大慶油田螺桿泵機采井系統效率現狀與措施分析

王濤

（大慶油田有限責任公司技術發展部 黑龍江大慶 163000）

螺桿泵采油井內部應用的泵需要較高黏度的流體潤滑，定子的磨損將會直接影響工作效率，雖然螺桿泵操作相對簡單，但準確性要求極高，否則會對泵體造成很大的損傷。因此，油田螺桿泵機采系統運行周期和效率的提高，能夠降低油田開采過程中所需要的設備能耗，大幅降低生產成本，對于此方法的研究具有重要的現實意義。目前，油田普遍采用電動采油螺桿泵系統，這種系統容易受到井內構造的限制，如果螺桿泵在生產過程中轉速降低，油井的產液能力受到限制，將在很大程度上影響油田采油作業的效率。

1 螺桿泵井系統工作效率的現狀

1.1 螺桿泵機采井系統工作效率需要進一步提升

現階段大慶油田螺桿泵舉升工藝逐漸完善發展，實際生產過程中應用螺桿泵的數量也發展到了一定的瓶頸期，亟需技術的突破。研究表明，相較于傳統抽油機井效率，螺桿泵舉升效率和工藝適應性有比較明顯的提升。特別是在電機負載率和系統效率方面，螺桿機采井系統的效率具有較大的提升，螺桿泵的優勢明顯。然而，相較于標準的參數而言，螺桿泵機采井系統的工作效率仍然具有可以提升的空間。因此，需要技術人員對螺桿泵機采井系統進行進一步的研究，挖掘螺桿泵機的工作潛能。

表1 螺桿泵與抽油機相關參數

1.2 大慶油田螺桿泵井系統地面轉動效率較低

普通的電動螺桿泵在進行地面作業時，螺桿泵的桿管很容易受到磨損耗，因此，螺桿泵機采井系統地面的轉動效率較低。就普通的螺桿泵系統模型而言，螺桿泵難以適應復雜的地質環境，螺桿泵下泵的轉速規劃不合理。此外，螺桿泵地面轉動出現故障的因素較多，如無法控制螺桿泵的轉動速度、螺桿泵的內部結構和油田井不適合等因素，都會導致螺桿泵地面轉動的故障。同時，螺桿泵本身的材質也可能會影響螺桿泵的工作特性，使得螺桿泵在進行系統作業時不能有效地協調，持續供液能力較差。現階段石油公司開始利用網絡系統控制油田螺桿泵技術，規劃網絡結構和訓練參數，加強對螺桿泵故障因素的分析。目前，油田螺桿泵故障因素的分析結果尚沒有得到驗證，因此需要專業人員盡快完善網絡控制的參數，及時優化故障診斷的軟件編制，從而避免油田螺桿泵機采井系統因運行不當而導致的機械故障。

1.3 螺桿泵采油工藝技術尚不成熟

螺桿泵采油是新興的舉升采油方式，具有操作方式相對簡單、設備成本相對較低，以及采油效果顯著等優勢。現階段隨著應用規模和需求量的增大，螺桿泵機采井系統也需要進一步優化。我國的螺桿泵采油工藝技術尚不成熟，采油設備結構相對簡單，需要對螺桿泵具體原理和性能進行進一步研究。此外，對螺桿泵的水力性能、承壓性能以及泵的漏失量研究力度不足，需要技術人員加強研究力度。在大慶油田的實際采油過程中，螺桿泵的排量受到限制，不能發揮最大效用，因而會降低油田的產油效率，也會造成能源資源的浪費。如果螺桿泵采油工藝技術無法得到改進，螺桿泵的漏失量還可能增加，不僅造成石油資源的損耗，還可能污染自然環境。

2 提高大慶油田螺桿泵機采井系統效率的對策

2.1 增加電機負載率

國內外的研究顯示，螺桿泵機舉升系統中的電機負載率最少需要達到額定功率的35%。大慶油田作為我國最大的油田，其螺桿泵的電機功率大多能夠到達35%，其工作狀態尚處在合理范圍內。技術人員需要加強對油田螺桿泵機電機負載率的研究力度，對螺桿泵的電機負載率和系統效率進行合理計算，詳細分析阻礙電機負載率提高的相關因素，確保電機負載率能夠有效提高。

2.2 提高地面轉動效率

大慶油田在進行螺桿泵地面轉動效率研究之前，首先需要總結先前的有效經驗，引進國外先進的螺桿泵地面裝置進行研究。現階段國際市場中新型螺桿泵地面裝置能夠有效減少齒輪和皮帶傳動，提高地面轉動效率。此外，新型裝置具有相對穩定的性能，需要較低的維護費用。大慶油田需要加強對新型的螺桿泵地面裝置系統的研究，逐步研發適合大慶油田實際情況的地面裝置系統。同時，大慶油田還需要加強與西方發達國家在技術上的交流，有效引進國外先進設備。在利用螺桿泵采油的實際工作中，大慶油田還需要確定合理的工作速率。良好的工作轉速能夠促進系統的高效平穩運行。研究表明，螺桿泵機系統效率的提高首先需要確保工作轉速超過臨界的工作轉速。

圖1 GLB500 型螺桿泵壓力-有效功率曲線

2.3 選擇合理的泵、井

一般而言，螺桿泵有效功率和泵壓存在相應的聯系，在油田的低漏失區域增加泵壓和轉速能夠有效提高螺桿泵的電機功率；在油田的高漏失區域，轉速的增加能夠有效降低螺桿泵電機功率。因此，大慶油田在選擇泵和井的過程中，首先需要考慮多方面的因素，選擇合適的工作轉速，確保泵排量能夠適應油井的產量。

2.4 完善螺桿泵采油配套技術

螺桿泵機采井系統效率有效提高的同時，還需要大慶油田為此配備相應的采油技術。大慶油田需要結合生產實際，優化洗井工藝，減少螺桿泵洗井過程中對油層的不良影響。同時優化油管扶正技術，確保扶正的安全性和穩定性。此外，大慶油田還對螺桿泵性能的檢測系統進一步優化，為準確把握螺桿泵的工作狀態奠定了基礎。

3 結論

綜上所述，大慶油田在一定程度上滿足了我國社會發展的需求，促進了我國經濟的高速發展。現階段能源消耗與日俱增，為保障大慶油田采油作業長期穩定發展，加強大慶油田螺桿泵機采井系統的研究刻不容緩。