螺杆泵锚定器的改进与完善

郭立娜

摘 要：螺杆泵锚定器为了适应生产需要，在应用过程中得到逐步改进和完善，从机械师锚定器改进到液压式锚定器，再到翻板锚定器的改进与应用，技术人员和项目人付出了很多努力，每种锚定器都有自己的使用特点和适用井况，在实际应用中，根据实际情况选择，能极大地减少检泵次数，提高应用有效率，进而提高经济效益，取得良好效果。

关键词：螺杆泵；锚定器；机械；液压；翻板

前言

随着油田开采技术的发展，螺杆泵采油技术在油井举升中得到了广泛应用，并取得巨大的经济效益。随着螺杆泵技术的发展，螺杆泵的关键技术—锚定技术也从最初的封隔器坐封锚定发展到目前的多种锚定技术，其中包括机械锚定、液压锚定及自动锚定技术，各种锚定技术各有其优缺点，适应不同的井况，这些锚定技术的研究与应用保证了螺杆泵采油技术在JZ采油厂规模推广应用。

螺杆泵的抽油方式是靠钢体转子在定子橡胶衬套内表面做顺时针旋转运动，转子与定子之间容积均匀变化而产生抽汲、推挤作用而将油气抽出，其工作载荷直接表现为扭矩，转子扭矩作用在定子上，定子扭矩会使上部的油管倒扣造成油管柱脱扣而落入井底，不仅损伤油管和螺杆泵，而且严重影响生产。

1螺杆泵机械锚定器

1.1工作原理：

坐封：油管锚的下井时扶正体在小弹簧的作用下，紧贴套管内壁，轨道销钉处于短轨道上死点，卡瓦被锁球锁在中心管上，保证油管锚顺利下井，下到预定位置后，上提管柱一定高度，轨道销钉滑至轨道下死点。此时再下放管柱，轨道销钉滑至长轨道，顶套推动挡球套上移，锁球脱离中心管使卡瓦与锥体产生相对运动，锥体进入卡瓦使其张开，并卡在套管内壁。

解封：上提管柱，锥体脱开卡瓦，轨道销钉至长轨道的下死点，即可解封起出油管锚。

1.2技術参数：

该油管锚从2005年至今已使用430井次，失效2井次，有效率99%以上，达到了较好的锚定效果。

2螺杆泵液压锚定器

机械锚虽然锚定成功率较高，但其还存在以下缺陷：

（1）由于需要负荷坐封，造成管柱的弯曲；

（2）由于其外径较大（最大钢体外径152mm），对轻微套变井无法实施螺杆泵；

（3）管柱不能试压。

因此我们研制了液压锚。

2.1工作原理：

坐封：油管下至设计位置后，从油管打压，液压力传入液缸后，推动下活塞下行将卡瓦撑开并锚定在套管上，卸压后锁紧机构锁紧，防止封隔件回弹。

解封：上提管柱，锚定机构不动，中心管随管柱一起上行，剪断解封剪钉，释放解封锁块，卡瓦脱离套管，油管锚解封。

2.2技术参数

目前该锚已在现场应用124井次，成功115井次，成功率92.7%，不成功的主要原因是卡牙张开力不够。

3螺杆泵翻板锚定器

以上几种锚都需要人工坐封，费时还需要人工费用，因此我们又研制了入井后可以自动锚定的翻板锚。

3.1工作原理：

该装置主要有锚体、翻板、刀片、复位弹簧等组成，简图如下：

将翻板锚置于泵下，螺杆泵工作时，翻板在弹簧的作用下紧紧卡在套管的内壁上，起到了锚定作用，从而保证了油管锚定。

3.2技术指标

（1）总长 370mm-483mm

（2）外径 102mm～133mm

（3）扭矩 不小于3000N/M目前该锚已在现场应用5井次，成功4井次，成功率90%，有1口井不成功的原因是怀疑有轻微套变。

4方案优化设计

管柱设计：LFJYM-221-TY-II油管锚× 1000.5 m +GLB 500-26螺杆泵×1000 m+Ф88.9mm平式油管至井口。

5经济效益

通过不断的改进和完善，目前已形成了适合不同套管和不同技术要求的油管锚定技术，并且都在现场得到很好的推广应用，共应用612井次，达到了较好的锚定效果，有效率达98%，检泵井次减少了46井次，未新增投入，节省检泵费102万元。改进后的机械锚和翻板锚可重复利用，按每口井节省锚定器费用计算，共有69口井的锚进行了重复利用，创造经济效益25.4万元。

2项合计创效123.4万元，取得了较好的经济效益。

6结论

1）三种油管锚比传统的油管锚而言，都具其优点，完善了螺杆泵锚定技术。

2）三种锚适应的井况不一样，从总体上看，机械锚稳定性好，而翻板锚对管柱锚定不会造成管的弯曲，具有更好的效果。