影响容易断脱。而连续杆在抗拉、抗扭　方面物理性能大大提高，重量降低，减少负荷　１０％以上，它中间无接箍，表面光滑，能消除活塞　效应，井下抽油杆、油管走向吻合，无较大偏磨　点，减轻杆管偏磨，起下方便，减少作业时间，减　轻工人劳动强度。由于其具有以上优点，孤岛油田　从２００５年开始陆续引进连续抽油杆，截至目前共　计应用１０井次。　（３）直驱式螺杆泵采油工艺。在传统螺杆泵　应用的基础上，孤岛油田引进应用了直驱式螺杆泵　采油工艺。新型直驱式螺杆泵在传统机械式基础　上，去掉了皮带传动的机械部分，采用立式空心轴　电机直接螺杆泵光杆，电机为永磁电机，由专用无　刷直流控制器进行控制。系统结构简单、效率高，　避免了断杆、反转脱扣等问题，具有一定的节电作　用。孤岛油田应用了３口井，平均综合节电率为　３３．２８％，下一步孤岛采油厂将有针对性地引进直　驱式螺杆泵。　（４）高抗扭矩抽油杆。针对螺杆泵井普通抽　油杆在工作状态下因拉力及扭矩过大等原因造成杆　柱断脱率较高而开展了螺杆泵井杆柱断脱现状调　查，分析了螺杆泵油井杆柱断脱机理和影响抽油杆　失效的主要因素，研制了高抗扭矩驱动抽油杆。高　抗扭矩驱动抽油杆与实心抽油杆及相同外径的空心　抽油杆相比具有如下特点：①抗扭强度提高近２　倍，避免螺纹滑扣；②能产生较大的预紧力，防止　下井时脱扣；③使用寿命提高３倍以上。　２００４年，孤岛油田螺杆泵井中应用高抗扭矩驱　动抽油杆２２口。应用表明：高抗扭矩驱动抽油杆具　有针对性强、效果明显的特点，解决了螺杆泵井杆柱　断脱的问题，改善了螺杆泵的应用效果，延长了油井　免修期，取得了明显的经济效益和社会效益。　（５）变频控制装置。由于螺杆泵一般采取低参　数开井，待液面稳定、运转平稳后进行调参，而普通　螺杆泵控制柜需要停井调参，带来许多生产隐患，使　用变频控制柜可以根据油井工作状况调节转速，实　现无级调整，使螺杆泵的转速与地层情况合理配套，　从而提高泵效，使供采达到平衡，提高能源利用率，　降低油井故障发生率，达到增产节能的目的。　２　存在的问题和解决的方法　（１）油管锚定工艺。螺杆泵工作时，井下泵　所产生的扭矩使泵上油管有斜扣作用，因此需进行　油管锚定，经过对液压油管锚、Ｙ２１１封隔器、　Ｙ２２１封隔器、旋转式油管锚井下试验对比发现，　液压油管锚解封性能不稳定，常造成油井大修；　Ｙ２１１封隔器由于中心管与卡瓦分体，不能完全防　脱；Ｙ２２１封隔器作业施工管柱较难调整。旋转式　油管锚是在前三种油管锚的基础上（下转第２１页）

潜油螺杆泵采油系统设计与应用技术的探讨

潜油螺杆泵采油系统是一种用于油田采油作业的特殊设备，其设计与应用技术对于提高油田开采效率和降低成本具有重要意义。本文将对潜油螺杆泵采油系统的设计原理、结构特点、工作原理以及在油田开采中的应用技术进行探讨，旨在深入了解该系统的工作原理及优势，为油田开发提供技术支持和参考。

一、潜油螺杆泵采油系统的设计原理

1.1 螺杆泵原理

潜油螺杆泵是一种通过螺杆旋转来实现吸油和排油的设备。其工作原理是将液体从入口处吸入，通过螺杆的旋转运动，在泵体内形成一种推进液体的顺序螺旋空间，最终将液体压出泵体。由于螺杆泵具有高效率、稳定性好、输送能力强的特点，因此在油田采油系统中得到了广泛应用。

潜油螺杆泵采油系统是将螺杆泵安装在井下进行采油作业的一种特殊结构。其设计原理是将电动机和螺杆泵联合安装在一起，通过电动机的驱动来带动螺杆泵进行吸油和排油操作。为了保证系统的正常运行，潜油螺杆泵采油系统还需要配备相应的控制装置和保护装置。

2.1 结构简单紧凑

潜油螺杆泵采油系统的结构设计非常简单紧凑，由于螺杆泵具有较高的输送能力和压力，因此可以直接安装在油井井底，而无需进行其他特殊的改造。

2.2 耐腐蚀性强

潜油螺杆泵采油系统的主要构件采用耐磨、耐腐蚀材料制成，能够在恶劣的地下环境中长期稳定运行。系统内部采用特殊密封结构，有效防止井下液体对设备的侵蚀，提高了系统的使用寿命。

2.3 易于维护

潜油螺杆泵采油系统的维护操作非常简便，可以通过井口直接维护，无需进行井口开采操作。这不仅提高了维护效率，还为油田的连续稳定生产提供了便利条件。

潜油螺杆泵采油系统在工作过程中，主要依靠电动机带动螺杆泵的旋转来实现吸油和排油操作。当电动机启动后，通过联轴器将动力传递给螺杆泵，螺杆泵开始旋转。在螺杆泵的作用下，井下油液被吸入系统，经过螺杆泵的旋转作用，最终得以排出地面储油罐。