螺桿泵環空測試技術的應用前景

林雪松(黑龍江省大慶市東北石油大學，黑龍江大慶 163000)

螺桿泵環空測試技術的應用前景

林雪松(黑龍江省大慶市東北石油大學，黑龍江大慶 163000)

本文重點介紹了螺桿泵環空測試技術、定向井螺桿泵技術和電機直驅螺桿泵系統等三項主要的螺桿泵配套技術。介紹了螺桿泵環空測試井的管柱結構、各部分的作用；定向井螺桿泵導向器的加裝方法、導向器的作用；電機直驅螺桿泵地面系統的優點。

螺桿泵；采油；新技術

1 技術創新點

研制出了由螺桿泵偏心井口、偏心驅動裝置及油管旋轉器、小直徑螺桿泵、扶正引鞋等組成的螺桿泵偏心配套采油技術，首次解決了KGLB500及以下螺桿泵井環空測試問題。

影響螺桿泵井環空測試的關鍵因素有三點：

一是地面驅動裝置位于井口正上方，遮擋了測試空間；二是螺桿泵泵抽管柱中的螺桿泵定子、扶正器、油管錨遮擋測試通道；

三是螺桿泵偏心采油管柱需要既要具有井口、管柱旋轉解纏電纜功能，同時也要在螺桿泵工作過程中具有錨定防轉的功能。

1.1 偏心驅動裝置

偏心驅動裝置與原驅動裝置對比：一是在驅動裝置下法蘭處開了一個長方形測試孔道，并設計了傾角12°、內通徑Φ87mm防噴測試閘門；二是在減速箱殼體側面銑出斜槽，便于安裝防噴管。

1.2 偏心井口

由偏心油管掛與掛體座組成。一是設計偏心油管掛,使偏心測試通道直徑達到φ73mm；二是油管掛內壁設計為傾角120的喇叭口，與測試閘門角度一致。

三是在油管掛與掛體座之間設計了推壓軸承，可解纏電纜。

1.3 油管扶偏器

為讓開測試通道，研制了油管扶偏器，替代原泵抽管柱的油管扶正器。不管測試儀接觸引斜段的任意位置，都將沿為使油管錨具備防軸向竄動和周向轉動的功能，將卡瓦設計成豎齒與橫齒相間的組合齒，并裝有防轉銷釘，進一步防止周向轉動。

斜面滑進測試通道。

1.4 扶正引鞋、KQW-114負壓空氣腔卡瓦油管錨及皮碗式可溶性釋放壓閥

為解決管柱錨定與環空測試之間的矛盾，研制了扶正引鞋與負壓空氣腔卡瓦油管錨。同時為確保負壓空氣腔卡瓦油管錨釋放到位，配套研制了皮碗式可溶性釋放壓閥。

將扶正引鞋主體設計成大V字形開口，其測試通道面積123cm2，相當于4倍φ62mm油管、15倍偏心油管錨測試通道面積，同時大V字形開口為油流通道，可有效防止落物或雜質堵塞，有利于測試儀器順利通過。由于油管錨位于油管旋轉器與篩管下方，即不能從油管內打壓釋放，也不能旋轉油管釋放。同時，為防止管柱彎曲，不能采取上提下放方式釋放。為此研制了在油套連通情況下套管打壓釋放的負壓空氣腔卡瓦油管錨。

皮碗在液壓作用下可以緊貼套管壁，確保油套環空建立起壓力。

在油管錨釋放完成后，繼續提高壓力將堵塊打掉，堵塊可自動溶化，不留異物、不污染油層。

1.5 油管旋轉器

利用鋼珠連接上、下接頭，實現相對轉動。與可旋轉井口配合使用，在泵體錨定的情況下可帶壓旋轉油管。

1.6 研制了KGLB500型及以下小直徑螺桿泵，解決了螺桿泵定子直徑過大，遮擋油套環空測試空間的問題

常規KGLB200-KGLB500螺桿泵泵體外徑為Ф102-114mm，測試儀器無法通過。為此重新設計了泵的結構參數，研制了泵體外徑為φ90mm的小直徑KGLB200-KGLB500螺桿泵。

2 研制的鉸接式產出剖面測試儀器與可傾斜防噴短接可使測試儀器順利通過螺桿泵偏心井口，并實現密閉測試

2.1 鉸接式產出剖面測井儀器

測井儀各部分之間由剛性連接改為鉸鏈連接，周向擺角15度；

將阻抗測試儀器一分為二，達到縮短單節測試儀器的目的；

縮小儀器外徑，由φ28mm縮小到φ25.4mm；

增加加重桿比重。加重桿長度由1m縮短至1.5m。產出剖面測井儀技術參數:

流量測量范圍：1.5m3/d-80m3/d含水率測量范圍：40%-100%含水率測量準確度：±3.0%F·S

井溫測量范圍及準確度：0℃-125℃，±1℃

壓力測量范圍及準確度：0MPa-40MPa，±0.2%F·S

2.2 可傾斜防噴短接

為解決防噴管無法與地面呈90°直立，以及電纜起下過程中水平分力過大的問題，研制了可傾斜防噴短接，用于連接測試閘門與防噴管。

3 環空測試技術現場試驗效果

截止2007年12月底，螺桿泵環空測試技術現場試驗128口井，累計流壓與產液剖面測試145井次，成功128井次，成功率88.3%。

控制偏磨技術措施及對策

一是應用定位旋轉扶正環、限位抽油桿，取代扭卡式扶正環，既能保護抽油桿接箍，又避免扶正環內磨抽油桿；二是針對油管彎曲，在坐封時控制下壓油管高度，同時開展不下壓坐封的新型油管錨試驗應用。凸輪油管錨試驗6口井，坐封成功率100%，平均免修期325天。打壓油管錨試驗40口井，坐封成功率77.5%，需要進一步完善；三是針對下部偏磨嚴重，作業時將轉子上1-5根桿更換為3環抽油桿；四是原井38mm抽油桿全井更換時采用28mm抽油桿；五是減少1200型大泵應用井數

下步研究試驗方向

（1）試驗應用內噴涂油管和防磨接箍，通過降低摩擦系數來減緩桿管磨損，延長檢泵周期

（2）開展優化扶正技術研究，根據偏磨位置采用上疏下密方式合理布置扶正器

針對定子脫膠問題，督促廠家提高產品質量，運轉時間小于一年的泵質量問題井堅持3倍索賠機制；針對空心轉子問題，減少空心轉子螺桿泵應用數量，減少轉子斷及洗井閥不回位漏失檢泵；針對供液不足問題，保證螺桿泵井合理工況，改善螺桿泵工作條件，避免橡膠過早老化失效，甚至燒泵。目前我廠等壁厚螺桿泵在用24口井，平均免修期357天，平均泵效60.45%，其中2013年以前下井的9口井平均免修期521天，平均泵效59.75%

林雪松，男，黑龍江省齊齊哈爾市人，本科畢業于東北石油大學石油工程專業，現就讀于東北石油大學油氣田開發專業。