螺杆泵生产允许最低沉没度的确定

1．问题的提出 螺杆泵井的井下定子橡胶对温度较敏感，温度越高，溶胀越大，直接影响定子寿命。当泵效降到较低值时，摩擦生热散发不出去导致温升较快，长期运转会烧泵。螺杆泵井的泵效与供液能力有直接关系，沉没度过低，泵效下降，将出现烧泵现象。大庆油田采油六厂第三油矿目前螺杆泵由于受钻控影响，相当一部分井沉没度低，产液下降，为防止烧泵现象发生，同时也不出现盲目关井而影响原油产量，有必要合理确定螺杆泵井生产允许的最低沉没度。     

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。     

采油用单螺杆泵排量的优化设计

目前,大储量油田的螺杆泵采油存在排量局限性问题.建立螺杆泵排量的数学模型,采用拉格朗日乘数法对螺杆泵的排量进行优化设计,得到螺杆泵中定子螺距、定子橡胶外径和定子橡胶的最小壁厚(双边)之间的最佳关系式,及螺杆泵螺旋角的最优解.确定了螺杆泵排量的优化设计表达式;分析了螺杆泵的排量与定转子头数比扣转子头数之间的关系.转子头数取值并不是越大越好,认为转子头数取6左右为最佳.     

螺杆泵抽油杆柱负载扭矩计算

用螺杆泵采油时，抽油杆带动果转子旋转必须克服的反扭矩包括：１．泵转子与定子间初始过盈产生的反扭矩；２．泵定子橡胶溶胀和热胀产生的反扭矩；３．泵进出口液压差作用在转子上产生的反扭矩；４．井液对抽油杆表面产生的摩擦力矩。用试验分析方法得出了前三种反扭矩，计算了第四种反扭矩，并以大庆采油六厂拉９—２６３８井所用螺杆泵的实际参数为例进行了计算，为合理使用螺杆泵、选择适当的抽油杆参数提供了依据。     

螺杆泵合理过盈量研究

十五期间，螺杆泵采油技术经过不断的自主研发，已基本成熟配套。但是，随着聚驱、三元试验驱油井的相继投产，不同区块间采出液物性差异较大，原油组分不同、黏度不同，对螺杆泵定子橡胶及泵工作特性的影响也就不同，造成部分区块螺杆泵井投产后泵效下降，工作扭矩增加，抽油杆断脱井数增加，限制了举升潜力的进一步发挥。所以开展适应不同区块的螺杆泵定转子间合理过盈量研究，对提高螺杆泵的使用效果，具有重要意义。     

外扩油井螺杆泵采油方式选择

喇嘛甸油田外扩井方案的实施，是在水驱进入特高含水后挖掘过渡带地区剩余油、保持油田稳产的一项主要措施。它采用行列五点法开采，以螺杆泵和抽油机两种机械采油方式生产。外扩油井经过两年多的生产运行，以螺杆泵为主的生产井暴露出了供采不平衡、采出井流压偏高及注入井注入难度大的问题；选泵的不合理，出现了转子断、洗井阀漏以及目前急需解决的泵结构和定子橡胶在稠油井的适应性的问题；集输出现排量低堵管线、停掺水不能量油的问题；管理出现洗井憋压等诸多的问题，这些问题直接影响了外扩井的正常生产和开采效果。     

2∶3型短幅内摆线螺杆泵的型线优化与现场应用

螺杆泵采油技术在大庆油田已日趋完善,但在规模应用时暴露出新的不适应性,表现为在高泵效运转时间短、运转后期沉没度高,以及水驱螺杆泵较抽油机的检泵周期短等,影响了螺杆泵采油技术优势的充分发挥。这些现象主要是由螺杆泵定子、转子磨损造成的,与定子橡胶性能和螺杆泵型线设计相关。通过对螺杆泵型线进行优化设计,结合Matlab、Solidworks等软件进行数据分析和数值计算,创新研制了2∶3型短幅内摆线螺杆泵。该泵克服了普通内摆线螺杆泵线型存在曲率突变的缺点,具有定子和转子的配合精度高、冲击力小等技术优势。现场试验井最长免修期超过1 700d,生产1 300d时泵效仍维持在60%以上,平均沉没度330m。     

螺杆泵定子与转子的接触分析

用有限元方法对螺杆泵在不同压力作用下的变形、受力及接触情况进行了分析研究，建立了螺杆泵的二维有限元模型，得出了在相应情况下螺杆泵定子橡胶的应力分布和螺杆泵定子与转子的接触压力。结果表明，由于过盈量的存在使螺杆泵定子和转子之间产生接触压力，从而实现螺杆泵的密封；当有均匀压力作用时，接触压力减小，使密封能力降低；当有压差作用时，压差使定子橡胶发生较大的变形，定子与转子的接触压力增加，密封能力增强。     

螺杆泵在油田应用的可能性

螺杆泵采油方法主要由地面驱动装置、井口防喷盒、抽油杆、井下泵的转子和定子构成。定子依靠地面驱动装置输出的动力,旋转抽油杆,通过抽油杆把动力传给井下泵的转子,使转子在固定在油管上的定子中旋转,从而将定子空腔内的液体均匀地排出泵筒,把井底的原油连续地举升到井口。1986年大庆油田引进了4台螺杆泵,共在3口井上进行了4井次试验。初期效果好,产油量最高可增加2.25倍。但由于泵筒中橡胶与钢管粘贴的质量问题、地面装置的质量问题及油井管柱的锚定问题等,影响了螺杆泵的使用寿命。但这些问题都可在使用中逐步加以解决,所以从长远考虑,推广螺杆泵采油法仍是可行的。     

螺杆泵采油技术在海拉尔油田深井中的应用

对螺杆泵在海拉尔油田深井中应用时出现的负载扭矩波动问题进行深入分析,认为其影响因素有4个,即螺杆泵定转子摩擦副的摩擦特性、初始装配过盈量及橡胶的温胀和溶胀量、工作转速和传动刚度。为此,采取如下预防措施:研制新型深井定子橡胶,提高定子橡胶对深井井况的适应性;研究深井定子橡胶在深井井况的温胀和溶胀规律,合理设计螺杆泵的初始过盈量。将新研制的螺杆泵在海拉尔油田的深井中进行试验,在井口附近听不到周期性振动声,系统负载扭矩、工作电流波动幅度大幅度减小或消失,检泵周期延长到450 d以上,收到了较好的应用效果。     

全金属螺杆泵蒸汽吞吐注采一体化试油技术

试油排液是获得油田开发地层产能数据及参数的常用方法,而对于注蒸汽热采开发稠油井的试油排液,采用常规排液方法存在机抽排液进泵难、水力泵排液热损失大、橡胶定子螺杆泵无法用于高温井举升问题。文章提出了以全金属螺杆泵为核心的注蒸汽、热采一体化高温排液试油技术,设计了一体化排液管柱及热采配套工具,测试分析了不同介质黏度、转速条件下全金属螺杆泵工作性能。通过2口井现场应用表明,全金属螺杆泵最长生产周期达到18个月继续有效,泵效保持在50%以上,工作温度达到380℃,为稠油热采井高温举升、试油排液提供了新技术。     

井下采油单螺杆泵的现状及发展

井下采油单螺杆泵因具有较高的系统效率而日益受到重视。目前已开发的井下单螺杆泵有地面驱动采油单螺杆泵、电动潜油单螺杆泵、单螺杆液动机 -单螺杆泵装置和多头螺杆泵。简述了单螺杆泵定子衬套选用的材料和转子的表面处理方式 ,介绍了单螺杆泵在国外的使用情况。指出井下采油单螺杆泵主要朝增大泵的下井深度 ,加大泵的排量 ,延长泵的使用寿命和拓宽泵的使用范围等方向发展。最后就国内开发和推广螺杆泵工作规划提出了建议。     

等壁厚定子螺杆泵应用效果分析

大庆油田螺杆泵采油技术得到了广泛应用,配套采油技术逐步完善。但在现场应用过程中发现,由于螺杆泵举升工作性能不能长期保持高泵效,导致沉没度高和中后期调参增液不明显问题越来越突出,检泵周期与抽油机相比也存在一定的差距,螺杆泵人工举升技术的优势没有得到充分发挥。通过改变螺杆泵定子结构,保证螺杆泵定子橡胶层厚度均匀,研制了等壁厚定子螺杆泵。这种螺杆泵定子结构的改善可以保证橡胶均匀的温、溶胀,从而改善了螺杆泵的工作性能,提高了使用寿命。     

用于重油和热采井中的金属螺杆泵之技术发展现状

鉴于螺杆泵适用于泵送高黏、磨蚀性流体的特性,使得该种机采方式在重油冷采的生产井中得到广泛应用.然而,对于热力采油措施井来说,常规螺杆泵因定子使用的是橡胶制品,故显现出其对160℃以上高温的不适应性.一种可避免橡胶老化的全金属螺杆泵得以研发.2005年初,对全金属泵在温度大于200℃的超重原油介质中进行了有效性测试.当泵速350r/min时,压力升至75bar,排量达到260m3/d.这种金属螺杆泵的排量范围高达1000m3/d.     

空心转子螺杆泵洗井工艺技术

为了解决螺杆泵油井热洗需要用吊车将转子提出定子工作筒和因抽油杆疲劳发生断脱修井作业时因转子不能提出定子工作筒而无法洗井的问题,研制了不同型号配合洗井单流阀的空心螺杆泵转子。若因故障停井或检泵作业时,采取洗井措施(不需要将转子提出定子),就能将泵上死油、稠油清洗干净,这既解决了故障停井的恢复,又解决了检泵作业的污染问题。现场200余井次的应用,成功率100%,实现了螺杆泵洗井工艺的重大突破,提高了单井有效时率和原油产量。     

螺杆泵定子的橡胶材料

当前，新的橡胶配方不断涌现，其中，以德国。日本、加拿大等国的橡胶公司生产的氢化高饱和丁精橡胶倍受推崇。该橡胶是由丙烯腊（含量为34％～38％）、丁腊股在溶剂中溶解，用催化剂在一定温度下进行氢化反应而得到的，其结构特征是由一种全饱和或部分饱和的无极性碳氢主链和有极性的丁聪测基组成。螺杆泵在井下工作时，为获得容积泵特性，在定、转子之间，必须有过盈存在。在运转过程中，定予橡胶处于周期性被挤压状态。为把井内流体举升到地面，定子橡胶也承受着高压井液的挤压。在油井中，定子橡胶处于高压之中，这时油气中低分子量的烃…     

螺杆泵定子用氢化丁腈橡胶性能分析

螺杆泵定子材料受多种因素的影响,引起橡胶的物理性质发生变化,使橡胶过早老化,缩短了螺杆泵的工作寿命,限制了螺杆泵的使用范围。为此,结合影响定子橡胶性能的因素,探讨适合油田螺杆泵定子工作环境的新型橡胶材料——氢化丁腈橡胶。通过试验分析氢化丁腈橡胶的力学性能和物敏性,以及这些性能对过盈值的影响,结果表明,氢化丁腈橡胶综合性能良好,是适合于在高温高压等复杂井况下工作的螺杆泵定子橡胶。     

GLB1200—14型多线螺杆泵的研制与应用

为了进一步拓宽螺杆泵的排量范围和产品系列 ,结合大庆油田的实际情况开发应用了地面驱动GLB12 0 0— 14型多线大排量螺杆泵。通过对单线与多线两种设计方案进行对比 ,认为多线螺杆泵在改善定子橡胶散热、提高泵的工作性能方面具有一定的技术优势 ,并得到了现场试验的对比验证。现场推广应用结果表明 ,GLB12 0 0— 14型多线螺杆泵能够较好地满足大庆油田高产液井的举升需要 ,平均运转天数已超过 5 0 0d ,取得了良好的现场应用效果 ,而且具有明显的减少投资和节能效果。     

浅谈螺杆泵采油井的优化设计

通过研究螺杆泵的工作特性，找出螺杆泵采油井的高效工作区，以此为基础对螺杆泵采油井进行优化设计。通过泵深的合理选择，泵型的优化优选，尾深的合理设计，使泵的工作点落在螺杆泵工作特性曲线的高效区，然后将油井的供液能力曲线与泵的工作特性曲线相对照，在螺杆泵试运行期间对生产参数进一步优化调整，使泵的工作点最大限度地趋近系统效率量高点。实践证明：螺杆泵采油的优化设计不但可提高整个系统的系统效率，而且可使螺杆泵与采油井之间达到合理匹配，有利于提高油井产能，延长油井的免修期。     

K油田螺杆泵井杆断原因及措施

K油田抽油杆断裂的位置一般都在接箍附近处,说明抽油杆在热处理和锻造工艺上存在一定的质量问题.K油田螺杆泵依靠更换皮带轮来调转速,频繁更换皮带轮,并且进行“硬”启动,杆柱要承受定子、转子之间的静吸附力作用,会对抽油杆造成冲击载荷,这种瞬间的冲击载荷作用将缩短抽油杆的裂纹萌生期,加速抽油杆的疲劳破坏.对螺杆泵进行合理配套,制定科学的螺杆泵井管理模式和维护制度,可有效控制螺杆泵井杆断的发生,提高螺杆泵井的检泵周期.