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[摘 要] 螺杆泵采油技术具有举升效率高、占地少,安装、管理方便,井况适应性强等一系列优点,在油田应用极为广泛。本文主要就螺杆泵采油技术的优势和应用进行分析。
[关键词]螺杆泵 采油技术 优势
中图分类号:TE143 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)36-0399-01
石油的开采方式与开采现状、开发政策、环境条件、油藏地质特征等诸多因素息息相关,根据实际情况选择合理的油井采油方式能充分发挥油井的产能,降低成本,增加采收率,在石油开采过程中尤为重要。
一、螺杆泵采油技术的原理
螺杆泵采油是当前机械采油的主要方式之一,适用于含砂、含气、稠油井及聚合物驱三次采油井、水驱油藏后期高含水油井等油藏的开采。螺杆泵采油系统主要包括地面驱动设备、抽油杆柱、井下螺杆泵三个部分,地面驱动设备集中在地面的井口位置,以起到承受轴向荷载、提供原动力、变速及减速的作用,而抽油杆柱连接着地面驱动设备与井下螺杆泵,将来自地面驱动设备的原动力传递给螺杆泵,井下螺杆泵则由螺杆和泵筒组成,螺杆表面有镀层,其精度较强,强度较高,主要起到转子作用,而泵筒也是钢制硬壳的,其上依附着非常坚固且具有较强抗油性和抗腐蚀性的橡胶材料,主要起到定子作用。该系统的工作原理是地面驱动通过电动机,经由皮带、齿轮传来的电能实现变速,并产生动力,抽油杆柱将动力传递到井下螺杆泵的螺杆,螺杆高速转动,原油进入油桶并不断升出地面,实现开采。
二、螺杆泵采油技术的优势
螺杆泵工作过程中,其容积效率于压力成反比,压力越高,其容积效率越低,泵口的压力相同时,下泵越深,其流压越低,原油产量就越大,其性能遵循着热量守恒、質量守恒、能量守恒的特点。较之其他的采油设备,螺杆泵采油具有诸多优势,这也是该技术得以快速发展并广泛应用的重要原因。
首先,螺杆泵结构较为简单,耗能不高,安装简便,投资较少,能最大限度地节约了采油的价格成本。
其次,螺杆泵遵循着热量守恒、质量守恒、能量守恒的性能特点,几乎没有流量脉动,其轴向流动连续非常稳定,极少出现机械传动及液柱的惯性带来的惯性损失,泵容积效率可高达90%,螺杆泵可谓是采油机械系统中耗能最小、效率最高的系统之一。
再次,螺杆泵的适用范围较广,不但适用于粘度广的稠油井,用于稠油的举升与冷输,还适用于高含砂井以及高含气井,可用于油汽混合的油田而不会出现气锁现象,螺杆泵的设备占地面积小,能下到斜直的井区等特点使其同样适用于海上油田丛式井组和水平井的采油和使用。其井口回压空间较大的情况还能使螺杆泵在确保正常采油生产的同时,用于远井的集中运输。
此外,螺杆泵的棘轮棘爪式防反转装置表现出灵活、适用、简易、可靠的优势,停泵时不会出现由于液柱压力下瞬间引起杆柱高速反转而造成抽油杆脱扣的现象,而若是系统因事故导致停泵,造成砂沉积在泵上部的现象,其螺杆泵的回复能力也较强。
螺杆泵的诸多优势使得螺杆泵采油技术在我国油田开采中的应用规模逐年增大,发展成为非常通用的人工举升方式,能减速资金投入,降低油田开采成本,从而更好地适应举升技术发展的需要。当然,任何技术也并不总是有利无弊的,作为一种较为新兴的工艺,螺杆泵采油技术有着诸多优点,但也存在着一定的缺点,螺杆泵的泵需要较高粘度的流体来润滑,否则极易引起泵桶定子的损毁,虽然螺杆泵采油技术操作简单,但需要极高的准确性,否则容易造成泵的损坏,螺杆泵的定子寿命不高,需要多次检泵,检测费用较高。在应用过程中,需要扬长避短,逐步完善螺杆泵井采油技术,以发挥出其最大的作用,为石油开采带来更高的效益。
三、螺杆泵采油技术的应用
1、螺杆泵采油技术的现状
随着我国螺杆泵采油技术的日趋成熟与完善,该技术在诸多地貌环境复杂的油藏地区得以广泛应用,为多地石油开采企业节约了大量成本,提高了原油生产量,在节能增产方面做出了突出的贡献,在许多方面较之传统的采油技术有很大程度上的优势,其应用的前景非常广阔。但由于其发展时间及油藏环境等多方面的制约,螺杆泵采油技术在应用过程中仍存在诸多问题,例如该技术应用于高含蜡井时,泵中结蜡会增加泵的出口压力,增大其负荷,甚至将其损毁,扭断抽油杆,而螺杆泵的螺杆及泵筒的材质不允许在井内长期适用药剂清防蜡,导致检泵的周期被缩短,影响到油井的正常工作,又如,应用过程中容易出现驱动防反转装置的失效,这会造成螺杆泵井下作业的脱扣现象,在该技术的应用过程中,还存在现油封漏油、盘根盒漏油等问题。
此外,螺杆泵采油技术中的油管锚定工艺仍需提高,否则极易在螺杆泵井下作业中出现因扭钜引起的油管斜扣现象。为充分有效地发挥出螺杆泵采油技术的优势,提高其应用前景,我们仍需不断研究及探索,根据应用油田的实际情况及其具体的作业环境,选择最佳的技术,使其朝着更为健康的方向发展壮大。
2、提高螺杆泵采油技术应用效果的相关举措
首先,实现螺杆泵采油应用的系统管理,制定螺杆泵采油技术的应用原则及管理方法,优化螺杆泵采油技术设计,根据实际情况及采油现场情况,制定相应排量范围的螺杆泵,并根据抽油量适时调整各井螺杆泵的深度。提高其应用水平,充分发挥螺杆泵举升工艺的优势,提高其工作效率,有效实现节能降损,确保螺杆泵采油系统的稳定正常运转,延长其使用期限的目的。
其次,不断改进和完善诸如抽空保护技术、测试技术、故障诊断技术、清防蜡解堵技术、空心转子工艺等螺杆泵采油配套技术,并在实际应用中根据情况选择最佳配套工艺及技术,规避螺杆泵采油技术应用过程中的种种弊端,降低其维护费用及生产成本,提高利润。
再次,针对应用过程中出现的问题,进行针对性地整改,逐步完善螺杆泵采油技术的应用效果。
三、结束语
综上所述,螺杆泵在采油技术中应用广泛,优势鲜明,具有降低能源消耗,提升采油效率,能够有效降低采油成本,减少采油环节工序的优点,从而进一步提高了原油生产量,增加了油田经济效益,为我国采油业的飞速发展提供保障。
参考文献
[1] 郭新莲,董芳霞,姬冉.螺杆泵采油技术优势和应用[J],中国石油和化工标准与质量,2011年02期.
[2] 李宇,浅谈螺杆泵采油工艺技术应用[J],科技创新与应用,2013年18期.
[3] 李小峰,螺杆泵井采油技术的优势和应用探讨[J],管理学家,2012年24期.
[关键词]螺杆泵 采油技术 优势
中图分类号:TE143 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)36-0399-01
石油的开采方式与开采现状、开发政策、环境条件、油藏地质特征等诸多因素息息相关,根据实际情况选择合理的油井采油方式能充分发挥油井的产能,降低成本,增加采收率,在石油开采过程中尤为重要。
一、螺杆泵采油技术的原理
螺杆泵采油是当前机械采油的主要方式之一,适用于含砂、含气、稠油井及聚合物驱三次采油井、水驱油藏后期高含水油井等油藏的开采。螺杆泵采油系统主要包括地面驱动设备、抽油杆柱、井下螺杆泵三个部分,地面驱动设备集中在地面的井口位置,以起到承受轴向荷载、提供原动力、变速及减速的作用,而抽油杆柱连接着地面驱动设备与井下螺杆泵,将来自地面驱动设备的原动力传递给螺杆泵,井下螺杆泵则由螺杆和泵筒组成,螺杆表面有镀层,其精度较强,强度较高,主要起到转子作用,而泵筒也是钢制硬壳的,其上依附着非常坚固且具有较强抗油性和抗腐蚀性的橡胶材料,主要起到定子作用。该系统的工作原理是地面驱动通过电动机,经由皮带、齿轮传来的电能实现变速,并产生动力,抽油杆柱将动力传递到井下螺杆泵的螺杆,螺杆高速转动,原油进入油桶并不断升出地面,实现开采。
二、螺杆泵采油技术的优势
螺杆泵工作过程中,其容积效率于压力成反比,压力越高,其容积效率越低,泵口的压力相同时,下泵越深,其流压越低,原油产量就越大,其性能遵循着热量守恒、質量守恒、能量守恒的特点。较之其他的采油设备,螺杆泵采油具有诸多优势,这也是该技术得以快速发展并广泛应用的重要原因。
首先,螺杆泵结构较为简单,耗能不高,安装简便,投资较少,能最大限度地节约了采油的价格成本。
其次,螺杆泵遵循着热量守恒、质量守恒、能量守恒的性能特点,几乎没有流量脉动,其轴向流动连续非常稳定,极少出现机械传动及液柱的惯性带来的惯性损失,泵容积效率可高达90%,螺杆泵可谓是采油机械系统中耗能最小、效率最高的系统之一。
再次,螺杆泵的适用范围较广,不但适用于粘度广的稠油井,用于稠油的举升与冷输,还适用于高含砂井以及高含气井,可用于油汽混合的油田而不会出现气锁现象,螺杆泵的设备占地面积小,能下到斜直的井区等特点使其同样适用于海上油田丛式井组和水平井的采油和使用。其井口回压空间较大的情况还能使螺杆泵在确保正常采油生产的同时,用于远井的集中运输。
此外,螺杆泵的棘轮棘爪式防反转装置表现出灵活、适用、简易、可靠的优势,停泵时不会出现由于液柱压力下瞬间引起杆柱高速反转而造成抽油杆脱扣的现象,而若是系统因事故导致停泵,造成砂沉积在泵上部的现象,其螺杆泵的回复能力也较强。
螺杆泵的诸多优势使得螺杆泵采油技术在我国油田开采中的应用规模逐年增大,发展成为非常通用的人工举升方式,能减速资金投入,降低油田开采成本,从而更好地适应举升技术发展的需要。当然,任何技术也并不总是有利无弊的,作为一种较为新兴的工艺,螺杆泵采油技术有着诸多优点,但也存在着一定的缺点,螺杆泵的泵需要较高粘度的流体来润滑,否则极易引起泵桶定子的损毁,虽然螺杆泵采油技术操作简单,但需要极高的准确性,否则容易造成泵的损坏,螺杆泵的定子寿命不高,需要多次检泵,检测费用较高。在应用过程中,需要扬长避短,逐步完善螺杆泵井采油技术,以发挥出其最大的作用,为石油开采带来更高的效益。
三、螺杆泵采油技术的应用
1、螺杆泵采油技术的现状
随着我国螺杆泵采油技术的日趋成熟与完善,该技术在诸多地貌环境复杂的油藏地区得以广泛应用,为多地石油开采企业节约了大量成本,提高了原油生产量,在节能增产方面做出了突出的贡献,在许多方面较之传统的采油技术有很大程度上的优势,其应用的前景非常广阔。但由于其发展时间及油藏环境等多方面的制约,螺杆泵采油技术在应用过程中仍存在诸多问题,例如该技术应用于高含蜡井时,泵中结蜡会增加泵的出口压力,增大其负荷,甚至将其损毁,扭断抽油杆,而螺杆泵的螺杆及泵筒的材质不允许在井内长期适用药剂清防蜡,导致检泵的周期被缩短,影响到油井的正常工作,又如,应用过程中容易出现驱动防反转装置的失效,这会造成螺杆泵井下作业的脱扣现象,在该技术的应用过程中,还存在现油封漏油、盘根盒漏油等问题。
此外,螺杆泵采油技术中的油管锚定工艺仍需提高,否则极易在螺杆泵井下作业中出现因扭钜引起的油管斜扣现象。为充分有效地发挥出螺杆泵采油技术的优势,提高其应用前景,我们仍需不断研究及探索,根据应用油田的实际情况及其具体的作业环境,选择最佳的技术,使其朝着更为健康的方向发展壮大。
2、提高螺杆泵采油技术应用效果的相关举措
首先,实现螺杆泵采油应用的系统管理,制定螺杆泵采油技术的应用原则及管理方法,优化螺杆泵采油技术设计,根据实际情况及采油现场情况,制定相应排量范围的螺杆泵,并根据抽油量适时调整各井螺杆泵的深度。提高其应用水平,充分发挥螺杆泵举升工艺的优势,提高其工作效率,有效实现节能降损,确保螺杆泵采油系统的稳定正常运转,延长其使用期限的目的。
其次,不断改进和完善诸如抽空保护技术、测试技术、故障诊断技术、清防蜡解堵技术、空心转子工艺等螺杆泵采油配套技术,并在实际应用中根据情况选择最佳配套工艺及技术,规避螺杆泵采油技术应用过程中的种种弊端,降低其维护费用及生产成本,提高利润。
再次,针对应用过程中出现的问题,进行针对性地整改,逐步完善螺杆泵采油技术的应用效果。
三、结束语
综上所述,螺杆泵在采油技术中应用广泛,优势鲜明,具有降低能源消耗,提升采油效率,能够有效降低采油成本,减少采油环节工序的优点,从而进一步提高了原油生产量,增加了油田经济效益,为我国采油业的飞速发展提供保障。
参考文献
[1] 郭新莲,董芳霞,姬冉.螺杆泵采油技术优势和应用[J],中国石油和化工标准与质量,2011年02期.
[2] 李宇,浅谈螺杆泵采油工艺技术应用[J],科技创新与应用,2013年18期.
[3] 李小峰,螺杆泵井采油技术的优势和应用探讨[J],管理学家,2012年24期.