螺杆泵采油工艺技术应用

螺杆泵采油工艺技术应用

李娜

大庆油田第一采油厂第五作业区  （黑龙江省大庆市 163000）

摘要：螺杆泵采油系统主要起源于20世纪末，属于一种新型技术，这一技术当中主要包括地面驱动装置、井下螺杆抽油泵和井下螺杆泵。这一技术在实际应用过程中，大部分的驱动装置都设置在地面，具有变速和减速的作用，也能够为抽油工作提供充足动力。而抽油杆在应用过程中主要负责连接螺杆泵和驱动系统，实现动力的有效传输。因此，本文针对螺杆泵采油工艺特点和螺杆泵采油工艺技术中存在的不足进行详细分析，同时也对螺杆泵采油工艺技术应用进行探讨。

关键词：螺杆泵；采油工艺技术；定子

    目前我国科技和经济发展速度较快，对各种能源的需求量逐渐增加，而石油是当前社会发展中一种较为常用的能源，人们逐渐提高对石油开采和储存的重视，而石油生产和开采工作的必要条件为开采工艺和开采技术，当前所应用的小泵探油和大泵提液等方法都普遍存在效率偏低的问题。所以逐渐开发出螺杆泵采油技术，这一技术的出现和应用，不仅能够使采油效率得到效率提升，还能够为人们提供充足的石油能源。

一、螺杆泵采油工艺特点

    螺杆泵在实际应用过程中的运动位置较少，而且没有较为复杂的阀件和流道，具有较强的环境适应能力，排量较为均匀，所以被广泛应用于我国石油开采工作当中，以此来提高石油开采效率。有油管螺杆泵和无油管螺杆泵是螺杆泵的两种类型，近年来逐渐出现空心转子螺杆泵，对之前螺杆泵应用过程中存在的无法测压问题进行有效解决，目前在石油开采工作中螺杆泵的应用已经形成产业化[1]。螺杆泵采油工艺中主要有电网电能驱动电动机运行，并将电能转化为机械能，再经由齿轮或皮带等结构向驱动头进行传输，以此来完成变速工作。而应用抽油杆可以将驱动头的机械力传递给螺杆泵转子，为其提供旋转所需的动能。转子在实际运行过程，定子和转子之间的空腔会沿着轴向进行运行，以此来吸入底端石油，再将原油输送到顶端，从而实现石油的有效采集。其特点主要包括以下几方面：

    第一，在石油开采过程中应用螺杆泵能够有效节约成本。螺杆泵没有较为复杂的结构，所以这一设备的价格相对较低，从而降低石油开采成本。第二，螺杆泵的应用可以达到节能的目的，而且也能够降低管理成本。主要由于螺杆泵在实际应用过程中泵轴的流动具有较强连续性，能够保持稳定的流速，所以可以有效减少惯性损失，使石油开采效率得到提升，也能够减少能源损耗，达到节约能源的目的。第三，螺杆泵具有较强的实用性。螺杆泵的整体结构较为特殊，能够在多种环境当中被广泛应用。螺杆泵能够对含沙量相对较高的砂浆进行输送，所以也能够对含沙量较高的石油进行生产和运输，甚至含沙量高达40%时，螺杆泵仍然能够正常运行。

二、螺杆泵采油工艺技术中存在的不足

    螺杆泵采油工艺属于一种新兴性工艺，将其应用于石油开采工作中，虽然有较多优势，但是由于这一技术的出现时间较短，所以仍然存在诸多不足。在实际应用过程中，容易发生定子损坏的情况，由于定子使用寿命相对较短，所以会大幅度增加螺杆泵的检测次数，也使下灌注次数增加，这一过程不仅会阻碍石油的开采效率，还会增加开采成本。此外，需要应用流体对螺杆泵进行润滑时，如果润滑液的黏度较低，总会导致泵内温度升高，从而会降低定子弹性，使其发生老化和磨损，情况严重时还会烧毁定子，从而导致定子橡胶无法在蒸汽井当中有效应用。在石油开采过程中应用螺杆泵，虽然操作相对简单，但是如果工作人员没有经过专门的学习和培训，出现错误操作，可能会导致螺杆泵损坏[2]。

三、螺杆泵采油工艺技术应用

（一）连续杆

    在油井的开采和停止过程中，由于受到运转扭矩的影响，可能导致螺杆泵磨损严重，甚至发生脱落和断裂的情况。在螺杆泵采油工艺技术当中应用连续杆技术，能够对这一问题进行有效解决，而且具有较强的抗扭性和抗拉性，可使自身重量得到减轻，也能减少负荷。此外，由于在连续杆中不存在接箍，所以摩擦力相对较小，从而使活塞效应减少。井下油管和抽油杆的走向相对温和，不会存在严重偏磨的情况，与传统方式相比，这一方法更加便捷，能够缩短作业时间，缓解工人工作压力，也能够提高工作效率。

（二）大排量螺杆泵

    部分油井当中含水量较高，所以在开采过程中需要不断提高油液运输的稳定性。这一问题的存在对常规螺杆泵的应用产生一定影响，也阻碍了油井的开发和生产。所以可以将大排量螺杆泵应用于含水量较高的油井当中，能够使这一问题得到有效解决，尤其是在低渗透油藏定向井当中应用能够得到更为良好的效果。例如，在长庆油田中，低渗透油藏定向井中的井眼轨迹相对复杂，在其中应用常规有杆泵采油模式对石油进行生产和开采，可能出现油管偏磨问题，甚至使油管产生损坏，从而增加维修成本。所以将大排量螺杆泵技术应用于长庆油田当中，能够对其中存在的偏磨问题和结构问题进行有效解决[3]。

（三）变频控制装置

    当前在对油井进行开采过程中，螺杆泵通常应用地参数进行开井，在井面维持平稳后，要根据实际情况对参数进行合理调整。如果应用常规螺杆泵就需要先停井，然后进行操作，在实际操作过程中存在诸多生产隐患，会使开采质量和开采效率大幅度下降。所以将变频控制装置应用其中，能够有效改善油井工作状态，而且在调整参数时也不需要停井，进一步调整地面情况和螺杆泵之间的协调情况，使螺杆泵的应用效果得到提升，也能够提高石油的开采效率，减少故障的发生概率，提高石油能源产量。

（四）直驱式螺杆泵

    在常规机械式螺杆泵基础上对新型直驱式螺杆泵进行研究和设计，适当减少皮带带动的机械，对螺杆泵光杆用立式空心轴电机进行直接连接，永磁电机为其中主要应用的电机，在对电机进行控制过程中主要应用较为专业的直流无刷控制器。直驱式螺杆泵的整体结构相对简单，而且在实际应用过程中具有较高的效率，还能尽可能减少转脱和断杆的情况出现，且具有良好的节能效果[4]。

结束语

    总体而言，在对螺杆泵采油工艺技术进行优化和完善过程中，除了需要对这一技术本身的不足和优点进行分析和研究以外，还要加强对配套工艺发展情况的探讨，以此来进一步扩大这一技术的应用范围，从而增加石油开采效率和石油开采量，也能够减少能源损耗。螺杆泵采油工艺技术是近些年一项新兴工艺，这一工艺与常规工艺方法相比具有良好的应用效率，但是由于受到当前实际开展环境和发展时间的影响，在实际应用过程中仍然不够完善。所以想要使其拥有更好的发展前景，就需要进行不断研究和探索。虽然螺杆泵采油工艺技术的应用能够为石油开采行业提供重要支持，但是仍然需要相关工作人员进一步探索和研究，从而促进石油行业的发展。

参考文献：

[1]杨志,康露,张兴华,等. 有杆泵-地面驱动螺杆泵组合举升工艺设计[J]. 西南石油大学学报（自然科学版）,2023,45(3):163-170.

[2]郭问轩,宫艳红,刘海霞,等. 优化电动潜油螺杆泵举升工艺提高采收率的探索与实践[J]. 石油石化节能,2023,13(2):33-36.

[3]王小江,谢俊辉,王惠清,等. 投捞电缆式潜油螺杆泵技术改进及应用[J]. 石油工业技术监督,2022,38(3):58-61.

[4]王海波,杨小华,王霞,等. 螺杆泵采油工艺在哈拉哈塘油田超深复杂井中的应用[J]. 中国石油和化工标准与质量,2020,40(18):207-208.

作者简介：李娜，女，1982年6月出生，本科，现就职于大庆油田第一采油厂第五作业区，从事采油工程工作