对螺杆泵采油工艺技术应用的探讨

唐相辉 丁贺东 安丽颖

摘 要：随着社会经济的发展，能源消耗不断增加。当前，不可再生能源短缺问题成为了人们广泛关注的问题。石油，作为能源行业的重要组成部分，其项目开发技术得到了显著的提升。因为，石油在采用过程中，采油工程中的机械设备是必要施工条件，而螺杆泵采用工艺技术在石油行业中，使用范围广，能够最大程度的提升采油的效率，降低能源损耗，减少成本损失。随着螺杆泵采用技术的应用和推广，为我国采油行业提供了技术支撑。本文将结合螺杆泵采油技术应用进行研究，并对其产生的问题提出建议，具有一定的参考价值。

关键词：螺杆泵；采油工艺；技术分析；措施建议

一、序言

随着我国科学技术水平的提升，螺杆泵采油工艺技术也变得越来越完善。因为螺杆泵是一种新型的采油机械，能够直接利用地面中的皮带轮转动来实现井下泵的匀速运行的，这种操作方式实用性很强，损耗小，因此，被我国采油行业广泛使用。本文将对螺杆泵采油工艺技术进行探讨，针对螺杆泵采油工艺技术的优点和缺点进行说明。

二、螺杆泵采油工艺技术的概述

（1）螺杆泵采油工艺的应用原理。

螺杆泵采油系统能够直接通过地面动力来转动抽油杆，使用井筒来吸收螺杆泵吸入的液体。总体来说，螺杆泵采油系统是利用空腔来排油的，即是当螺杆泵转子和定子形成多个互相不连通且封闭的腔室时，螺杆泵转子能够直接利用驱动装置进行转动，让封闭空腔顺着轴线吸入一端，并转向排出一端。一旦封闭空腔排出一端后，空腔内的原油就会顺着吸入的一端排出。这个时候空腔的吸入一端就会形成一个低压空腔，这个低压空腔就会吸入井内的原油。因为螺杆泵是一种容积式泵，它的运动部件与其它泵相比，很少，而且没有阀件和流道，因此，对油流的扰动很小，实用性能强。可见，螺杆泵采油工艺技术不仅能够很好的提升采油的质量，而且还能够提升采油的效率，保证采油过程的稳定运行。

（2）螺杆泵采油工艺的使用性能。

螺杆泵采油系统能够保证进入井内的流体热量和井口剩余的流体热量的差异值与井筒流体流动的热量值以及周围环境的热量值相等，保证井筒流动中、油层生产中、螺杆泵吸入中的流体质量一样。当流体从油层中流入井底后，系统就会使剩余的压力和流体从井筒流动受到的初始压力一样，一旦流体自井底进入螺杆泵位置时，系统就会保证剩余压力和螺杆泵吸入压力一致。由于螺杆泵的工作频率范围广，因此，其高效点就会直接位于容积效率线的转弯点周围。一旦某个区域内螺杆泵的容积效率降低，螺杆泵的机械效率值就会达到最大。另外，由于螺杆泵的特殊结构，能够在原油含砂量高的环境下生产。因为螺杆泵是利用转子做连续转动抽取石油的，因此，在运行过程中不受外界的影响。

三、螺杆泵采油技术运行中存在的问题

（1）磨损问题。

通过观察螺杆泵的磨损井可知，磨损井的磨损面积会随着螺杆泵的深度加深不断增大。实践研究证明，一般磨损井的磨损位置为中下部，这是因为杆管在转动过程中，受到了磨损较大。而转动速度快的井，其磨损情况会越严重，还会造成油管管体被磨出缝隙。另外，从转子偏心运动原理可知，转子和与转子相连的底部抽油杆实施偏心旋转运动时，其杆泵的结构受到了转子的偏心运动影响。因此，在实际使用中，转子偏西达到3-10毫米时，就会造成油管与抽油杆之间的环空空间小，如果不及时进行处理，就会发生油管和抽油杆磨损问题。我们可以从离心惯性力的角度来分析，杆柱中的质量中心与竖直井筒中的几何中心线如果出现偏离，那么在旋转过程中，就会出现质量偏心，产生离心惯性力，导致杆柱发生弯曲变形等问题。如果杆柱已经发生弯曲，说明杆柱和油管之间出现了径向间隙，杆柱和油管之间存在摩擦现象，导致杆柱在旋转过程中的轴向力降低。因此，一旦实际使用过程中，发生了横向力的作用，就会造成杆柱弯曲，一旦杆柱弯曲度和拉压刚度过大，就会造成旋转作业出现问题。所以，随着井深度的变大，杆柱需要保证不会出现最大的弯曲和拉亚刚度，才能够保证旋转作业的稳定运行。因此，在检查泵的时候，需要注重杆在管壁上的磨损迹象。

（2）操作问题。

螺杆泵在操作使用过程中，需要注重流体的润滑管理，保证在粘度相对较低的液体润滑工作下，泵内的温度不会不断升高，导致泵内的定子失去活性。因此，操作人员在操作过程中，需要严格按照相关操作步骤来进行，避免出现违规操作现象。由于螺杆泵的操作方式简便，一旦操作不当，就会导致螺杆泵的定子出现损坏，增加下管柱的次数，导致维护成本增加。

四、螺杆泵采油技术的应用措施建议

（1）改进螺杆泵井杆柱。

通过安装阻尼式液态驱动装置来提高螺杆泵的防脱断问题，能够保证光杆扭矩自动释放，恢复自然运行状态。同时，需要选择锥形丝扣的螺纹，保证O型圈的实际温度在一百五十度左右，能够增强螺杆泵加热抽油杆的防脱断能力，提高封闭性。另外，使用摩擦焊的形式来加热抽油杆，做好中频调质的处理，保证电加热抽油壁的厚度為5-6毫米，接头外径厚度为50-60毫米。

（2）优化下泵参数。

在设计下泵时，需要结合油井的实际生产情况来把控螺杆泵的运行状态，保证螺杆泵能够子啊中、低转速中实现稳定运行，以此达到减震的目的，防止杆脱断情况的发生。所以，为了保证原油的供给和排出，需要尽量选择低转速的下泵参数进行生产，才能够保障螺杆泵的长期使用和高效运行。

（3）做好其它配套技术的改进。

为了进一步提升螺杆泵的使用效率，需要提高杆柱的防脱段能力，才能够有效的降低反转的速度，防止地面驱动装置出现负荷运行现象。一旦螺杆泵停止运行，其单流阀门就会启动，导致有关内的高压液体迅速流回井底。因此，需要科学、有效的设计内扣光杆螺杆泵的驱动杆，保证井口的遗留高度为1-1.5米，提防冲距为0.8米。如果存在较快的转动速度，那么就会导致螺杆泵的上部光杆出现弯曲或者断裂问题，给采油工作造成安全隐患。所以，需要做好内扣光杆的合理设计，做好提捞杆的匹配，利用提捞杆的科学原理来改进防冲距，保证光杆的遗留高度为0.3米，有利于提升采油工作的安全性能。

（4）对螺杆泵的结构进行优化设计。

为了实现螺杆泵采油工艺技术的应用，需要提高系统的使用效率，做好系统的节能措施管理，才能够发挥出螺杆泵工艺的作用。因为，目前我国采油工艺技术的排量和场程都有一定的限制，需要加强多头螺杆泵的研究，避免抽油杆的断脆问题，保证泵体基本尺寸不变的情况下，能够提高泵的使用性能。

五、结束语

随着现代科学技术的快速发展，采油技术得到了快速的提升。螺杆泵采油工艺技术作为新型的采油机械，能够提升采油的效率，降低采油的能源消耗，节约运行使用成本，实现采油环节各个工序的优化，因此，受到了各个油田的广泛使用。但是，螺杆泵采油工艺技术在实际使用过程中，还存在部分问题，还需要管理人员做好实施预防工作的处理，并在实际使用过程中，结合油田的实际情况进行技术优化，有利于提升油田产油的效率，提升社会经济效益。

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