大庆油田螺杆泵机采井系统效率现状与措施分析

2019-06-29王涛

石油知识 2019年3期

王涛

（大庆油田有限责任公司技术发展部黑龙江大庆 163000）

螺杆泵采油井内部应用的泵需要较高黏度的流体润滑，定子的磨损将会直接影响工作效率，虽然螺杆泵操作相对简单，但准确性要求极高，否则会对泵体造成很大的损伤。因此，油田螺杆泵机采系统运行周期和效率的提高，能够降低油田开采过程中所需要的设备能耗，大幅降低生产成本，对于此方法的研究具有重要的现实意义。目前，油田普遍采用电动采油螺杆泵系统，这种系统容易受到井内构造的限制，如果螺杆泵在生产过程中转速降低，油井的产液能力受到限制，将在很大程度上影响油田采油作业的效率。

1 螺杆泵井系统工作效率的现状

1.1 螺杆泵机采井系统工作效率需要进一步提升

现阶段大庆油田螺杆泵举升工艺逐渐完善发展，实际生产过程中应用螺杆泵的数量也发展到了一定的瓶颈期，亟需技术的突破。研究表明，相较于传统抽油机井效率，螺杆泵举升效率和工艺适应性有比较明显的提升。特别是在电机负载率和系统效率方面，螺杆机采井系统的效率具有较大的提升，螺杆泵的优势明显。然而，相较于标准的参数而言，螺杆泵机采井系统的工作效率仍然具有可以提升的空间。因此，需要技术人员对螺杆泵机采井系统进行进一步的研究，挖掘螺杆泵机的工作潜能。

表1 螺杆泵与抽油机相关参数

1.2 大庆油田螺杆泵井系统地面转动效率较低

普通的电动螺杆泵在进行地面作业时，螺杆泵的杆管很容易受到磨损耗，因此，螺杆泵机采井系统地面的转动效率较低。就普通的螺杆泵系统模型而言，螺杆泵难以适应复杂的地质环境，螺杆泵下泵的转速规划不合理。此外，螺杆泵地面转动出现故障的因素较多，如无法控制螺杆泵的转动速度、螺杆泵的内部结构和油田井不适合等因素，都会导致螺杆泵地面转动的故障。同时，螺杆泵本身的材质也可能会影响螺杆泵的工作特性，使得螺杆泵在进行系统作业时不能有效地协调，持续供液能力较差。现阶段石油公司开始利用网络系统控制油田螺杆泵技术，规划网络结构和训练参数，加强对螺杆泵故障因素的分析。目前，油田螺杆泵故障因素的分析结果尚没有得到验证，因此需要专业人员尽快完善网络控制的参数，及时优化故障诊断的软件编制，从而避免油田螺杆泵机采井系统因运行不当而导致的机械故障。

1.3 螺杆泵采油工艺技术尚不成熟

螺杆泵采油是新兴的举升采油方式，具有操作方式相对简单、设备成本相对较低，以及采油效果显著等优势。现阶段随着应用规模和需求量的增大，螺杆泵机采井系统也需要进一步优化。我国的螺杆泵采油工艺技术尚不成熟，采油设备结构相对简单，需要对螺杆泵具体原理和性能进行进一步研究。此外，对螺杆泵的水力性能、承压性能以及泵的漏失量研究力度不足，需要技术人员加强研究力度。在大庆油田的实际采油过程中，螺杆泵的排量受到限制，不能发挥最大效用，因而会降低油田的产油效率，也会造成能源资源的浪费。如果螺杆泵采油工艺技术无法得到改进，螺杆泵的漏失量还可能增加，不仅造成石油资源的损耗，还可能污染自然环境。

2 提高大庆油田螺杆泵机采井系统效率的对策

2.1 增加电机负载率

国内外的研究显示，螺杆泵机举升系统中的电机负载率最少需要达到额定功率的35%。大庆油田作为我国最大的油田，其螺杆泵的电机功率大多能够到达35%，其工作状态尚处在合理范围内。技术人员需要加强对油田螺杆泵机电机负载率的研究力度，对螺杆泵的电机负载率和系统效率进行合理计算，详细分析阻碍电机负载率提高的相关因素，确保电机负载率能够有效提高。

2.2 提高地面转动效率

大庆油田在进行螺杆泵地面转动效率研究之前，首先需要总结先前的有效经验，引进国外先进的螺杆泵地面装置进行研究。现阶段国际市场中新型螺杆泵地面装置能够有效减少齿轮和皮带传动，提高地面转动效率。此外，新型装置具有相对稳定的性能，需要较低的维护费用。大庆油田需要加强对新型的螺杆泵地面装置系统的研究，逐步研发适合大庆油田实际情况的地面装置系统。同时，大庆油田还需要加强与西方发达国家在技术上的交流，有效引进国外先进设备。在利用螺杆泵采油的实际工作中，大庆油田还需要确定合理的工作速率。良好的工作转速能够促进系统的高效平稳运行。研究表明，螺杆泵机系统效率的提高首先需要确保工作转速超过临界的工作转速。