【摘要】八面河油田油井地处渤海滩涂，目前有各类螺杆泵抽油井36口，螺杆泵抽油井的日常管理成为采油管理的重点工作之一。如何更好的对该类举升工艺存在的问题进行系统的分析，提高管理水平。为此，我们对油田螺杆泵躺井、低效的原因进行了诸多方面的分析。力图建立起适合我油田螺杆泵井生产的工况分类标准，便于系统分析、分类治理，以求满足我油田的螺杆泵管理水平的需要。
【主题词】螺杆泵 定子 故障 断脱
目前全厂有地面驱动螺杆泵抽油井29口，占总井数的16.02％，占全厂螺杆泵总井数的36.71％，开井22口，占全厂螺杆泵开井数的34.92％。螺杆泵举升工艺在厂里主要应用于高粘稠油、供液相对较差的油井，日液279吨、日油75吨、平均含水73％。目前螺杆泵井的生产工况诊断主要依靠产量、动液面和电流等参数进行经验分析，一些专用的光杆扭矩、轴向力载荷测量装置的应用还未普及，系统诊断的理论研究比较缺乏，主要存在以下几个问题：一、缺少对系统工况的明确定义；二、缺少对系统工况的定量描述；三、缺乏对举升系统的整体评价；因此急需建立螺杆泵井系统诊断模型，运用系统诊断软件对螺杆泵井运行工况进行分析。
1 螺杆泵井生产工况分析常用数据和资料
螺杆泵抽油井生产工况分析同抽油机生产分析类似，也需要一些必须的数据资料。常用的分析资料如下：日常生产数据资料：日产液量、日产油量、含水、气油比、回压、套压、井口温度等；
产出液物性资料：含砂量、含蜡量、凝固点；
管柱等资料：管柱图、工作制度、泵效、泵挂深度、动液面、沉没度（流压）、静液面（静压）；
日常管理资料：电流、转速、（扭矩）、（轴向力）、作业监督描述资料；
井组相关资料：对应的注水井配注量、实际注水量、调配动态变化等数据资料。
2 螺杆泵井生产工况分类
目前，螺杆泵井日常生产工况分析最直接的常用参数有6个，即：产液量、动液面、工作电流、转速、扭矩和轴向力。其中：产液量代表了生产参数；动液面则是表征产液量和地层供液关系的参数；电流、转速、扭矩和轴向力则是抽油设备的工作参数。
对螺杆泵井常见工况类型的划分。其工况类型总体分为正常和故障两种，根据故障发生部位的不同，又将故障工况类型分为井下泵、抽油杆、油管三类，细分为9种工况类型。
3 螺杆泵井具体生产工况分析
3.1 正常工况
油井产液量、动液面、工作电流等生产参数在正常范围，系统运行稳定，按照日期前后不同对比，参数没有大幅度波动；运转过程中，工作扭矩和轴向力为平稳直线，在正常范围内。
具体表现为：在短期内，泵效大幅度下降，产液量明显降低；动液面迅速上升；电流下降甚至接近空载电流；停机无反转现象。扭矩和轴向力或者为平稳直线，或者为周期波动曲线，但由于缺少了井下泵的工作扭矩，和液压力对转子产生的轴向力，因此其值都要小于正常范围。
抽油杆断脱主要原因：
3.2.1油井结蜡未能及时定期热洗，造成蜡卡杆扭矩增大；
3.2.2螺杆泵砂卡，造成杆扭矩增大；
3.2.3蜡卡、砂卡时，过载保护失灵或保护值过高、保护时间设置过长；
3.2.4下泵深度过大，抽油杆扭矩超出其额定扭矩；
3.2.5油稠、出砂、结蜡，长时间停井恢复开井未作前期处理，导致扭矩增大；
3.2.6防反转装置失灵，造成停机时抽油杆高速反转卸扣。
3.3 螺杆泵总承漏失——泵效必须大于30%
具体表现形式为：产液量、泵效逐渐下降，油井憋压不起压；动液面逐渐上升；电流逐渐下降。由于漏失量加大，泵扭矩低于正常范围；由于液柱压力产生的轴向力下降，轴向力低于正常范围，但仍大于杆柱在采出液中的重量。
螺杆泵总承漏失主要原因：
3.3.1长期运转，定子橡胶磨损漏失；
3.3.2定子和转子的过盈量选择偏小而漏失。
3.4定子溶胀
由于采出液或井筒添加剂的作用，使定子橡胶发生化学变化溶胀，造成定转子过盈增加，泵效和动液面正常，泵效可能会略有增加；电流增加；由于过盈大，定转子的扭矩增加，因此光杆扭矩增加，超过正常范围，严重时会造成定转子抱死。
3.5 定子脱胶
表现形式为：产液量、泵效急剧下降；动液面上升；电流下降并波动；脱胶时，光杆扭矩下降很大。另外，由于脱胶后定转子之间发生不规则摩擦，光杆扭矩会出现不规则波动。液压力产生的轴向力为零，因此，光杆轴向力低于正常范围，但仍高于杆柱在采出液中的重量。
3.6 油管漏失或脱落
工况表现为：产液量、泵效下降；动液面上升，有油套连通特点；工作电流下降。由于泵工作压差减小，光杆扭矩低于正常范围，液压力产生的轴向力减小，光杆轴向力略低于正常范围，但仍高于杆柱在液体中的重量。
抽油杆断脱主要原因：
3.6.1油管锚失效，停机时造成泵上部油管倒扣松动漏失（XTKD32-17-10井2007.09.21日解剖），甚至倒扣脱落；
3.6.2管杆偏磨，油管本体或丝扣位置被磨透；
3.6.3作业时油管扣未上紧；作业时油管扣已损坏未被检查出。
3.7 结蜡、蜡卡
油井管柱结蜡是一个渐变过程，当油管内结蜡严重时，过流面积减小，导致泵效下降，产液量下降；动液面上升；杆管之间由于结蜡导致不均匀摩擦，电流明显上升，扭矩值明显高于正常范围，并且有不规则波动；而轴向力比正常值偏低。
当油管被结蜡严重堵塞时，电机运转困难，出现皮带打滑或连续断带现象，甚至光杆与光杆卡子打滑，停机复开无法启动。
当出砂严重导致砂卡时，会出现上述类似现象，但其渐变过程可能相对较短。
4减少螺杆泵故障工况所采取的措施及效果
通过对造成螺杆泵躺井的几种工况分析，我们制定了相应的措施：
4.1 针对注汽后井温过高造成的泵溶胀的问题，我们主要提出了以下两点做法：
4.1.1改变注汽后举升工艺。今年以来我们对注汽前采用螺杆泵举升采油的油井，在注汽后均改变为阀式泵游梁式抽油机举升工艺，目前均生产良好。
4.1.2注汽后排液前期采用泵下掺凉水伴水降温，减少因井温影响造成的定子老化过快，此项办法在理论上可行，但实际操作中在对掺水量的把握上难度相当大，在实际中采用较少。
4.2 针对杆断脱工况，具体分析我矿杆断脱的原因，主要井身结构影响。我们具体做法是根据动液面情况合理提升泵深至造斜点以上，以避开造斜段对管杆的磨损。
对于因抽油杆使用年限过长造成的杆断脱。我们主要是随躺井上修时对使用年限长（大于1000天）的抽油杆进行强制全井更换，对于有明显瑕疵的抽油杆强制全井更换、消除短板效应。2007.9～2008.08月份共更换超期服役抽油杆8054m，对10口井的抽油杆进行了强制全井更换，其效果良好，目前已更换的10口井没有再出现一次因杆断造成的躺井。
4.3 针对因工作参数偏高工况造成的躺井，我们主要是通过制定相关制度、及时跟踪高参数抽油井的液面变化情况，适时下调工作参数。
通过对螺杆泵几种生产工况的分类分明确各类工况产生的原因，便于我们在生产过程中采取必要措施预防不正常工况的产生，对螺杆泵抽油井的生产管理起到部分指导作用。螺杆泵抽油井的免修期总体上有了很大的提高，免修期由去年的249.4天提高到今年的437.6天，提高了188.2天。
【参考文献】
[1]张佳民：螺杆泵抽油杆柱设计方法及其应用，石油工业出版社（北京），2002.06。
[2]姚立东：螺杆泵井动态控制图，油气田地面工程，2007.03。