螺杆泵采油工艺技术适应性分析与应用研究

丁琳

摘 要：螺杆泵主要包括有管以及无管两种工艺技术，而且在不同的领域都发挥了重要的作用。螺杆泵实现了对常规容积泵以及离心泵优势的融合，在螺杆泵实际的运行过程中，能够保证油液的平稳流动，而且举升的效率也比较高。与此同时，作为石油行业非常重要的一种举升设备，在针对一些稠油、含蜡、含砂以及含气量较高的油井中都是得到很好的应用，在大中型油田中螺杆泵已经逐渐成为一种不可获取的举升设备。

关键词：油田；工艺技术；螺杆泵；举升效率

引 言

螺杆泵是在上世纪 80 年代左右出现的一种全新的机械举升设备，在我国的原有举升领域螺杆泵得到了非常广泛的应用。螺杆泵的主要是在电机以及皮带轮的作用下降动力带动螺杆转动，这样井下的螺杆泵就能保持转动的稳定、匀速，完成原油的举升。在经历了多年的应用后，螺杆泵的在技术上已经相当成熟，而且实际的运行稳定性也在不断提升，在目前石油资源逐渐紧张的形势下，更应该加强对螺杆泵应用的研究。

1 螺杆泵的采油工艺概述

从总体来看，螺杆泵与其他的机械举升设备相比较，设备本身的体积较小，在生产作业过程中产生的污染也先对较小，能耗低，而且设备的安装也比较方便。在我国的石油行业中主要应用的螺杆泵多数都是排量比较小的型号，针对大排量螺杆泵的研发与应用与西方发达国家相比较仍然比较落后。而螺杆泵按照工艺的不同主要可以划分为有油管以及无油管两种，两种类型的螺杆泵具备以下一些特点：

（1）在实际的采油作業过程中应用螺杆泵实际的成本比较低。由于价格上的巨大优势，使得油田在进行举升设备采购的时候可以节省大量的费用，与潜油电泵以及传统的活塞泵相比较，螺杆泵的的结果更加简单，在井场使用的时候安装也更加便捷，整体投产过程的费用投资也比较少，而且在后续的维修保养环节费用也比较少。

（2）设备应用方便。由于螺杆泵的体积较小，因此，实际占用的场地也先对较小，在螺杆泵的井场安装过沉重只需要少数几个人就能完成整个安装和维护过程，在安装过程中只需要将其安装到井口的四通上即可，基本不需要多余的辅助设备。如果考虑防盗因素可以在井口上安装井口防盗装置即可。

（3）针对油田上一些特殊油藏进行开发的时候应用螺杆泵能起到很好的开采效果。油田中油井的含沙量较高、含蜡或者稠油油井在生产开采的过程中由于井下油液的流动性较差，导致普通的开采设备开采效率比较低。而如果利用螺杆泵就能起到很好的开采效果，不仅不会导致常规泵气锁的现象，还能有效提升上述几种油井的开采效率。

（4）螺杆本与同类采油设备相比较效率更高一些。在实际的生产开采过程中，螺杆泵的运行比较稳定，而且机械部门的故障以及液柱缺失发生的概率比较小，而且还能有效避免在运行过程中出现因为流量脉动而导致的油井产业量波动的现象，通过对实际螺杆泵应用数据的统计表明，螺杆泵在实际的应用过程中不仅运行稳定、流速均匀，而且实际的工作效率也比较高。

2 螺杆泵配套技术分析

螺杆泵在实际应用的过程中不断发展相关配套设备能够极大的提升螺杆泵本身的运行效率，并能将螺杆泵自身的性能更好的发挥出来。螺杆泵的相关配套技术包括地面的驱动设备、泵型配套、螺杆泵系统优化、密封驱动装置、空心转子螺杆泵技术等。螺杆泵配套技术的出现使得传统螺杆泵的偏磨以及抽油杆断脱的问题得到了很好的解决。就螺杆泵长久的发展来看，相关配套技术的发展仍然还有较大的空间。

2.1 螺杆泵的防抽油杆断脱技术

在油田实际的采油作业过程中，由于多种因素的影响，抽油杆经常会出现振动或者泵卡的现象。例如，油井如果出现严重的结蜡现象造成了油井堵塞，或者因为螺杆泵自身的因素导致停转，在这个过程中螺杆泵自身旋转过程中的能量就会被集中释放出来，从而造成螺杆泵出现一个反向高速旋转的趋势，在这个巨大作用力的条件下，常常会导致螺杆泵机组相关设备的损坏，而抽油杆在惯性扭矩的作用经常出现断脱的现象非常普遍，针对这一现象，可以从以下几个方面来进行改进：① 在螺杆泵中安装防反转装置，避免螺杆泵在紧急情况下出现反转导致抽油杆断脱；② 针对螺杆泵抽油杆的断脱现象，除了防反转装置意外，还可以在螺杆泵的驱动设备的主动轴或者从动轴上面安装一个棘轮机构，或者通过与摩擦片相结合的方式来增强螺杆泵相关设备的抗破坏能力。③ 为了防止当螺杆泵设备在发生故障的时候出现井液回流导致脱扣的现象，可以在螺杆泵的泵入口处安装一个止回阀；④ 针对镦段式空心抽油杆经常出现脱扣的问题，可以在其结构上加装一个接入装置。在连接的时候利用接箍来进行连接，这样就能有效解决上述问题，而且还能极大的提升抽油杆的抗扭性能以及防脱扣性能。

2.2 密封驱动装置配套技术

在螺杆泵机组整体的运行过程中密封驱动装置的作用是非常重要的。通朝情况下螺杆泵装置以下两个部位需要进行良好的密封：分别是减速器下部的密封处以及井口盘根盒处，在正常运行的情况下，一般螺杆泵的密封效果能够维持15-20个月的使用时间，在良好的密封作用下，使得螺杆泵以往由于运行过程中磨损在成驱动装置漏油的现象得到了极大的缓解。

2.3 螺杆泵采油工艺系统优化

现代社会是计算机网络技术高速发展的时代，因此螺杆泵采油技术的应用过程中也应该合理的应用现代的计算机技术来对螺杆泵的采油工艺进行优化，通过对螺杆泵在运行过程中相关参数的采集、统计的基础上实现对螺杆泵运行相关参数的调整，并不断强化螺杆泵的设计以及组装优化，在这个过程中将一些测试仪器以及软件系统进行有效的利用，精确的测量螺杆泵在运行过程中光杆的扭矩、转速、向心力等参数。并对螺杆泵的轴与泵体进行在在线诊断，这样就能实施的根据螺杆泵井具体对的生产状况来进行地层压力、流体物性以及油井产能的灵活调整。

3 结束语

总而言之，在我国社会经济高速发展的时代下，石油能源的消耗都在不断的增加，为了不断适应社会最石油资源需求量的不断增长，就想要有效的提升石油资源的生产效率以及开采质量，鉴于此，针对石油资源生产开采设备相关配套技术的优化势在必行。鉴于螺杆泵在石油生产开采过程中的广泛应用，不断提升螺杆泵配套技术以及工艺与螺杆泵系统的有效结合才能让螺杆泵的的工艺优势最大的发挥出来，但是配套技术在实际的应用过程中存在一些限制因素，因此一定要加强对相关工艺的研究才能推动螺杆泵技术在我国的大力发展。

参考文献：

[1]张霞， 任志臣， 陈洪维， 等. 螺杆泵采油工艺技术现状[J]. 油气田地面工程， 2007（09）： 18+21