螺桿泵井節能管理見成效

王楚媛（遼河油田公司質量節能管理部）

螺桿泵采油作為一項重要的機械采油工藝，具有占地少、投資小、能耗低、噪音低、易管理、出液平穩等優點，在油田生產中逐漸得以廣泛應用。茨榆坨采油廠自2011年開始推廣應用螺桿泵采油技術，取得了良好效果，將其作為節能型舉升設備在稀油區塊大范圍規模應用，效果十分明顯。

1 影響螺桿泵使用壽命的因素

1.1 井況原因

螺桿泵井生產過程中，因抽油桿依靠驅動裝置在井筒中旋轉，當油井斜度較大時，應用螺桿泵生產易產生桿斷脫事故，而且會加重轉子和定子間的不平衡磨損，使定子橡膠碎裂、脫落，造成泵漏。根據生產經驗，茨榆坨油田井斜超過15°的油井不適宜應用螺桿泵生產。

1.2 施工管理

螺桿泵不按要求運輸、裝卸，容易造成轉子表面損傷，如：刻痕、劃傷、磨傷、彎曲等；不按要求儲存或缺少規定的保護措施，也會造成轉子和定子膠筒的腐蝕，導致螺桿泵壽命降低。現場施工時，抽油桿不按要求擺放，比抽油機生產更容易造成桿管之間的偏磨；下轉子時不按要求在轉子表面涂抹黃油或不按設計要求限速下桿，都會造成轉子表面損傷，影響轉子和泵筒之間的密封，最終影響泵效。

1.3 日常生產管理

受螺桿泵“易于管理”觀念的影響，生產管理人員缺乏責任心，造成了降低螺桿泵使用壽命的人為因素：如不按規范啟停、調速會造成皮帶斷裂，減速箱損壞和脫桿；運轉過程中出現的問題不能及時發現且得不到有效解決導致停產檢泵；不按規范要求洗井質量不達標將會影響螺桿泵井生產的總體效果。

2 提高螺桿泵管理水平的途徑

2.1 制定規章制度，強化技術培訓，夯實管理基礎

螺桿泵采油技術的應用是一項系統工程，任何一個環節出現問題都可能會對此項技術的應用產生不利影響。油田的生產單位須根據各自的實際情況，出臺有關螺桿泵采油技術管理的規章制度，此項規章制度必須具有一定的權威性，使螺桿泵的質量管理有章可循、有據可依，并對管理者進行螺桿泵相關知識的培訓，不同層次的管理者培訓的知識應該有不同側重點，為螺桿泵采油技術管理水平奠定堅實基礎。

2.2 加強工程設計，保證施工依據科學規范

設計人員對施工項目所涉及的工藝、地質動靜態資料做深入細致的分析，綜合考慮泵型、泵徑、泵深等參數對螺桿泵使用壽命的影響，總結出螺桿泵的最佳工作區域，將最佳參數組合推薦給現場操作人員，以便最大限度減少故障、延長螺桿泵的使用壽命。

2.3 加強基礎工作，確保規范操作

施工前，做好螺桿泵的質量驗收、裝卸、運輸與保存工作。施工中，要將下入井內的螺桿泵及配套工具、油管、抽油桿清洗干凈，不得有彎曲、損壞，要嚴格計量，并記錄好原始數據。下桿時必須將轉子涂抹黃油，將大鉤鎖緊銷打開，以保證其轉動靈活。下轉子時速度要慢，切勿損傷轉子表面或使其彎曲變形。當轉子將要進入定子時，按設計要求限速下放，直至吊卡松弛。

2.4 加強日常維護，規范一線生產管理工作

一線的生產數據是最直觀、最準確的第一手材料，一線的管理工作對螺桿泵生產整體效益提升和螺桿泵生產壽命起著至關重要的作用。必須加強螺桿泵井的日常管理工作與維護，確保資料的準確及時，發現問題要立即整改，以保證螺桿泵井正常生產。

2.4.1 加強資料錄取和生產動態跟蹤

螺桿泵井投產和調參后，進行連續5 天量油，每天測量并記錄動液面和產液量一次，同時記錄井口油壓、套壓、電流、電壓等數據。并根據液面深度分析調整井下泵的工作參數，對于液面變化大的要及時反映，進行復測。

2.4.2 加強井場工況監督

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對于作業井必須跟蹤到現場，進行作業施工現場質量監督管理工作。螺桿泵穩定運轉時，要經常進行巡回檢查，包括電動機聲音及溫度是否正常，防反轉裝置是否靈活可靠，關鍵部件的緊固情況，光桿方卡螺栓是否松動，配重是否穩固可靠，電控箱的接觸情況，開關是否靈活可靠，電壓、電流是否正常等，以減小地面驅動設備損壞率。出砂井要對螺桿泵運行狀態進行及時跟蹤監督，根據出砂量、出砂粒徑，下篩管或防砂管，以防止定子膠皮磨損，從而提高螺桿泵使用壽命。

2.4.3 加強減速箱的日常維護

減速箱正常運轉一個月后，應停機放掉減速箱體內齒輪油并清洗箱體，加入新的齒輪油并保證每三個月更換一次，不同季節使用不同型號的齒輪油。

2.4.4 科學制定熱洗制度

螺桿泵洗井采取提桿洗井的方式，熱洗時間和方式上根據單井的泵型和流動壓力情況而定。對大泵型、低流壓井和小泵型井采取高溫低壓及長時間洗井，洗井時間不少于5 h；對于大泵型、高流壓井采取正常洗井壓力，洗井時間不少于4 h。洗井后落實電流、產量和液面等生產參數，作為逐漸延長熱洗周期的基數，最終確定合理的熱洗周期，洗井時發現桿脫要及時對桿[2]。

2.5 螺桿泵的合理參數選擇

茨榆坨采油廠建立了一套適用于螺桿泵生產特點的抽汲參數優化設計方法，并編制了配套的工程設計軟件。該軟件以各自系統的協調為基礎，以油井的生產能力為依據，以油井的產油量為目標，采用節點系統分析方法，對油井的抽油參數（如泵型、泵深、轉速、桿柱組合等）進行優化設計，使油井的抽油參數與油層供液能力相匹配，防止泵體干磨損壞，從而充分發揮油層和螺桿泵采油的潛力。

3 應用效果分析

目前，茨榆坨采油廠在用螺桿泵井27 口。其中，稀油3口，稠油24口，日產液223.2 t，日產油37.1 t，單井平均日節電65 kWh，單井連續運轉最長時間1800 天，平均檢泵周期773.6 天，井口累計增油22 726.4 t。

3.1 節省一次性投資

與游梁式抽油機相比，螺桿泵的一次性投資小，以泵深1400 m 為標準來計算螺桿泵與游梁式抽油機的一次性投入，由表1可知，與抽油機相比單井可節約投資12.2 萬元。目前全廠應用27 套螺桿泵采油系統，節約投資費用329.4萬元。

表1 兩種機械舉升設備一次性投資對比

3.2 節約電費支出

由于螺桿泵工作時負載穩定、機械損失小、系統效率高，成為目前機械采油中能耗最小的機采方式。經過對全廠正常生產井的測試對比（表2），螺桿泵較常規抽油機日平均節電量65 kWh，單井年可節約電量2.4×104kWh，起到了明顯的節能降耗效果。

表2 常用舉升設備耗電情況對比

3.3 生產平穩，延長檢泵周期

螺桿泵為容積式泵，運動部件少，其定子為橡膠制成，不易卡泵。由于螺桿泵只做旋轉運動，工作時吸入端以恒定流連續進液，井內液體的流動是連續的，因此攜砂能力強，同時避免了常規抽油泵的脈動干擾，有利于抑制地層出砂。螺桿泵采油技術現場應用后，有效地解決了油井因出砂造成的卡泵、抽油桿斷脫等問題，延長了油井檢泵周期。如茨20-138 井，該井措施前出砂嚴重，井口含砂達0.01%，2010—2011年兩年間因砂卡造成桿斷8 井次，平均檢泵周期僅30天。

目前，全廠27 口螺桿泵井平均檢泵周期為773.6天，比措施前延長檢泵周期632.6天，較往年抽油機井平均檢泵周期218 天延長555.6 天，按螺桿泵井累計運轉時間來計算可減少檢泵工作量46井次，單井檢泵費用為3 萬元，節約作業費用138萬元。

3.4 提高生產效率，防污染

隨著油田開發時間的延長，地層虧空嚴重，作業洗井時易造成壓井液倒灌，污染地層。實施螺桿泵采油后，由于螺桿泵下部帶有多功能閥，試壓合格后可將多功能閥打掉。因此在下次作業時，當螺桿泵轉子提出泵筒后，油、套管之間便相互連通，起到了泄油的作用。這樣，可實現不壓井作業，避免地層污染，縮短油井作業后排液時間，提高油井生產效率，同時也可有效防止地面污染。按每次作業排液時間4天計算，應用螺桿泵后可縮短排液時間73天，增產原油146 t，創經濟效益18萬元。

3.5 易管理，維護費用低

螺桿泵地面驅動裝置可動件主要為皮帶、動密封、減速箱，十分便于巡檢，管理工作量少，大大減輕了工人的勞動強度。同時其體積小、安裝維護方便，日常維護費用低，設備年維護費用平均在300 元/臺，而抽油機年平均維護費用為3500 元/臺，每年可節約地面維護費用3200 元/臺，27 口井已累計節約8.64萬元。

3.6 降低油井含水，提高油井產量

由于螺桿泵只做旋轉運動，吸入端以恒定流連續進液，避免了常規抽油泵的脈動干擾，在高流度比兩相流中有利于減少水相對油相的侵擾，起到降低出水量的作用。

統計茨13、34塊等稠油區塊應用的6口螺桿泵井，均不同程度地見到降水增油效果，平均日產油由措施前2.0 t 上升到3.5 t，平均單井日增油1.5 t，含水由85.3%下降到66.7%，累計增油6256.2 t，可創經濟效益699.8萬元。

4 結論

1）對于供液充足的油井，螺桿泵采油系統完全可以取代抽油機生產，具有明顯的節能、易管理、檢泵周期長等優點。

2）加強螺桿泵采油井后期管理是取得規?；б娴母颈ＷC。

[1]張金鐘.強化質量管理 促進螺桿泵采油技術規模應用[J].石油工業技術監督,2006(12):23-25.

[2]王霞.加強螺桿泵井管理水平的幾點做法[J].油氣田地面工程,2009,28(4):60-61.