油田地面驱动螺杆泵采油技术策略研究

油田地面驱动螺杆泵采油技术策略研究

发表时间：2019-12-12T09:16:38.693Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年18期作者：王宁海林伟萍张丽萍[导读] 油田地面驱动螺杆泵在运行的过程中，抽油杆易受到拉力和扭力的影响而导致出现脱扣、磨损等问题，对采油作业造成了一定的影响。

王宁海林伟萍张丽萍

长庆油田分公司第一采油厂陕西延安 716000

摘要：油田地面驱动螺杆泵在运行的过程中，抽油杆易受到拉力和扭力的影响而导致出现脱扣、磨损等问题，对采油作业造成了一定的影响。本文就油田地面驱动螺杆泵的工艺特点进行的分析，并在实践总结的基础上对油田地面驱动螺杆泵采油技术的优化策略予以了阐述。

关键词：螺杆泵；采油技术；优化

新时期以来，国民经济的发展对能源的依赖性日益地突显。市场供需矛盾下，油田企业的开采和生产的压力也在持续的上扬。而与此同时，资源的下行和成本的提升开始出现，成为油田企业发展中另一问题。在这一形势下，提速增效成为了油田企业应对当前发展形势的重要举措，并展开了多元的探索[1]。当前，采油企业通过对地面驱动螺杆泵采油技术的实践和改良，收到了较好的成效。实践表明，地面驱动螺杆泵采油技术运行平稳、结构简单、安全可靠，效能显著，实现了对“三低油田”采油作业中的高效、节能生产，成为提高油田的经济效益的有力推手。

1.油田地面驱动螺杆泵的工艺特点

以螺杆泵为核心的采油技术较好地实现了离心泵液流稳定性及容积泵效率的结合，该种采用技术相对于油梁式抽油机、电动潜油泵，具有结构简单、整体耗能地、操作稳定性好、轴向流动的连续性强等特点，且投资成本也相对较低。尤其是在采油的粘度比较大，在高含沙井方面的技术特色更为鲜明。这些较大的技术优势促成了这一采油模式的不断推广。螺杆泵采油工艺系统由地面驱动设备模块、抽油杆柱模块、螺杆泵模块组成。其中，工艺系统的驱动装置主要位于作业区的地面，安装在井口的位置。驱动系统主要用于提供原动力供给及轴向承载的作用，并通过装置调节实现变速、减速。工艺系统中的抽油杆模块作为地面驱动模块和螺杆泵模块的结合部，主要实现动力的传导。工艺系统中的螺杆泵模块，其井下部分主要由定、转子两部分组成，其中转子部分的强度大、精度高；定子部分由橡胶材料过程具有抗腐蚀和抗油的特点[2]。并在齿轮、皮带等设备的综合运用下，实现对原油的举升。在工艺改造的过程中，螺杆泵采油工艺系统的安装也十分的简单，可直接放在井口套管的四周，占地面积也性对较小。

2.油田地面驱动螺杆泵采油技术的优化

2.1 油田地面驱动螺杆泵的防脱优化

油田地面驱动螺杆泵的防脱优化主要是针对油管柱的防脱处理和抽油杆的防脱处理。首先，就油管柱的防脱处理而言，在油田地面驱动螺杆泵的运行过程中，泵内的转子在定子内沿顺时针方向不间断运动。在这一转动的过程中，扭矩成为了油田地面驱动螺杆泵的最直接的负载。而转子在作业过程中的长时间负载极易造成转子顶端的螺纹输油管形成脱扣的现象。因此，在现场的作业过程中，应不断强化对这一问题的有效处理，避免出现其顶端的螺纹输油管形成脱扣现象。当前，在采油作业中应用比较多的是锚定技术，这一技术能够较好地解决上述问题。油田地面驱动螺杆泵的抽油杆的长度一般较长，且在生产中需要保持扭矩传动的状态，长时间运行后会积蓄一定的弹性变形势能[3]。当油田地面驱动螺杆泵工作装置停机后，油田地面驱动螺杆泵的抽油杆会将将运转中所积蓄的弹性势能释放出来。在这一释放过程中，弹性性能会导致抽油杆做较大程度上的反转运动，进而容易造成油田地面驱动螺杆泵抽油杆脱扣的现象。在这一过程中，可通过安装定向的离合器、停机前的降压处理及在驱动装置中安装固定阀等操作实现对装置脱扣问题的有效预防。

2.2 油田地面驱动螺杆泵的防磨优化

油田地面驱动螺杆泵的作业过程中，转子和抽油杆之间容易发生冲撞，进而导致振动的产生。这一振动会在一定程度上导致油田地面驱动螺杆泵的输油管的磨损现象加重。在生产的过程总，需选择合理的防磨技术，有效减少转子和抽油杆之间振动的产生，从而使输油管的使用寿命得以延长。实践中对这一问题的解决主要是采取在定子顶端的接头处安装油管扶正器的方式来解决。在实践中也发现，地面驱动螺杆泵的抽油杆磨损的另一个主要的成因，便是油井的井斜和方位角的变化。若未能较好的控制，其也将在一定程度上导致抽油杆的磨损。因此在安装油管扶正器的过程中，应对扶正器的安装位置做好调整，确保扶正器的安装效用。技术总结中发现，可将有感扶正器安装在井斜及方位角改变幅度较大的部位，其防磨的效果较好。当前，应用到地面驱动螺杆泵系统的抽油杆扶正器主要存有两种，一种为弹簧式扶正器，一种为橡胶式螺杆泵，其抗磨系数基本可以达成生产作业的要求[4]。

2.3 油田地面驱动螺杆泵的解堵技术优化

原油有着特殊的物理特性，凝固温度高且含油蜡量较高，导致原油在低温状态下容易产生输油管结蜡的现象。结蜡之后输油管的整体效率将大打折扣。因此在地面驱动螺杆泵的运行过程中也需对输油管的结蜡现象予以关注，并及时排除[5]。当前，在实践中对这一问题的解决主要是采用油管加热的方式来融蜡从而避免输油管的堵塞。可通过电缆将输油管通电加热，在加热过程中，当热量超过油蜡或原油的熔点，输油管将得以疏通。值得关注的是，这一方法的熔融过程中，应对输油管内的温度进行实时的检测，避免对输油管的加热温度过高而导致其他生产事故。

综上所述，地面驱动螺杆泵采油技术的应用和改良，作为采油技术管理中的重要环节，其技术成果直接决定了采油企业的生产运行效能。而基于地面驱动螺杆泵采油技术升级是一系统化问题，在生产的过程中通过多种技术手段的运用，有效解决生产中的脱扣、磨损等问题。同时需在结合技术研发、岗位培训等方面的共同实施，助推地面驱动螺杆泵采油技术实际应用中的上档升级，实现技术改良条件下生产效能和企业效益的双提升。

参考文献

[1]肖凤滨，高好勇.直驱式螺杆泵地面驱动装置现场应用效果分析[J].科学时代，2015，（4）：76-76.

[2]李青春.螺杆泵地面直驱装置在牛心坨油田的节能应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（16）：140-140.

[3]张昊.螺杆泵地面直驱装置在油田应用中的节能效果[J].石油和化工节能，2016，（005）.

[4]张志君.双驱动式差动减速器的设计与分析[D].哈尔滨工业大学，2018.

[5]徐春亮，李丹，肖传玉.螺杆泵闭环智能采油系统在油田生产中的应用[J].石油石化节能，2017，7（10）.