薛小旗 杨秉瑞 雷西林
长庆油田分公司第一采油厂杏河采油作业区,陕西 延安 717502
摘要:在石油开采工作中,螺杆泵采油工艺的应用范围越来越广,主要是由于螺杆泵可以在地面形成驱动系统,使其逐步形成动态化采油。螺杆泵和配套技术在采油工作中的有效应用,可以在一定程度上减轻石油开采的压力,对石油开采的效率和产量均能带来积极影响。为此,在今后的发展中,我们有必要不断总结经验,完善螺杆泵和配套技术的应用,使其在石油开采工作中,充分发挥自身的优势作用,全面提升石油开采的产量,为社会生产活动提供充足的能源供应。文中对螺杆泵采油工艺及其配套技术的应用进行了分析。
关键词:螺杆泵;采油工艺;配套技术
1 螺杆泵的结构及原理
1.1 螺杆泵结构
井下螺杆泵结构简单,由定子和转子组成。定子由钢制外套和橡胶衬套组成,转子由合金钢的棒料经过粗精车、镀铬并抛光加工而成。
1.2 螺杆泵的工作原理
螺杆泵是由定子和转子螺旋状过盈配合形成连续密封的腔体,再通过转子的旋转运动实现对介质的举升:随着转子的转动,在吸入端转子与定子橡胶衬套内表面间会不断形成密封腔室,并向排出端推移,最后在排出端消失。
2 螺杆泵采油工艺的优势
近年来,在油田开发作业中,螺杆泵采油工艺的应用优势逐步凸显,主要体现在以下方面:
2.1 成本较低
螺杆泵采油工艺应用的过程中,其总体的采油成本要低于其他工艺下的采油成本,这主要是由于我国螺杆泵设备的采购价格要远远低于一些统一设备的价格,采购成本将大大降低,再加上螺杆泵的设备结构较为简单,在安装使用时相对便捷,前期的投资相对较少,且后期的维修费用也相对较低。
2.2 适用性强
在一些油田的开发作业中,常常会遇到特殊的开发条件,即使在相对特殊的油藏中,螺杆泵也能够得到很好的应用,比如,在稠油地质环境与含砂量较高的油气藏中,由于流动性较差,传统的油泵难以保障油田资源的顺利开发,而利用螺杆泵能够保障正常的采油作业,且在螺杆泵运行时,气锁现象的发生概率相对较低,稳定性更好。
2.3 效率高
螺杆泵在使用的过程中,其工作效率要远远高于其他同种功能的设备,如果使用的是其他的设备,极易出现液柱缺失、机械转动所引发的故障或者停机现象,而螺杆泵基本上不会出现这些情况,整体的工作效率相对较高。
2.4 稳定性好
螺杆泵运行时的稳定相对较好,即使在运行时电力驱动可能会发生停止转动的现象,螺杆泵也能够在短时间内快速恢复正常,不会对工作进度与效率产生太大的影响。
3 螺杆泵采油中的配套技术
3.1 井下管柱配套
螺杆泵工艺应用时,井下管柱配套是关键技术,这一技术应用将会关系到螺杆泵采油工艺应用的效果,最终会影响开采效率与产量。配套设备的选择过程中,必须要充分根据螺杆泵采油技术的具体需求来决定,在我国的油田开发过程中,大多使用的是直径为62mm的油管、直径为25mm的抽油杆。事实上,很多油田的开发过程中,螺杆泵采油工艺应用时油管与油杆之间存在着极大的阻力,这一阻力使得杆管之间的缝隙控制相对困难,控制不当的情况下极易出现脱扣情况。因此,针对这一现象,在实际的工艺应用中,常常会用直径为75.9mm的油管、H级别的抽油杆来替代,这种情况下的螺杆泵采油具有更高的效率,也有效保障了工艺应用效果。在管柱安装的过程中,必须要采用扶正杆柱的配套技术,以保障安装的准确性,一般所用的扶正器都有较好的耐磨性与坚韧性。
在管柱安装之前,需首先将扶正器安装在容易出现偏移的位置,以避免后续发生偏移所造成的晃动,再加上管柱配套技术的科学应用还能够有效对漏油情况加以控制,提升了开采的安全性与高效性。
3.2 转速调整技术
转速调整技术的应用是为了实现排量的科学调整,在具体的调整过程中,主要是借助于电磁调速机来完成的,电磁调速机的运行过程中,能够有效对抽油机的转速加以有效控制,进而来进行螺杆泵采油排量的控制。电磁调速机作用下,螺旋桨的启动与开机控制极为便捷,也就使得螺杆泵始终处于低速运转的状态下,采油更具稳定性。当然,在实际的控制过程中,也可以使螺杆机先停机,随后切断电源,卸下皮带、电动机皮带轮、轴套之间的螺栓,随后卸下主轮与从轮,用皮带轮加以替代,重新将电动机装好以后投入使用,这种控制方式下,有效实现了对螺杆泵转速的科学调控。由于螺杆泵一般采用的是低参数开井,当液面趋于稳定以后,再进行参数的调整,这种变频控制的存在使得在采油工艺的应用过程中,可以根据油井工作的实际情况来进行转速控制,保障了螺杆泵转速与地层情况的相互匹配,提高了抽油泵的运行效率,有效保障了供采平衡,不仅提高了能源利用率,也使得故障概率大大降低,增产节能效果明显。
3.3 工况测试诊断
螺杆泵采油工艺的应用过程中,如果能够在油井现场进行工况诊断仪器的配备,就可以使得采油工艺应用的过程中,能够进行全过程、全方位的监督,进而来保障螺杆泵采油工艺的科学应用,不仅提高了采油效率,还能够实时掌握螺杆泵的运行状态。一旦在螺杆泵工作状态出现了异常情况时,工况诊断仪器就会立即发出警报,提醒有关人员来进行螺杆泵的检查与维修,并根据油井的具体情况来对相应的参数加以必要体征,使得螺杆泵处于稳定的运行状态下。
3.4 抽油杆防断脱技术
油田开发的过程中,由于油井环境相对复杂,且常常存在诸多的不确定性因素,这就使得在采油工艺的应用过程中常常会出现各种的问题,比如,抽油杆卡泵问题是螺杆泵采油工艺应用时极为常见的问题,还有油井结蜡现象也较为常见,当出现这些情况以后,管道堵塞、设备停运问题难以避免,抽油机反向旋转最终会造成一些设备的损坏。而抽油杆防断脱技术的应用有效解决了这些问题,具体包含了反转装置、棘轮机构、回阀的安装,当然,也可以在镦段式空心抽油杆中进行插接装置的安装。
4 螺杆泵采油工艺及配套技术的应用
在汽车工业快速发展和社会多种生产活动的需求作用下,为石油开采行业带来了较大的压力,要想满足市场对石油能源的需求,就需要不断完善石油开采技术。螺杆泵采油工艺因具备较强的适用性,成为学者研究的重点技术内容。螺杆泵采油技术的逐渐成熟,可以有效改善我国的能源紧缺问题。下面就针对螺杆泵采油工艺和配套技术的应用进行探讨。
通过对螺杆泵采油工艺及配套技术的研发和优化,其配套优势愈加突出,通过对理论排量的计算,结合不同规格型号的螺杆泵及其配套设备的排量进行扬程的选择,能够使设备的最大耦合性得到实现,从而使螺杆泵的转速得到有效控制,使其始终都能处在低速的运行状态,进而使采油系统的平稳性大大提高,并能有效避免过大电压电流对设备带来的损害。
螺杆泵的采油环境较为复杂,由于油井之间存在较大差异,所以在对螺杆泵配套技术进行选择时一定要综合考虑,使其能够适应不同油井之间的采油工作,进而提高油井开采效率,最大程度保证设备的利用效率。在对螺杆泵采油工艺及配套技术进行选择时,不仅要确保螺杆泵设备能够便于安装,还要确保其维护与检修方便,而这也正是其适用性的应用原则。
5 结束语
总之,近年来,螺杆泵采油工艺虽然日渐成熟,应用范围也逐步扩大,但是,其在具体的工艺应用过程中,对于各种配套技术有着极高的要求,各个油田开发过程中,都需要结合油井的具体情况来进行相应配套技术的选择与应用,以提升螺杆泵采油工艺的应用效果。
参考文献:
[1]汤启星.螺杆泵采油工艺及其配套技术的研究与应用[J].化学工程与装备,2018,256(05):130-131.
[2]胡娟华.螺杆泵采油工艺及配套技术的应用探讨[J].化工管理,2019(11):221.
[3]刘忠辉,廖轩亮,张佳运.螺杆泵采油工艺及其配套技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(01):255-256.