大庆油田螺杆泵采油技术新进展

截至 2 0 0 3年 6月底 ,大庆油田在用螺杆泵采油井共 916口 ,螺杆泵采油技术已基本成熟配套 ,成为继游梁式抽油机、电潜泵之后第三大人工举升采油方式。最近几年来螺杆泵采油技术的新进展主要有 :空心转子螺杆泵、等壁厚定子螺杆泵、转子陶瓷喷涂螺杆泵、多头大排量螺杆泵、大排量螺杆泵专用抽油杆、系列地面驱动装置、螺杆泵井工况测试诊断系统和螺杆泵采油配套技术。今后需继续攻关的项目主要有 :开发电动潜油螺杆泵 ;探索金属定子、合成材料、插入式和多吸入口螺杆泵 ;研究螺杆泵杆柱卸扭技术和智能化控制技术。     

机械采油新进展（一）

报导有杆泵、螺杆泵、水力泵、气举和柱塞举升及其它有关机械采油装备的新进展。有杆泵采油方面：研制成功了一种折叠式游梁抽油机；一种调节和监控抽油杆柱的液压缸；一种新型玻璃钢抽油杆；一种边远井有杆泵控制器；一种综合试井系统和一种通信软件包。一年来，美国对螺杆泵、水力泵、气举和柱 升等机械采油工艺的技术进步进行了大量的研究工作，先后研制成功了螺杆泵井自动分析／控制器和螺杆泵定子温度监控器；水力泵的找性油管     

潜油直驱螺杆泵

潜油直驱螺杆泵采油技术利用动力电缆将电力传送给井下潜油电机,电机通过柔性联轴器直接驱动螺杆泵转子转动,井液经过螺杆泵增压后,被举升到地面。潜油直驱螺杆泵采油技术解决了有杆泵的杆管偏磨问题。现场试验表明,潜油直驱螺杆泵系统安全可靠,运行平稳,结构简单,操作方便,具有广泛的推广应用前景。     

新海27块大排量螺杆泵现场试验研究

在新海27块二次开发过程中,部分井受油藏油水粘度比大、边底水活跃及蒸汽吞吐开发影响,致使油井含水上升较快.为探索新海27块水平井高效举升技术,开展了水平井大排量螺杆泵举升研究与应用.通过进行前期试验井配套工艺技术的适应性研究、国产大排量螺杆泵采油系统和配套工具的国产化可行性研究、螺杆泵生产监测系统可靠性研究以及大排量螺杆泵管柱优化设计,实现了水平井大排量螺杆泵举升技术的国产化,使螺杆泵生产真正实现了有控性生产,降低了工人的劳动强度,提高了生产管理水平.     

地面驱动螺杆泵系统的应用

近年来随着螺杆泵采油技术的发展，井下螺杆泵已在稠油井开发，煤层气井排水采气，中或低粘油井的较高扬程，大排量人工举升等领域得到广泛应用。对国内外井下螺杆泵的现场使用情况进行了分析与研究，借鉴国外螺杆泵开采技术的成功经验，探讨螺杆泵在不同井况中遇到的各种问题，及其问题的方法和思路。     

螺杆泵防抽空变频装置

1．问题的提出 目前大庆油田螺杆泵采油井达2000余口，大庆油田采油五厂螺杆泵采油主要用于新投产能井上，这部分井产液量低，预测产液量偏差较大，螺杆泵的排量调节范围相对较小，易发生泵抽空现象；对于聚驱螺杆泵采油井，因聚驱阶段产液变化较大，也易发生抽空现象。抽空后因定、转子间摩擦产生高温而液流冷却不够，造成定子橡胶的损坏，油井停产，既影响了正常生产又增加了生产费用。对这类井常规方法是应用变频控制装置，扩大螺杆泵采油井的参数下调范围。但这种调整是人工控制，需要从较低转速逐步摸索上调，不利于发挥油井潜能。对于产液量短时间发生较大变化的井仍会发生抽空现象。     

人工举升技术现状与发展趋势

人工举升是采油工程的关键技术环节,经过几十年的发展,形成了抽油机、螺杆泵、电潜泵、气举等多项举升技术,满足了常规采油的需要,但同时也存在着效率低、能耗高、检泵周期短等系列问题。随着油井举升工况越来越复杂,采油成本不断上升,促使人工举升朝着更加高效、节能、环保、可靠的方向发展。结合不同的油井举升难题,应开展针对性技术研究:攻关同井注采技术,以解决高含水油井无效水循环难题;开发电潜往复柱塞泵等无杆举升技术,以解决油井杆管偏磨、能耗高难题;研发新材料和新工艺,以解决特殊流体举升难题等;研究油井举升优化配套技术,以提高举升工况监测和诊断水平、实现人工举升提效、降低采油成本。     

螺杆泵工况诊断技术在玉皇庙油田的应用

为了及时发现螺杆泵采油井出现的故障，近几年来，胜利油区玉皇庙油田引进了螺杆泵工况诊断仪，通过现场对多井次监测曲线的分析和对比，总结了几种典型故障井的监测曲线形态，从而可以快速准确诊断发现各种井下问题，并使之尽快维护和恢复生产。     

采油用螺杆泵举升优势分析

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,近几年来在全国各油田被广泛应用。吉林油田扶余采油厂自2000年就开始进行螺杆泵采油试验工作。2004年随着扶余油田大规模井网调整改造,螺杆泵采油得到了规模应用。截止2006年12月已经应用450口井。这些螺杆泵的应用解决了很多常规抽油泵无法解决的问题,使用后收到了较好的经济效益。     

延长单螺杆泵运行寿命方法

游梁式抽油机和潜油电泵等人工举升技术在三元复合驱结垢井、出砂严重井以及稠油冷采井等结垢磨蚀环境中，表现出明显的不适应性。地面驱动单螺杆泵举升技术通过调整泵的结构参数、优化工艺技术，有望成为结垢磨蚀环境下经济高效的举升方式。从分析螺杆泵在结垢磨蚀环境下的目标函数入手，优化了螺杆泵的结构参数；并从材质改性和优化运行的角度，探讨了提高单螺杆泵抗垢耐磨性能及延长运转寿命的方法。     

电潜螺杆泵采油系统及其现场应用

电潜螺杆泵采油系统(ESPCP)是稠油冷采领域的一项新技术,它利用井下潜油电机直接驱动螺杆泵举升液体,综合了无杆采油系统、井下电机驱动和螺杆泵的优点,与有杆泵相比节能可达30%～60%,并可突破有杆泵下泵深度,可应用于稠油井、出砂井、含气井、斜井和水平井.对避免因出砂导致的泵砂卡、抽油杆断脱、卡杆等现象效果显著.同时,ESPCP不会对油层产生激动,具有防砂、降低含水的作用.     

减速器驱动螺杆泵在三次采油中的应用前景

为了满足注聚合物开采方式的要求 ,在潜油电机和螺杆泵之间增加一个大功率、适合与潜油电机和螺杆泵相互匹配的减速增矩装置是降低转数、增加扭矩、提高螺杆泵工作效率的最有效方法 ,此装置对高含蜡、砂及高粘原油的举升有很强的适应性 ,在外围油田开采、聚合物驱油和三元复合驱采油的举升中有着重要的意义。     

人工举升装置的新进展

本文从三个方面介绍了人工举升装置的新进展。即：有杆泵采油装置，螺杆泵采油装置和气举采油装置。在人工举升装置中，有杆采油装置处于主导地位。本文介绍的九种有杆采油新技术包括：新型固定凡尔罩。三种经改进的盘根盒；泵入口气体分离器。计算机油井监控器，经改进的清蜡装置，聚乙烯油管衬管；处理气井产出水的新方法。三种螺杆泵新技术包括：新型金属定子；防止泵故障的流量控制器和防止倒扣的油管接箍锁定装置。两种气举采油新技术为：连续油管的钢丝绳可回收阀和在美国西得克萨斯油田应用的CO_2气举法。     

机采井供排协调控制技术在华北油田的应用

为了实现抽油机井或螺杆泵井的生产优化控制，确定了以合理沉没度为控制目标，通过油井示功图和动液面的自动监测和跟踪，进行实时监测的思路。结合单井远程监控技术，研发出机采井供排协调控制技术，通过建立的供排协调控制模型及监控程序，采用GPRS移动通讯技术，实现了油井动液面实时监测、泵况诊断，并对机采系统自动进行适时调参。现场应用表明，该技术实现了油井举升系统的供排协调生产，使油井始终维持在合理沉没度状态下生产，达到了高效生产、节能降耗的目的，为油田科学采油提供了一种切实可行的闭环自动控制技术手段，满足了采油生产过程和数字化油田对自动化控制的要求。     

空心杆无油管举升技术

年前,胜利油田采油研究院研制的连续空心杆无油管采油技术在临盘采油厂LNQIX5井现场试验获得成功。这种连续空心杆用于无油管采油方式在国内尚没有先例。由于油田小套管井完井尺寸小,常规举升工艺适应性差,不能满足提液的要求,给原油生产造成很大的困难。     

螺杆泵最佳沉没度闭环控制系统

介绍了一种新型的螺杆泵自动闭环控制系统,该系统通过实时监测油井动液面,自动调整变频器,达到供排平衡,自适应地调整产量和效率之间的关系。这一控制系统能解决低液量井抽空烧泵和过沉没度运行的问题,与现场的实际应用环境能够很好地结合。现场应用表明,该技术实现了油井举升系统的供排协调生产,使螺杆泵始终维持在合理沉没度状态下生产,达到了高效生产、节能降耗的目的;同时为油田科学采油提供了一种切实可行的闭环自动控制技术手段,满足了采油生产过程和数字化油田对自动化控制的要求。     

类椭圆型采油螺杆泵举升性能分析

鉴于对类椭圆型采油螺杆泵举升性能研究较少的现状,建立了类椭圆型采油螺杆泵有限元模型,通过对螺杆泵接触带泄漏位置判定和接触应力计算分析,给出了临界接触应力随低压腔室压力变化的关系式,为该型螺杆泵的举升压力计算分析提供了高效快捷的方法。分析了不同腔室压差情况下临界接触应力与低压腔室压力的关系以及举升压力随螺杆泵级数变化的规律。研究结果表明:类椭圆型螺杆泵最易发生泄漏的位置通常出现在其窄带上,并且均在导程范围内;随着低压腔室压力的增大,临界接触应力随之减小;随着螺杆泵级数的增加,举升压力增大,但增速逐渐变缓,因此在螺杆泵工作时,由下至上,单级腔室对采油螺杆泵举升压力的贡献逐渐减小。研究结果可为类椭圆型螺杆泵的设计提供参考。     

大排量螺杆泵在大庆聚合物驱采油中的应用

针对抽油机和电潜泵两种机采方式对聚合物驱井采出液的不适应问题 ,开展了大排量螺杆泵采油系统推广应用试验。在确定了总体试验方案的基础上 ,采取了合理选择大排量螺杆泵基本结构参数 ,如加大转子直径、减小转子偏心距和加大衬套导程 ;完善抽油杆柱防断脱技术 ;提高系统效率等一系列具体方案。大庆油田 17口井特别是 5口典型井的推广应用表明 ,大排量螺杆泵可以满足聚合物驱采油井的生产要求 ,螺杆泵井的平均运转时间超过 1年 ,平均泵效达79 7% ,比抽油机井泵效高 32 % ,单井平均每天节电 2 4 8 4kW·h。大排量螺杆泵采油系统存在的问题是配套技术尚需进一步完善。     

螺杆泵采油工艺在开发塔河油田中的应用

螺杆泵是一种新型的采油机械，尽管应用不过二十多年的历史，但目前国内外各大油田已经广泛应用，螺杆泵采油作为油田的一种开采工艺技术，是一种行之有效的人工举升手段，螺杆泵对输送介质物性有着极好的适应性，尤其是对于气液混合物的输送，能很好的解决普通容积泵所面临的“气蚀”，“气锁”问题，达到很高的泵效，对螺杆泵结构，性能及工作原理做了详细的介绍，并就螺杆泵在塔里木盆地北部塔河油田碳酸盐岩油气藏稠油生产中的应用及效果进行了评价。由于塔河油田碳酸盐岩油气藏稠油适应螺杆泵采油，因而螺杆泵采油工艺将广泛地应用于塔河油田的采油生产。     

螺杆泵采油工艺节能分析

在石油资源日益紧张的今天,降低采油成本,提高生产效率成为油田发展的首要任务。通过地面驱动螺杆泵采油系统与抽油机深井泵采油系统的理论分析和实际应用情况对比,阐明了螺杆泵采油系统不仅在工艺上适应性强,而且在节能方面有突出优势,是油田后期开发的一种理想举升系统。