螺桿泵采油配套工藝技術

郭玉山

摘? 要：本文探討了螺桿泵采油的配套工藝技術的抽油桿防反轉裝置，插接桿及防卡銷，抽油桿扶正器，油管錨定裝置，空心桿光桿打撈器，地面除砂裝置，通過現場試驗，此裝置在錦150及288-7井的應用取得了重大成功。

關鍵詞：螺桿泵;技術參數;現場應用

一、螺桿泵采油的配套工藝技術

1、抽油桿防反轉裝置

螺桿泵在運轉一段時間后，井下抽油桿積累一部分能量，停機時，抽油桿將高速反轉;另外油管內液體與油套環空液面的高度差，也將使抽油桿反轉，若不加以限制，由慣性作用勢必造成抽油桿脫扣，所以必須在螺桿泵驅動裝置上設計防反轉機構。

抽油桿防反轉裝置的工作原理是利用棘輪棘爪機構的單向回轉特點，阻止反轉，結構簡單，成本低。缺點是反轉不能自動釋放，有沖擊。

2、插接桿及防卡銷

3、抽油桿防脫器

當轉子下入定子內時，由于轉子外形為螺旋線，要發生旋轉，轉子與抽油桿連接在一起，若抽油桿不轉勢必造成其脫扣。防脫器裝在抽油桿與轉子之間，當轉子正向轉動時，防脫器跟著轉子轉動，而上部的抽油桿靜止不動，可防止脫扣現象的發生。

4、抽油桿扶正器

螺旋型抽油桿扶正器是螺桿泵抽油系統中不可缺少的井下配套工具。在井下的作用是扶正管、泵及抽油桿，防止泵徑向移動及抽油桿由于重力和離心力作用而彎曲磨油管，現場應用的是以非金屬材料（尼龍和橡膠）為主的單體扶正器。新型抽油桿扶正器是由上接頭、桿體、扶正套、接箍、下接頭組成。扶正套為螺旋型，材質為尼龍66，耐磨、耐腐蝕性能好，其它部位材質為35CrMo（見圖6）。

新型抽油桿扶正器的主要作用：

1、防止抽油桿磨油管;

2、使抽油桿在油管內居中;

3、螺旋型流道易于液體流動，減少阻力。

新型抽油桿扶正器的主要技術參數：

齒數：n=3;螺距：t=111mm;

螺旋角：λ=600;螺旋方向：右旋;

導程：l=333mm;長度：800-1000m

5、油管錨定裝置

防轉錨是保證轉子、定子相對運動，防止油管脫扣的關鍵工具，位于螺桿泵下端，與定子連接，當螺桿泵轉子抽油轉動時，使定子產生一個反扭矩，周向固定定子及油管，完成螺桿泵的抽吸工作。現場使用271及251封隔器改進面成，該裝置座封方便，一般座封壓力在100KN左右。

6、空心桿光桿打撈器

此為空心桿光桿落井時的打撈工具。空心桿光桿打撈器是由接頭、筒體、卡牙三部分組成，其工作原理為：當需打撈抽油桿時，將此撈筒連于抽油桿上，下到預定位置，由于撈筒筒體下面的斜面作用，已斷的空心抽油桿的上部會順利導入撈筒，這時上提撈筒，卡牙在其與抽油桿的摩擦力及其重力的作用下會沿筒體斜面向下運動，致使斜面對卡牙產生一徑向分力，該力通過卡牙作用于空心抽油桿上，這樣，卡牙就牢固地抓住空心抽油桿，撈筒順利地捕獲落井的抽油桿，落物隨抽油桿的上提而撈出。

技術參數：設計負荷13t;外徑65mm;本體276mm

7、地面除砂裝置

由于攜砂能力強，給采油站管理帶來諸多不便，也常常造成進站管線的堵塞，因此井場必須配有除砂裝置。該裝置只是在儲油罐下方開一個清砂口，定期清砂即可（見圖8）。

二、現場試驗

稠油攜砂冷采工藝技術于1999年開始現場試驗，截止2002年4月底，已施工65井次，稠油冷采技術日臻完善，主要應用在因出砂、出泥漿、油稠等原因造成油井卡泵、光桿下不去以及偏遠井試油等。取得了良好的攜砂增油效果，已累計增油15602噸，平均延長檢泵周期68天，投入產出比1：5。（部分井見表一）。幾年來我們重點作了以下工作：

1、引進插接式空心桿

針對抽油桿脫、斷等現象，引進了抗扭強度大，易于施工的φ36插接式空心桿，大大降低了桿脫、斷等事故。同時配套完善了相應的插接式空心桿防脫器、扶正器、防卡銷、光桿撈筒等。

2、油管錨及座封壓力

油管錨采用271及251封隔器改制而成，座封壓力在100KN左右。一次成攻率95%以上，2001年座封成攻率達成100%，無一因油管錨失靈造成管脫事故。

3、螺桿泵轉數的選擇

一般采用100轉/分鐘，正常運轉1個月后，根據液面的變化情況以及泵效等再調整，不易很快提速，否則會激動油層大量出砂。我們還引進了調頻驅動頭，使螺桿泵轉數在50-150轉/分鐘隨意可調，取得了重大突破。

4、柴油機驅動

針對一些偏遠井無電的現象，我們研制了柴油機驅動井口裝置，試油時可節省建設性投資及不必要的浪費。此裝置在錦150及288-7井的應用取得了重大成功。

三、結論與建議

1、出砂井出砂嚴重，砂埋油層或泵上管砂埋，螺桿泵無法生產。

2、長停井，或周期末井，供液能力較差，螺桿泵使用壽命短。泵不耐高溫，目前耐溫最高150℃，剛注完汽井無法下螺桿泵，泵使用受限制。3、針對油井供液差燒泵，今年進行地面智能控制試驗，對桿扭矩、供液能力等實時監控，延長泵使用壽命，目前正在實施。

4、出砂嚴重的井應采用先機械防砂，再用螺桿泵攜砂采油。

稀油井新井投產采用螺桿泵可節省一次性投資。