電動潛油螺桿泵技術及其推廣應用

賈曉鋒

摘要：電動潛油螺桿泵作為目前在油氣田開發的廣泛運用的新型抽油泵設備，能夠在處于高含氣、高含砂、高粘度稠油及斜井原油開采工作中，具備獨特應用技術優勢。本文主要結合自身工作經驗，分析電動潛油螺桿泵的技術及具體運用和推廣前景。

關鍵詞：電動潛油螺桿泵;技術推廣;應用

電泵在各領域由于其排量大揚程高的優勢特點廣泛運用，但是其技術局限所致無法運用于高含氣、高含砂、高粘度稠油及斜井的開采工作中[1]。而近些年廣泛運用的一種新型技術設備，電動潛油螺桿泵技術運用于油田開采工作中，獲得了較好的運用成效。

1 電動潛油螺桿泵技術原理及工作特點

1.1 電動潛油螺桿泵技術原理

在運用電動潛油螺桿泵技術過程中，電潛螺桿泵機組能夠將減速器、電機、撓性軸、保護器以及螺桿泵和電纜，送至井下地面管線鏈接螺桿泵及油管[2]。地面電網的電源竟有變氣壓。接線盒與控制柜相連之后，經由電纜運送電能至井下的電機，電機旋轉至減速器及撓性軸驅動泵，之后將井爺旋轉舉升到地面。

1.2 電動潛油螺桿泵工作特點

電動潛油螺桿泵的運用相較桿泵主要具備的技術優勢特點如下[3]：其一節能，越是稠油反而能夠行之有效的降低能耗;其二為不發生氣鎖同時還能夠達到破乳的作用;其三可以平穩連續抽吸，從而避免擾動油層情況;其四該技術并未存在抽油桿，因此有效減少了由于抽油桿存在所致的脫扣及磨損損失情況;其五該技術能夠運用于定向井、斜井以及水平井中;其六該技術的所占地面空間較小，井面并無存在噪聲、泄露平日的管理工作液比較簡單;其七能夠行之有效的提高泵下深及排量;其八泵下的機組發熱能夠有效取得泵下加熱的作用。

電動潛油螺桿泵的運用相較電泵主要具備的技術優勢特點如下：其一雖然運用了等同的電機，但是處于同樣的揚程及排量情況下，運用的電量相較電泵明顯較小;其二電泵的常規工作轉速是2900r/min，而電動潛有螺桿泵主要以150～360r/min為主;其三為運用了等同的保護器、電動油以及小扁電纜和動力電纜;其四為該系統的運用效率較高且對粘度較高的井同樣如此;其五為乳化井液情況較小，并非如同電泵一樣劇烈;其六在油液中存在蠟質不會輕易結垢于泵筒內;其七泵內的自由氣含量在超出15%情況下，需要加設氣體分離器，但是潛油螺桿泵處于泵內的自由氣含量低于40%情況下，無需考慮氣體分離這一問題。

2 電動潛油螺桿泵技術指標及選井要求

2.1 電動潛油螺桿泵技術指標

在運用電動潛桿泵采油系統工作實踐中，主要的技術指標包括如下：以20～150m3/d的排量、1000～1800m的揚程以及超出200m沉沒度的下泵深度。

2.2 電動潛油螺桿泵選井要求

主要選井需求如下：首先51/2”套管適用于θ120通井規，7”套管適用于θ155通井規、95/8”套管適用于θ218通井規，確保通井的絕對順暢;其次需要確保油層能夠具備極強的供液能力，確保具備超出300m的沉沒度;再者需要確保產液含沙量的體積、出砂井均低于5%;最后控制井液的粘度低于5000MPa·s，以及油層的溫度需要控制在120℃以內。

3 關鍵技術設計分析及現場運用效益

3.1 關鍵技術

如何在實踐工程中運用電動潛油螺桿泵的技術關鍵，主要在于如何能夠保證潛油電動機、潛油螺桿泵，借助各種傳動部件以及相應的響應保護裝置，確保組件之間能夠互相協調、匹配、一致，并且能夠實現較高功率傳遞效率，保證傳遞過程平穩，整個電動潛油螺桿泵的機組具備較長的檢泵周期。其一潛油電動機為了能夠順應螺桿泵的正常運行，設計4極潛油電動機，從而滿足不同油井開采現場的電壓需求，并且具備極好絕緣性能夠滿足不同的油井井框需求;其二電動機保護器通過運用了特殊并聯膠囊保護器，達到了對設備組件運行的層層保護功能，能夠具備較強的密封作用，從而有效預防井液、水進入至潛油電動機，同時還能夠達到起壓力平衡及承載作用;其三減速器及保護器，能夠提高輸出扭矩值泵所需的工作扭矩，從而確保處于斜井、水平井的不同工況下，減速器均能夠正常工作;其四地面變頻控制器，能夠根據負載轉矩改變啟動轉矩至最佳數值，從而有效保護電動機的啟、停狀態，同時還能夠達到節能成效。

3.2 現場運用效益

運用油井開采工作單位，油田多部分為斜井，地面的原油粘度達到了1706～3652MPa·s，達到平均22102MPa·s的原油粘度，屬于常規稠油。在最初開發過程中通過運用普通的螺桿泵，但是隨著逐步深入開發具備一定開發潛力的斜井，受到其自身的工藝限制所致無法開發深油層。后2017年5月通過運用三口電動潛油螺桿泵，達到了油層2520m的平均下入深度，達到了三口井的日常產液為38.3t，平均每日的產油量達到了21t，綜合含水值為45%，以原本的250天檢泵周期增加至425天，獲取了較好的技術開發運用效果，截止至目前已經達到了增油量累計1255t。

4 結語

總而言之電動潛油螺桿泵技術的運用，能夠獲得較好的運用成效，基于根本層面有效解決了稠油開采過程中，存在的抽油桿的斷脫、斜井以及深井中桿管的偏磨等問題。在進一步技術改進需要提高減速器的承載力，從而更好的發揮此項技術的運用優勢。

參考文獻：

[1]嚴亞忠，李穎，李俊華，et al.電動潛油螺桿泵用于稠油大斜度定向井的討論[J].石油機械，2016，31（3）：49-51.

[2]梁鐵坤.電動潛油螺桿泵采油系統控制技術的研究[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學，2015.