螺桿泵采油工藝技術適應性分析與應用研究

丁琳

摘 要：螺桿泵主要包括有管以及無管兩種工藝技術，而且在不同的領域都發揮了重要的作用。螺桿泵實現了對常規容積泵以及離心泵優勢的融合，在螺桿泵實際的運行過程中，能夠保證油液的平穩流動，而且舉升的效率也比較高。與此同時，作為石油行業非常重要的一種舉升設備，在針對一些稠油、含蠟、含砂以及含氣量較高的油井中都是得到很好的應用，在大中型油田中螺桿泵已經逐漸成為一種不可獲取的舉升設備。

關鍵詞：油田；工藝技術；螺桿泵；舉升效率

引 言

螺桿泵是在上世紀 80 年代左右出現的一種全新的機械舉升設備，在我國的原有舉升領域螺桿泵得到了非常廣泛的應用。螺桿泵的主要是在電機以及皮帶輪的作用下降動力帶動螺桿轉動，這樣井下的螺桿泵就能保持轉動的穩定、勻速，完成原油的舉升。在經歷了多年的應用后，螺桿泵的在技術上已經相當成熟，而且實際的運行穩定性也在不斷提升，在目前石油資源逐漸緊張的形勢下，更應該加強對螺桿泵應用的研究。

1 螺桿泵的采油工藝概述

從總體來看，螺桿泵與其他的機械舉升設備相比較，設備本身的體積較小，在生產作業過程中產生的污染也先對較小，能耗低，而且設備的安裝也比較方便。在我國的石油行業中主要應用的螺桿泵多數都是排量比較小的型號，針對大排量螺桿泵的研發與應用與西方發達國家相比較仍然比較落后。而螺桿泵按照工藝的不同主要可以劃分為有油管以及無油管兩種，兩種類型的螺桿泵具備以下一些特點：

（1）在實際的采油作業過程中應用螺桿泵實際的成本比較低。由于價格上的巨大優勢，使得油田在進行舉升設備采購的時候可以節省大量的費用，與潛油電泵以及傳統的活塞泵相比較，螺桿泵的的結果更加簡單，在井場使用的時候安裝也更加便捷，整體投產過程的費用投資也比較少，而且在后續的維修保養環節費用也比較少。

（2）設備應用方便。由于螺桿泵的體積較小，因此，實際占用的場地也先對較小，在螺桿泵的井場安裝過沉重只需要少數幾個人就能完成整個安裝和維護過程，在安裝過程中只需要將其安裝到井口的四通上即可，基本不需要多余的輔助設備。如果考慮防盜因素可以在井口上安裝井口防盜裝置即可。

（3）針對油田上一些特殊油藏進行開發的時候應用螺桿泵能起到很好的開采效果。油田中油井的含沙量較高、含蠟或者稠油油井在生產開采的過程中由于井下油液的流動性較差，導致普通的開采設備開采效率比較低。而如果利用螺桿泵就能起到很好的開采效果，不僅不會導致常規泵氣鎖的現象，還能有效提升上述幾種油井的開采效率。

（4）螺桿本與同類采油設備相比較效率更高一些。在實際的生產開采過程中，螺桿泵的運行比較穩定，而且機械部門的故障以及液柱缺失發生的概率比較小，而且還能有效避免在運行過程中出現因為流量脈動而導致的油井產業量波動的現象，通過對實際螺桿泵應用數據的統計表明，螺桿泵在實際的應用過程中不僅運行穩定、流速均勻，而且實際的工作效率也比較高。

2 螺桿泵配套技術分析

螺桿泵在實際應用的過程中不斷發展相關配套設備能夠極大的提升螺桿泵本身的運行效率，并能將螺桿泵自身的性能更好的發揮出來。螺桿泵的相關配套技術包括地面的驅動設備、泵型配套、螺桿泵系統優化、密封驅動裝置、空心轉子螺桿泵技術等。螺桿泵配套技術的出現使得傳統螺桿泵的偏磨以及抽油桿斷脫的問題得到了很好的解決。就螺桿泵長久的發展來看，相關配套技術的發展仍然還有較大的空間。

2.1 螺桿泵的防抽油桿斷脫技術

在油田實際的采油作業過程中，由于多種因素的影響，抽油桿經常會出現振動或者泵卡的現象。例如，油井如果出現嚴重的結蠟現象造成了油井堵塞，或者因為螺桿泵自身的因素導致停轉，在這個過程中螺桿泵自身旋轉過程中的能量就會被集中釋放出來，從而造成螺桿泵出現一個反向高速旋轉的趨勢，在這個巨大作用力的條件下，常常會導致螺桿泵機組相關設備的損壞，而抽油桿在慣性扭矩的作用經常出現斷脫的現象非常普遍，針對這一現象，可以從以下幾個方面來進行改進：① 在螺桿泵中安裝防反轉裝置，避免螺桿泵在緊急情況下出現反轉導致抽油桿斷脫；② 針對螺桿泵抽油桿的斷脫現象，除了防反轉裝置意外，還可以在螺桿泵的驅動設備的主動軸或者從動軸上面安裝一個棘輪機構，或者通過與摩擦片相結合的方式來增強螺桿泵相關設備的抗破壞能力。③ 為了防止當螺桿泵設備在發生故障的時候出現井液回流導致脫扣的現象，可以在螺桿泵的泵入口處安裝一個止回閥；④ 針對鐓段式空心抽油桿經常出現脫扣的問題，可以在其結構上加裝一個接入裝置。在連接的時候利用接箍來進行連接，這樣就能有效解決上述問題，而且還能極大的提升抽油桿的抗扭性能以及防脫扣性能。

2.2 密封驅動裝置配套技術

在螺桿泵機組整體的運行過程中密封驅動裝置的作用是非常重要的。通朝情況下螺桿泵裝置以下兩個部位需要進行良好的密封：分別是減速器下部的密封處以及井口盤根盒處，在正常運行的情況下，一般螺桿泵的密封效果能夠維持15-20個月的使用時間，在良好的密封作用下，使得螺桿泵以往由于運行過程中磨損在成驅動裝置漏油的現象得到了極大的緩解。

2.3 螺桿泵采油工藝系統優化

現代社會是計算機網絡技術高速發展的時代，因此螺桿泵采油技術的應用過程中也應該合理的應用現代的計算機技術來對螺桿泵的采油工藝進行優化，通過對螺桿泵在運行過程中相關參數的采集、統計的基礎上實現對螺桿泵運行相關參數的調整，并不斷強化螺桿泵的設計以及組裝優化，在這個過程中將一些測試儀器以及軟件系統進行有效的利用，精確的測量螺桿泵在運行過程中光桿的扭矩、轉速、向心力等參數。并對螺桿泵的軸與泵體進行在在線診斷，這樣就能實施的根據螺桿泵井具體對的生產狀況來進行地層壓力、流體物性以及油井產能的靈活調整。

3 結束語

總而言之，在我國社會經濟高速發展的時代下，石油能源的消耗都在不斷的增加，為了不斷適應社會最石油資源需求量的不斷增長，就想要有效的提升石油資源的生產效率以及開采質量，鑒于此，針對石油資源生產開采設備相關配套技術的優化勢在必行。鑒于螺桿泵在石油生產開采過程中的廣泛應用，不斷提升螺桿泵配套技術以及工藝與螺桿泵系統的有效結合才能讓螺桿泵的的工藝優勢最大的發揮出來，但是配套技術在實際的應用過程中存在一些限制因素，因此一定要加強對相關工藝的研究才能推動螺桿泵技術在我國的大力發展。

參考文獻：

[1]張霞， 任志臣， 陳洪維， 等. 螺桿泵采油工藝技術現狀[J]. 油氣田地面工程， 2007（09）： 18+21