影响螺杆泵井检泵周期的主要因素分析

　　摘要：螺杆泵采油是一种新兴的机械举升方式，特点是投资少、设备结构简单、操作方便、能耗低及系统效率高，在油田已日益成为一种较重要的机采手段。但存在检泵周期短，作业频繁，维护费用高的问题。管理好螺杆泵井、延长螺杆泵检泵周期，是我们油田一线技术人员所面临重要课题。本文通过对影响螺杆泵井检泵周期的主要因素进行探索、现场分析和研究，发现了影响螺杆泵井检泵周期有四方面主要因素。为今后加强螺杆泵井管理，延长螺杆泵井检泵周期，提出了理论和实践依据。

　　主题词：螺杆泵, 检泵周期, 参数,管理

　　1、螺杆泵的工作原理及组成

　　螺杆泵采油是单螺杆式水力机械的一种，是摆线内啮合螺旋齿轮副的一种应用。螺杆泵的转子、定子副是利用摆线的多等效动点效应，在空间形成封密腔室，并当转子和定子作相对运动时，封密腔室能作轴向移动，使其中的液体从一端移向另一端，实现机械能和液体能的相互转化，从而实现举升作用。螺杆泵由电控部分、地面部分、井下泵部分、配套工具部分组成。

　　2、影响螺杆泵井检泵周期的主要因素分析

　　经过在工作中不断摸索、分析和研究总结出影响螺杆泵井检泵周期的主要因素有四方面。

　　2.1螺杆泵井主要工作参数的合理控制

　　螺杆泵合理工作参数是螺杆泵能否正常工作、寿命的长短、效益的高低的主要影响因素。

　　首先，控制螺杆泵合理转速是延长螺杆泵井检泵周期的关键因素。

　　由螺杆理论排量计算公式Q=4EDTn

　　式中：E—转子偏心距，m

　　D—转子外径，m

　　T—定子导程，m

　　n—转速，r/min

　　Q—泵的理论量m3/d

　　由上式可知，在螺杆泵结构参数E、D、T确定后，排量Q只与转速n成正比。因此需要实现较大排量或较小排量只需调转子的转速。螺杆泵转速越高，理论排量越大，在供液能力充足的情况下，理论上泵效越高。但转速不宜过快，过快会大大加速转子与定子之间的磨损和高温脱胶。理论最高转速均在300 r/min左右，推荐的使用转速为50-200 r/min。

　　这里存在两个问题：一是：根据现场实测数据及生产数据统计，供液正常的螺杆泵井，转速超过120 r/min，泵效开始下降，而且转速越高下降幅度越大，甚至不增液，达不到提液增产的目的，因此螺杆泵的合理使用转速应为50-120 r/min。二是：抽油杆在油管内做旋转运动，受到扭力和离心力的作用，转速越高作用力越大。扭力越大，抽油杆越容易断;离心力越大，抽油杆偏离运转轴心距离越大，由于受到油管的束缚，所以两者之间的摩擦力越大、摩擦频率越快，致使油管和抽油杆磨损，造成螺杆泵井断脱或漏失。因此，必须合理控制螺杆泵转速，达到延长螺杆泵井检泵周期的目的。

　　要想延长螺杆泵的检泵周期，首先要控制合理的工作参数。合理的工作参数是管理好螺杆泵井的前提。所以要及时掌握螺杆泵井的产液量、油套压、含水、沉没度变化。并根据油井变化情况，及时调整好运行转速，使螺杆泵在合理状况下运行，延长检泵周期。

　　2.2螺杆泵井热洗的注意事项

　　螺杆泵井清蜡目前在油田上，也是采取以“防”为主，“清”“防”结合的措施。应用方法最为广泛的依然是热洗清防蜡。为了使热洗效果好，热洗温度应保持在70℃以上，压力在1.5MPa以上。必须注意注入热水排量不应大于泵的理论排量，否则注入液驱动螺杆泵运转易使抽油杆脱扣。

　　螺杆泵井洗井分三种情况：

　　(1)大排量螺杆泵，泵正常运转，边抽边洗，洗井液温度应逐步提高，开始时温度不应太高(60℃左右为宜)，否则油管上部的熔化蜡块沉到井底堵塞油流。

　　(2)小排量螺杆泵洗井，应把螺杆泵转子从定子中提出。因为洗井液排量大，螺杆泵易脱杆。注入排量小，温度达不到熔蜡温度。

　　(3)油井故障处理或作业时，把抽油杆及转子提出后可大排量洗井。断杆或杆脱时，转子不提出定子也可以洗井，转子在定子中旋转，但最好打捞出转子再洗井。

　　合理的热洗周期是延长检泵周期的重要条件，必须确定合理的热洗周期。合理的热洗周期可以从两方面确定：

　　根据含水，产液量不同，确定合理热洗周期及时洗井清蜡，可有效的降低抽油杆旋转摩擦，保证运行稳定。防止蜡卡、断脱、偏磨、漏失等异常现象发生，有效地延长螺杆泵的检泵周期。

　　2.3螺杆泵井作业质量监督工作

　　保证螺杆泵井作业质量，也会大大延长螺杆泵井的检泵周期。

　　螺杆泵井在作业时要按施工设计的组配管柱顺序下井(死堵→尾管→筛管→气锚→防蜡器→锚定工具→定子→油管扶正器→油管等)。螺杆泵在下井前的施工中，为了提高螺杆泵井管柱的锚定可靠性，下井前必须对油井套管内壁用刮削器进行彻底清蜡。下锚定工具的油井，尾管不得小于4根油管。而且锚定工具在下井前，要彻底清除活动体内的脏物，并涂上黄油，检查锚定工具应处在解封状态。

　　根据泵挂深度合理上提防冲距，确定方法：

　　上提防冲距△L是为了保证螺杆泵井在正常生产过程中，转子不磨定子下端的限位销，防冲距△L是抽油杆柱自然伸长△L1和螺杆泵转子受液压轴向力作用使抽油杆伸长量△L2的确定。另外为安全可靠，也可将定子衬套最下端至限位销的距离考虑进去。一般△L3=0.2~0.4m。

　　泵挂深度与上提防冲距的关系见下表，但因泵的规格型号不同而略有区别。值得注意的是在上提防冲距时应考虑抽油杆柱在油管内的弯曲部分。

 

　　2.4地面设备管理因素：

　　地面设备发生故障，从表面看影响较多的是运转时率，但如果螺杆泵发生故障停机时间很长，就容易出现卡泵等异常解卡检泵。所以加强地面设备管理对延长螺杆泵检泵周期也很重要。

　　(1)皮带张度要合适。要使皮带发挥预期的传动功能，皮带的使用寿命很大程度上取决于皮带的松紧程度。

　　(2)录取准确电流取决于电流表灵敏度的高低。只有通过每天录取的电流，才能正确地判断出螺杆泵井是否正常运转。根据电流的变化，采取相应的措施。

　　(3)减速箱要填加足够的齿轮油。如果齿轮油过少，减速箱齿轮就打坏，造成停机。因此要经常从油标处观察减速箱油面。

　　(4)配电箱与电机相连的电缆，不宜选择软电缆，应选择钢铠电缆，因为软电缆易断、易坏，造成停机。

　　(5)保证回油管线畅通。如果回压过高，会造成地面驱动装置憋刺、憋漏。

　　3、结论：

　　实践证明，要想管理好螺杆泵井，延长螺杆泵井的检泵周期，只有抓好以上日常管理工作，才能使螺杆泵井在油田上发挥经济、实用、低成本、高效益的优点，为油田持续高产稳产做出贡献。

　　参考文献

　　1.韩修廷 主编，螺杆泵采油原理及应用。哈尔滨工程大学出版社。1998年。

　　2.万仁溥 主编，采油工程手册。石油工业出版社。2000年。

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