大港油田采油二厂工艺研究所 天津 300280
摘要：螺杆泵又叫渐进式容积泵，由定子和转子组成，两者的螺旋状过盈配合形成联系密封的腔体，通过转子的旋转运动实现对介质的传输。应用螺杆泵采油与抽油机采油相比，具有投资低、能耗低、适应性强、井场占地小、地面设备好维护的优点。在石油资源地位日益重要的今天，如何提高效率降低成本成为我们追求的主要目标，而螺杆泵的发明与使用为我们提供了一种新的有效地原油举升方式，尤其是在含砂稠油井中成效尤为明显。
关键词：螺杆泵；采油；原理；管理；策略
1、螺杆泵采油系统的组成及原理
1.1螺杆泵采油系统的组成
目前螺杆泵采油按驱动方式分为潜油电动螺杆泵和地面驱动井下螺杆泵。本文重点讨论地面驱动井下单螺杆泵（简称螺杆泵）。根据螺杆泵的工作原理，它兼有离心泵和容积泵的优点。螺杆泵运动部件少，没有阀体和复杂的流道，吸入性能好，水力损失小，介质连续均匀吸入和排出，砂粒不易沉积且不怕磨，不易结蜡，因为没有凡尔，不会产生气锁现象。螺杆泵采油系统又具有结构简单、体积小、重量轻、噪音小、耗能低、投资少、使用、安装、维修、保养方便等特点。所以螺杆泵已经成为一种新型的、实用有效的机械采油设备。随着配套工艺技术的日益完善，螺杆泵采油技术的发展有着广阔的前景。在油田的开发过程中，螺杆泵在稠油井上应用的数量逐渐增加，在使用过程中出现了一些问题，影响了正常生产，我们对应用过程中出现的问题进行分析并制定相应的对策。地面驱动井下单螺杆泵采油系统（简称螺杆泵采油系统）由四部分组成。（1）电控部分：包括电控箱和电缆。（2）地面驱动部分：包括驱动电机、井口动密封、方卡等。（3）井下泵部分：包括螺杆泵定子和转子。（4）配套工具部分：包括专用井口、光杆、抽油杆扶正器、油管扶正器、抽油杆防倒转装置、油管防脱装置、筛管等。
1.2螺杆泵工作原理
转子与定子密切配合形成一系列的封闭腔和空腔，当转子转动时，封闭腔沿轴向由吸入端向排出端运移，在排出端消失。同时吸入端形成新的封闭腔，其中空腔内所盛满的液体也就随着封闭腔的运移由吸入端推挤到排出端。这种封闭腔和空腔的不断形成、运移、消失，起到泵送液体并将液体排出井口的作用。螺杆泵将机械能转变为液体能，从而实现油液的有效举升。
2、螺杆泵采油工艺技术应用分析
2.1螺杆泵采油工艺技术配套工艺
螺杆泵采油工艺技术逐渐广泛应用于采油工业中发挥了巨大的经济效益，离不开螺杆泵采油工艺配套相关工艺的配套使用。螺杆泵采油工艺技术配套工艺主要有以下四种：其一，大排量螺杆泵采油工艺技术。大排量螺杆泵采油工艺技术可以有效解决目前我国采油工业中存在的问题，提高原油的产量和质量；其二，高抗扭矩抽油杆。抽油杆在运行过程极易因拉力或扭矩过大而断脱，高抗扭矩抽油杆可以有效解决这个问题，提高抽油杆的使用寿命，有效降低抽油杆的故障发生率；其三，连续杆配套工艺。随着连续杆配套工艺的不断发展和进步，连续杆抽油杆广泛应用于螺杆泵采油系统中显著提升了采油工业的作业质量和作业效率；其四，变频控制技术。将变频控制技术应用于螺杆泵采油系统中，可以实现自动化调节速度，不仅可以降低作业故障发生率，还可以有效实现节能环保的基本要求。
2.2不断提升稠油采集率
目前，我国采油工业进入了新的发展时期。随着采油深度的不断增加，我国的孤岛油田逐渐进入了高含水后期，水侵作用不断加剧，高含水量的油井数量不断增加，因此，积极探索和研究提高稠油采集率的技术显得尤为重要。首先，可以选择符合井下作业要求的材料作为堵剂进行堵水，提高稠油采集率；其次，可以采用高温复合泡沫调剖技术，不断增加产油量，提高稠油采集率；最后，应该不断改进和探索高粘度井的井筒降粘工艺，确保井下作业顺利进行，增加作业井下的产油效率。
2.3井下放射性示踪标记技术
目前，我国大部分油井的井间大孔道普遍存在，对聚合物驱油过程产生了一定的影响，严重影响了采油过程的作业效率和作业质量。因此，在注入聚合物之后，应该封闭井间大孔道。将井下放射性示踪标记技术应用于采油过程中，可以实时监测出井下高渗层的体积，从而通过相应的计算求得科学合理的堵剂用量。通过井下放射性失踪标记技术，可以进行定量化的计算，从而显著提升我国采油工业的质量。
3、螺杆泵采油工艺技术的管理优化策略
3.1构建完整的螺杆泵采油工艺技术管理体系
针对前文当中提到的在实际的原油开采环节当中，应用螺杆泵采油工艺技术可能存在的各类问题，笔者得出，在将该项新的技术和设备全面引入到国内的原油开采环节当中时，需要构建更加完整的螺杆泵采油工艺技术应用和管理体系，通过统一的制度和体系，提升对该项技术以及设备在应用过程中的管理能力。例如，我国某地区的石油开采团队在实际的工作环节中，根据国家在相关领域已有的规章制度，结合实际石油开采中总结出科学经验和当地螺杆泵采油工艺技术应用特点，制定了一套较为科学和系统的管理规则，对于后续的石油开采工作提供了更加可靠的管理办法。此项改革措施极大地提升了螺杆泵采油工艺技术在国内石油开采领域的普及和应用效果，并在实际的工作过程中，发挥出最大的应用优势，推动该行业系统化和规范化发展。
3.2优化螺杆泵采油工艺技术研发设计方案
据相关领域的调查和研究结果显示，目前国内原油开采领域当中應用的螺杆泵采油设备大部分均为单级螺杆泵，此种型号的螺杆泵设备在实际的应用环节中会受到排量方面的限制，进而使石油开采的工作效率大大降低。针对这一问题，我国某地区的石油开采工作团队通过与当地的科学研究机构相互配合，研究和设计出了新型的多头螺杆泵设备，在保证螺杆泵的体积不会产生严重变化的情况下，促使其性能得到进一步的优化。与此同时，当地工程团队还重点研究了潜油螺杆泵的使用和整修相关问题，针对该项设备的实际检修周期较长等方面的问题。经过研发和设计，在当地科学研究机构的支持和帮助下，原油开采部门在一定程度上降低了原本设备当中抽油杆断裂情况发生的概率，有效提升了设备的质量，为提升工作效率作出了积极支持。
3.3选择配套的螺杆泵采油工艺抽油杆设备
除了在制度和设计环节进行全面改革之外，对于螺杆泵采油设备的零配件进行合理筛选和使用，同样也能在一定程度上增强原油开采工作的有效性，从而不断扩大原油开采行业整体的经济效益和社会效益。例如，我国某地区的原油开采团队在实际的工作环节当中，始终保持对设备使用频率和使用效率的关注。为了在现有的基础上，进一步提升工作效率，当地采油团队对抽油杆进行了优化，此种方法有效避免了原本设备当中摩擦焊接时的空心抽油杆以及普通的实心抽油杆使用过程中容易出现的问题，降低了防脱钩的可能性，提升了扭转强度和刚度，有效防止了原油开采环节中可能出现的抽油杆脱钩或者断裂的情况。当地工程团队采用了镦锻式的空心抽油杆和防脱钩的实心抽油杆，使螺杆泵采油设备的整体性能得到了提升，达到了安全标准。
结语：相对于传统采用技术和工艺而言，螺杆泵采油工艺技术具有较为广阔的使用和发展空间。在从国外相关领域将该项技术引入国内，并且持续使用的过程中，技术人员需要在明确该项技术的使用优缺点之后，不断探索出螺杆泵采油工艺技术在国内的适应性和改进策略。尽可能地突破时间和空间的方面的局限性，提升该项技术在石油开采环节当中的应用效率，扩大相关行业的社会和经济效益。
参考文献：
[1]王建峰.螺杆泵采油工艺技术应用探究[J].中国新技术新产品.
[2]杨军峰.螺杆泵采油工艺存在的问题及对策[J].石化技术.
[3]武兴.螺杆泵在长庆胡尖山油田应用的效果评价[J].中国石油和化工标准与质量.
[4]王玉祥，程健，赵光洁.螺杆泵采油工艺技术研究[J].化工管理.