潜油螺杆泵技术的研究与应用

刘冬雷

摘 要：近年来，曙光采油厂先后在二区大凌河、稀油潜山等开展螺杆泵的应用，取得了良好的节能增产效果。根据当时能耗监测统计，螺杆泵举升系统平均系统效率28.92%，对比抽油机系统提升11.12%。单井平均日节电112.27千瓦時，对比抽油机节能率达到31%。同时相继进行了高温螺杆泵、大排量高扬程螺杆泵、全金属螺杆泵等研究与试验，也取得了一定成效。目前曙光采油厂应用的还是地面驱动螺杆泵，依然属于有杆泵采油系统，还存在着扬程排量综合性能受限较大，抽油杆断脱偏磨，检修周期偏短等问题，系统效率还有提升的空间，吨液能耗还有下降的需求，还有必要进一步开展研究和改进工作。

关键词：潜油螺杆泵，稀油，深抽，无杆泵

1.研究背景

螺杆泵采油技术作为一种机械举升工艺，具有投资低、系统效率高、节能等诸多优点，近年来得到日益广泛的使用。螺杆泵采油技术在辽河油田曙光采油厂应用已有多年，早期作为一种携排砂采油技术，主要应用于出砂严重的曙三区等区块。2006年以来，开始在常规油井中试验应用螺杆泵，以达到节省投资、省电、增油、盘活抽油机资源的目的。

2.需要解决的关键技术问题

2.1改善联轴器受力

原来螺杆泵安装在电机机组之上的结构，需改变联轴器的受力方向，解决联轴器频繁损坏的问题，使井下设备运行更加平稳，减少电机震动。

2.2完善配套工具

以往的螺杆泵下端无法实现与传统的井下工具（如筛管、防砂管、单流阀、封隔器等）无缝对接，需要对其进行改进。

2.3改善电机工况

由于传统螺杆泵与电机机组结构设计的限制，使电机的工作环境（密封性和工作温度）较差，降低了电机的使用寿命。

3.主要研究内容

3.1整体结构的改进

新型潜油螺杆泵在原有的潜油螺杆泵的基础上大幅度进行了改进，整体结构由传统的倒置型改变为上置型。其优点是：

1）改善联轴器受力；

2）可增加配套工具；

3）改善电机工况。

3.2减速器的改进

研制出少齿差行星减速器。该减速器的速比为17：1，其输出扭矩在同等空间内为以往减速器的3-5倍，安全系数显著提高，运行的可靠性得到了保证。

3.3内投式插接电机电缆

解决油管外壁捆绑式易碰撞失效的技术难题，降低施工难度，提高施工效率，提升井口放喷安全性能。

3.4技术参数及适用条件

1）二极潜油异步电机，功率5KW，同步转速2900rpm；外径95mm。

2）联接机构：φ25扭矩杆。

3）少齿差减速器： 17：1；外径95mm。

4）工具集成在外护管内，外径114mm。

5）电机功率较小，适应产量50方以下；适宜井深：≤2000米。

4.结论及认识

潜油螺杆泵，隶属于无杆泵采油技术，对比地面驱动螺杆泵，彻底取消了抽油杆连接系统，彻底解决了管杆偏磨的问题，进一步提高了油井的节能效果，加深了泵挂和排量，提高了螺杆泵的使用范围。这项技术在我厂虽仍处于试验阶段，但其为曙光采油厂稀油区块泵挂较深的生产井提供了良好的解决办法，响应了曙光采油厂节能减排、降本增效的号召，为稀油区块进一步深入开发提供了技术借鉴。

参考文献：

[1]郭庆云.螺杆泵采油技术的研究[J].中国石油和化工标准与质量.2012 （16）

[2]马雷.螺杆泵采油工艺技术应用研究[J].中国新技术新产品. 2013 （03）