螺桿泵采油工藝及配套技術的應用

孫 瑩

（大慶油田裝備制造集團力神泵業公司，黑龍江大慶 163311）

0 引言

螺桿泵采油技術在現代石油行業中應用普遍，該技術能大幅度提升石油開采的效率，提高油田產量，為石油開采奠定技術基礎。螺桿泵的應用，使石油能夠被勻速、穩定地抽送，確保石油生產的穩定性，對老油田有擴大開發作用，提高石油生產量。

1 螺桿泵采油工藝

1.1 螺桿泵采油工藝的應用

螺桿泵采油工藝符合石油業發展現狀，并得到廣泛應用。目前，該工藝主要分為無油管型和有油管型，這兩種工藝應用于不同類型的油田。螺桿泵作為一種采油設備，突破了傳統的容積泵和離心泵原理，同時結合二者優點，采油過程流速平穩、工作狀態穩定。此外，螺桿泵在稠油藏區、高沙含量區以及高含臘油藏區是不可缺少的重要設備，解決了很多油田開采中的問題。

1.2 螺桿泵采油現場工藝

螺桿泵采油工藝能根據采油需求進行改變和調整，如設計改進螺桿泵結構，提高機械的精確性和穩定性，從而提高生產效率和產油量。在實際應用中，工作人員提前預測油井內石油的生產量，根據產量調整螺桿泵的采油額度，在配套設施方面做好調節，進而在裝置安防等方面做好技術設計。螺桿泵能根據油田的深度做出相應調整，方便技術人員監測采油工作的進程和機械運行狀態，根據油井抽出液體的多少，調整螺桿泵的位置。螺桿泵工作時，采油現場配備相應的監控設施，監測螺桿泵的運行。配套技術的加入能有效地完善采油系統，使螺桿泵采油工藝更加完善、全面。目前，螺桿泵采油工藝已經得到普遍推廣，石油產業也因此得到更好的發展空間，企業獲得了更高的經濟效益。

1.3 螺桿泵采油工藝的優勢

在螺桿泵采油工藝可分為有油管型和無油管型。國內的技術還有待改進，目前主要應用的設備都是小排量、小體積，設備比較新，耗能小。隨著科學技術的發展，螺桿泵的工作壓力正在不斷減小，這可以延長設備的使用壽命。國家對環保有了更嚴格的要求，環保型螺桿泵也越來越多地應用到石油開采中，螺桿泵能夠有效減少石油泄漏量，改善石油開采中的污染問題。另外，智能型螺桿泵的研發使用，使該技術在未來的發展更加現代化、自動化。

（1）應用成本低。相較于其他石油開采設備，螺桿泵設備的價格偏低，再加上系統安裝方便、結構簡單，維修保養成本低，投入經費更少。傳統的石油開采設備包括電動潛油泵、水利活塞泵，這些設備不但投資高，而且后期使用中需要大量的維修保養費用，耗費石油企業的人力物力，因此，螺桿泵工藝在投資方面能節省大量采購及維修費用。

（2）操作簡單。螺桿泵設備相比同類機械占用空間小。另外，螺桿泵設備結構簡單，只需要少量人員就可以完成安裝工作，并且不需要過多的輔助設施，還能方便安裝防盜井裝置。雖然螺桿泵便于安裝操作，但仍然需要操作人員有較高的專業素養和技術水平，以免出現操作失誤。

（3）可應用于特殊油藏地區。螺桿泵采油工藝能應用于特殊環境下的油藏地區，減少地質環境帶來的影響，使設備正常發揮功效。如稠油地質環境，油藏地區的石油流動性較差，不容易開采，使用螺桿泵工藝開采，能最大程度地提高開采效率，增加產油量。螺桿泵采油工藝具有非常顯著的應用優勢，可以有效地杜絕氣鎖現象，使開采工作順利進行。

（4）工作效率高。對于石油生產企業來說，石油開采效率是關系到企業生存的重要問題。螺桿泵的工作效率比一般機械設備高，經過大量的生產實驗，螺桿泵很少出現設備故障，抽送流量沒有較大波動，穩定性高。

2 螺桿泵采油工藝配套技術

螺桿泵采油工藝的應用需要相關配套設備和配套技術，這樣該工藝才能順利實施，螺桿泵的性能才能更好地發揮出來。配套設備包括地上的驅動裝置、合理的螺桿泵系統、密封驅動裝置、匹配的泵型等。在油田開采過程中，抽油桿斷脫和驅動裝置漏油是經常出現的故障，因此，要對這類問題進行集中解決，改善螺桿泵采油工藝的配套技術。

2.1 抽油桿防斷脫技術

在油田開采過程中，抽油桿卡泵問題一直無法避免，另外就是油井結臘問題，會造成管道堵塞和設備停運，抽油桿反向旋轉，最終導致設備損壞。防斷脫技術處理措施包括安裝反轉裝置、棘輪機構及回閥等，還可以在鐓段式空心抽油桿中插接裝置，防止抽油桿斷裂，增強設備的抵抗功能，防止脫扣問題出現。

2.2 密封驅動裝置技術

密封驅動裝置技術是重要的螺桿泵采油配套技術，只有對驅動裝置進行密封，螺桿泵采油系統才能避免漏油問題，系統工作效率才能提高。驅動裝置需要密封的部位包括井口盤根和減速器密封口，這兩處的密封要保證質量，進行一次密封后，密封效果最低可以持續15 個月。

2.3 螺桿泵采油系統優化技術

對螺桿泵采油系統的優化主要依靠現代計算機技術，通過計算機調整軟件設定的參數，收集螺桿泵下井前的各項數據，對其進行統計分析，優化設計組裝。通過引用計算機技術，還能測試螺桿泵的工作狀態，如光桿的扭矩、運轉速度、向心力大小等。通過系統優化，對抽泵進行診斷，還能調整產能、地層壓力等指數。

2.4 空心轉子采油技術

空心轉子采油是一種新型技術，目前已被投入使用，并且在實踐中取得了較好效果。該技術的優勢非常明顯，不但能檢測油井各個時間段的壓力值、測試無油管螺桿泵的壓力，還能快速洗井，提高采油效率。

2.5 井下管柱配套技術

管柱配套技術是指根據螺桿泵的具體情況以及油田的采油需求，配套使用合適的抽油桿、油管。實踐證明，常規的井下管柱配套標準不能滿足螺桿泵采油工藝的需求，容易造成脫扣等故障。因此，需要進行更換，使用Φ75.9 mm 油管以及Φ25 mm H形抽油桿，減少螺桿泵抽油阻力。管柱配套技術還包括其他機械配套，如扶正桿柱，要選擇合適材料的扶正器，增加其耐磨性，同時選擇好安裝位置，防止桿管偏位。

2.6 轉速調整技術

轉速調整技術一般通過電磁調速機實現，調整機器的轉速，可以達到調整螺桿泵排量的目的。電磁調速機能直接作用于螺桿泵，使螺桿泵在啟動和停機狀態下，都能保持低速運行狀態，進一步提高采油過程的平穩性和安全性。較大排量的螺桿泵采用變頻控制達到轉速調整的目的，能保證采油系統電壓保持在安全區間，防范安全故障。

3 螺桿泵采油工藝缺陷

（1）定子易損。螺桿泵采油系統在長期應用中顯現出了一些問題，如抽油泵的總壓頭較小，導致定子容易被損壞，并且維修困難，增加了螺桿泵的應用成本。定子受損還會縮短螺桿泵的使用壽命，增加采油成本。

（2）泵需要流體進行潤滑。定子正常運轉中需要使用有潤滑作用的流體，僅依靠液體潤滑會使螺桿泵溫度升高，損害定子的彈性，加速定子老化，嚴重的還會造成定子損毀。

（3）操作要求高。螺桿泵工藝對操作人員的技術和專業能力有較高的要求，操作不當會對螺桿泵內部結構造成損害。因此，企業應對相關崗位人員工進行集中統一培訓。

4 螺桿泵采油工藝的發展方向

4.1 研究方向

隨著我國油田開采量的不斷增加，螺桿泵采油工藝的應用范圍和領域也隨之擴大。未來螺桿泵采油工藝的發展重點應放在改進細節方面，使系統更具針對性，符合采油工程的具體情況。應加快研發大排量、高揚程螺桿泵，增加國內油田大排量螺桿泵的數量，優化、更新加工技術，采用新型的螺桿泵型線，研制新的采油方法和機械設備。在提高采油效率的同時，重視采油設備的節能性和環保性，強化采油系統的密封效果，減少石油泄漏，爭取達到無泄漏。將計算機技術更多地應用到螺桿泵采油工藝，努力研發智能化軟件。

4.2 具體措施

（1）構建完善的管理系統。石油企業應結合油田的發展狀況構建采油管理系統，把采油工藝和采油技術統一起來，提高采油系統和配套技術的匹配度，使配套技術不斷地貼近系統，將螺桿泵采油工藝的優勢充分發揮出來。高效的管理系統能夠減少能耗，提高工作效率和配套技術的應用水平。

（2）解決螺桿泵采油工藝現存的問題。螺桿泵采油系統還存在漏油、結構不合理等問題，對此，應該采取措施加以改進。抽油泵泄漏問題，應提高管道和機械設備的密封性，優化設備結構。螺桿泵反轉扭矩過大，應利用機器的物理性質設置轉動方向，減少設備故障，提高設備運行的安全性。螺桿泵采油技術在我國大部分油田都起著重要作用，是采油作業不可缺少的設備，因此，需要對螺桿泵進行環保改進，減少能耗，使其發揮更大作用。

5 結束語

螺桿泵采油工藝是一種新型的采油技術，在石油開采工作中發揮了重要的作用，在應用該工藝的過程中，要重視配套技術的使用和優化，使其適應不同油田的工作環境和地質環境，在實踐中不斷改進螺桿泵的操作。