裴鵬飛
摘 要:在當前的石油開采技術當中,螺桿泵的應用十分廣泛。本文首先針對主要螺桿泵采油技術進行了簡要介紹,之后分幾個方面對于其管理要點進行了分析,如通過日常運行數據來制定診斷方案、合理熱洗制度以及重視巡回檢查等,希望可以給相關油井管理工作的開展提供一些參考。
關鍵詞:螺桿泵;日常管理;泵況處理
1 螺桿泵的類型以及采油工藝簡介
螺桿泵設備在我國的采油工作中得到了一定的推廣,其在工作中通過螺桿回轉來變化互相嚙合的空間容積,在內部形成壓力與壓強改變,從而輸送液體。螺桿泵設備主要有三種分類方式,結合螺桿泵中螺桿數的不同,可分為單螺桿、雙螺桿、三螺桿、四螺桿與五螺桿泵;如果按吸入方式的不同來劃分,可分為單吸式與雙吸式;以螺桿泵螺桿螺紋數量來分類,則可以分為單頭螺桿泵與雙頭螺桿泵兩個類型。
螺桿泵是一種新型機械采油設備,地面驅動螺桿泵采油系統由以下三個系統構成:井下螺桿抽油泵、井下螺桿泵與地面驅動裝置。地面驅動螺桿泵的工作原理是在具有一定密封性的密封室內通過抽吸作用來改變內部壓力與壓強情況,抽出石油,并將井內的液體排出。與傳統的其他采油設備相比,螺桿泵采油技術成本更為低廉、操作便利,同時由于結構簡單,所以安裝費用低,有突出的節能減排性。近年來,螺桿泵井技術已經成為我國采油技術中的主流。
2 螺桿泵井的診斷及管理
2.1 螺桿泵井的診斷
2.1.1 電流法
電流法是對驅動電機進行監測的診斷方法,以工作電流情況為診斷依據。如果設備工作電流明顯低于正常運行情況下的電流,則需要進一步察看設備的運行情況;如果油套處于不連通狀態,會導致抽油桿的斷脫;如果油套處于連通狀態,則易產生油管斷裂、油管頭滲漏問題;如果排量極小,并且液面水平線較低,則會出現油管嚴重泄漏、定子橡膠破損問題。
如果監測到的設備工作電流過高,在排量與油壓均處于正常水平下,會直接導致結蠟;在排量降低的情況下,油壓上升,則會導致輸油管線的堵塞。
部分工況下工作中的電流呈現周期性變化,所以采油的效率也會呈周期性脈動特點,轉子無法連續轉動。總結起來,電流變化是螺桿泵運行情況的重要診斷依據。
2.1.2 光桿觀察法
光桿觀察法需要將設備關停,進行全面觀察,對設備進行觀測,結合其是否發生反轉來確定螺桿泵的運行情況。如果抽油桿部位斷脫井,在系統停機后光桿仍會繼續運轉,并且不會出現反轉情況;如果是油管部位斷脫井,則在停機條件下發生反轉。
2.1.3 量油法
量油法是通過對油產量的測定來對泵況進行診斷的手段。如果螺桿泵井沉沒度未上升,油產量降低,則說明螺桿泵的運行工況較差。為了對油產量進行測量,可以在螺桿泵井的運轉、停機與套管閘門關閉時進行測量,從而確定系統的自噴能力。量油法可以作為一種輔助手段來對泵況進行診斷。
2.1.4 憋壓法
憋壓法是應用將采油井的回壓閘門關閉,在憋壓的情況下觀察井口部位的油壓與套壓,從而診斷井下泵況。此時油壓無變化,且與套壓不同,此時泵系統無排量,可斷定為抽油桿發生斷脫;如果油壓無變化或緩慢上升,并接近于套壓值,則此時泵系統無排量,或排量較小,則易產生油管斷裂以及嚴重滲漏;在油壓緩慢上升并與套壓間存在較大差距時,排量較小且液面較高,則此時螺桿泵井的滲漏嚴重,并受氣壓影響較為明顯,供液能力不足。
2.2 規范熱洗技術
螺桿泵的熱洗是設備維護的重要手段,但是在不同類型的螺桿泵井中,應用的熱洗技術也有所不同。如果螺桿泵井的型號在500以上則可應用電流法進行熱洗,如所需電流高于2A,應當先處理其他干擾因素再開展熱洗工作。對于小型泵井或低流壓井而言,可降低洗井液壓,洗井時間在5h以上;而大泵高流壓則可使用正常洗井壓力,洗井時間控制不低于4h。
在洗井過程中需要及時進行同步清蠟處理,部分螺桿泵井可將多種洗井方式結合起來,如常規熱洗與高溫蒸洗車、水泥車與加藥形式結合使用。如需提高沖洗力度,可適當上調洗井排量,直接剝離套管表層蠟,提高清洗效率。為確定螺桿泵井的運行情況,還可以引進螺桿泵扭矩測試儀,實現對螺桿泵運行參數的監測,可以及時確定結蠟情況,為熱洗方案的制定提供基礎依據。
2.3 建立檢查制度
為了及時發現螺桿運行故障,需要對螺桿泵井進行嚴格檢查,及時記錄各項設備運行參數,包括電流、油產量與泵井含水情況,確保及時發現事故隱患。為了提高工作人員檢查積極性,可制定一套完善的獎懲措施,如出現由人為因素導致的泵井故障則予以處罰。定期開展巡回檢查,確保及時發現危險點,確定后立即采取技術手段進行處理。
3 總結
在前文分析中不難發現,與傳統的石油開采技術相比,螺桿泵采油技術的優勢非常明顯,不僅成本較為低廉,而且工作效率高、安裝簡單、在節能性能上也有一定優勢。但是螺桿泵設備的選型需要結合油井的實際情況來確定,并在使用過程中注重設備的管理以及維護,這樣才能隨時將設備維持在較好的運行狀態。
參考文獻:
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