電動潛油螺桿泵技術(shù)及其推廣應(yīng)用

賈曉鋒

摘要：電動潛油螺桿泵作為目前在油氣田開發(fā)的廣泛運用的新型抽油泵設(shè)備，能夠在處于高含氣、高含砂、高粘度稠油及斜井原油開采工作中，具備獨特應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢。本文主要結(jié)合自身工作經(jīng)驗，分析電動潛油螺桿泵的技術(shù)及具體運用和推廣前景。

關(guān)鍵詞：電動潛油螺桿泵;技術(shù)推廣;應(yīng)用

電泵在各領(lǐng)域由于其排量大揚程高的優(yōu)勢特點廣泛運用，但是其技術(shù)局限所致無法運用于高含氣、高含砂、高粘度稠油及斜井的開采工作中[1]。而近些年廣泛運用的一種新型技術(shù)設(shè)備，電動潛油螺桿泵技術(shù)運用于油田開采工作中，獲得了較好的運用成效。

1 電動潛油螺桿泵技術(shù)原理及工作特點

1.1 電動潛油螺桿泵技術(shù)原理

在運用電動潛油螺桿泵技術(shù)過程中，電潛螺桿泵機組能夠?qū)p速器、電機、撓性軸、保護器以及螺桿泵和電纜，送至井下地面管線鏈接螺桿泵及油管[2]。地面電網(wǎng)的電源竟有變氣壓。接線盒與控制柜相連之后，經(jīng)由電纜運送電能至井下的電機，電機旋轉(zhuǎn)至減速器及撓性軸驅(qū)動泵，之后將井爺旋轉(zhuǎn)舉升到地面。

1.2 電動潛油螺桿泵工作特點

電動潛油螺桿泵的運用相較桿泵主要具備的技術(shù)優(yōu)勢特點如下[3]：其一節(jié)能，越是稠油反而能夠行之有效的降低能耗;其二為不發(fā)生氣鎖同時還能夠達到破乳的作用;其三可以平穩(wěn)連續(xù)抽吸，從而避免擾動油層情況;其四該技術(shù)并未存在抽油桿，因此有效減少了由于抽油桿存在所致的脫扣及磨損損失情況;其五該技術(shù)能夠運用于定向井、斜井以及水平井中;其六該技術(shù)的所占地面空間較小，井面并無存在噪聲、泄露平日的管理工作液比較簡單;其七能夠行之有效的提高泵下深及排量;其八泵下的機組發(fā)熱能夠有效取得泵下加熱的作用。

電動潛油螺桿泵的運用相較電泵主要具備的技術(shù)優(yōu)勢特點如下：其一雖然運用了等同的電機，但是處于同樣的揚程及排量情況下，運用的電量相較電泵明顯較小;其二電泵的常規(guī)工作轉(zhuǎn)速是2900r/min，而電動潛有螺桿泵主要以150～360r/min為主;其三為運用了等同的保護器、電動油以及小扁電纜和動力電纜;其四為該系統(tǒng)的運用效率較高且對粘度較高的井同樣如此;其五為乳化井液情況較小，并非如同電泵一樣劇烈;其六在油液中存在蠟質(zhì)不會輕易結(jié)垢于泵筒內(nèi);其七泵內(nèi)的自由氣含量在超出15%情況下，需要加設(shè)氣體分離器，但是潛油螺桿泵處于泵內(nèi)的自由氣含量低于40%情況下，無需考慮氣體分離這一問題。

2 電動潛油螺桿泵技術(shù)指標及選井要求

2.1 電動潛油螺桿泵技術(shù)指標

在運用電動潛桿泵采油系統(tǒng)工作實踐中，主要的技術(shù)指標包括如下：以20～150m3/d的排量、1000～1800m的揚程以及超出200m沉沒度的下泵深度。

2.2 電動潛油螺桿泵選井要求

主要選井需求如下：首先51/2”套管適用于θ120通井規(guī)，7”套管適用于θ155通井規(guī)、95/8”套管適用于θ218通井規(guī)，確保通井的絕對順暢;其次需要確保油層能夠具備極強的供液能力，確保具備超出300m的沉沒度;再者需要確保產(chǎn)液含沙量的體積、出砂井均低于5%;最后控制井液的粘度低于5000MPa·s，以及油層的溫度需要控制在120℃以內(nèi)。

3 關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計分析及現(xiàn)場運用效益

3.1 關(guān)鍵技術(shù)

如何在實踐工程中運用電動潛油螺桿泵的技術(shù)關(guān)鍵，主要在于如何能夠保證潛油電動機、潛油螺桿泵，借助各種傳動部件以及相應(yīng)的響應(yīng)保護裝置，確保組件之間能夠互相協(xié)調(diào)、匹配、一致，并且能夠?qū)崿F(xiàn)較高功率傳遞效率，保證傳遞過程平穩(wěn)，整個電動潛油螺桿泵的機組具備較長的檢泵周期。其一潛油電動機為了能夠順應(yīng)螺桿泵的正常運行，設(shè)計4極潛油電動機，從而滿足不同油井開采現(xiàn)場的電壓需求，并且具備極好絕緣性能夠滿足不同的油井井框需求;其二電動機保護器通過運用了特殊并聯(lián)膠囊保護器，達到了對設(shè)備組件運行的層層保護功能，能夠具備較強的密封作用，從而有效預(yù)防井液、水進入至潛油電動機，同時還能夠達到起壓力平衡及承載作用;其三減速器及保護器，能夠提高輸出扭矩值泵所需的工作扭矩，從而確保處于斜井、水平井的不同工況下，減速器均能夠正常工作;其四地面變頻控制器，能夠根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩改變啟動轉(zhuǎn)矩至最佳數(shù)值，從而有效保護電動機的啟、停狀態(tài)，同時還能夠達到節(jié)能成效。

3.2 現(xiàn)場運用效益

運用油井開采工作單位，油田多部分為斜井，地面的原油粘度達到了1706～3652MPa·s，達到平均22102MPa·s的原油粘度，屬于常規(guī)稠油。在最初開發(fā)過程中通過運用普通的螺桿泵，但是隨著逐步深入開發(fā)具備一定開發(fā)潛力的斜井，受到其自身的工藝限制所致無法開發(fā)深油層。后2017年5月通過運用三口電動潛油螺桿泵，達到了油層2520m的平均下入深度，達到了三口井的日常產(chǎn)液為38.3t，平均每日的產(chǎn)油量達到了21t，綜合含水值為45%，以原本的250天檢泵周期增加至425天，獲取了較好的技術(shù)開發(fā)運用效果，截止至目前已經(jīng)達到了增油量累計1255t。

4 結(jié)語

總而言之電動潛油螺桿泵技術(shù)的運用，能夠獲得較好的運用成效，基于根本層面有效解決了稠油開采過程中，存在的抽油桿的斷脫、斜井以及深井中桿管的偏磨等問題。在進一步技術(shù)改進需要提高減速器的承載力，從而更好的發(fā)揮此項技術(shù)的運用優(yōu)勢。

參考文獻：

[1]嚴亞忠，李穎，李俊華，et al.電動潛油螺桿泵用于稠油大斜度定向井的討論[J].石油機械，2016，31（3）：49-51.

[2]梁鐵坤.電動潛油螺桿泵采油系統(tǒng)控制技術(shù)的研究[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2015.