摘要：当前螺杆泵采油技术在油气井中应用效率非常高，且操作起来方便快捷。虽然螺杆泵采油技术的优点非常多，但是在实际应用过程中依然会有一些问题存在，如：机器设备破损、磨损井遭到磨损等。所以，必须要加强对螺杆泵采油技术的不断改进，使其在应用过程中可以更加完善。
关键词：螺杆泵；采油技术；应用
1引言
随着国际原油价格的持续低迷，减少开采成本成了各大石油公司首要考虑的问题。螺杆泵采油技术作为一种新兴的机械举升工艺，存在投资低、体系效力高、节能效果显明等诸多长处。近年来随着专家对采油技术的不断研究研发出了螺杆泵采油技术，该技术的成功应用能够大大的减少投入成本，且装置操作简单性能比较稳定，被越来越多的油田所使用。
2螺杆泵采油技术原理
螺杆泵由定子、转子两个部分构成，的螺旋形过盈配合形成连续密封式腔体结构，在转子旋转过程中满足介质传输的要求。沿螺杆泵全长，于定子橡胶衬套内表面以及转子外表面间形成多个密封式腔体结构。在转子转动过程中，两者间不断形成密封式腔式室，并沿排出端发生推移并最终消失。在这一过程中，受到吸入端压差因素的影响，介质被吸入其中，并逐步推挤至排出端，促进压力的持续性升高。作为一种具有良好节能效益且结构简单的采油设备，螺杆泵采油在稠油开发领域中的应用具有一系列的优势，如结构简单且成本低廉，螺杆泵容积效率高，对黏度适应范围广等等，并且在高含砂井、高含气井稠油开发中也有着良好的适应能力。但随着稠油开发领域中对螺杆泵采油技术的进一步应用以及相关经验的累积，也在实践中发现了螺杆泵采油技术存在的一些问题与不足，如定子橡胶损坏频率较高，导致检泵次数较多且检泵时必须起下管柱，导致操作人员的不变。并且，定子橡胶在耐热温度方面的限制导致其无法在主蒸汽经中应用。除此以外，由于螺杆泵采油技术下定子、转子需要实现过盈配合，运转期间热量必须通过井液带走，以免定子橡胶出现老化或膨胀等问题，对其使用寿命产生不良影响。
3螺杆泵采油技术在实际应用中存在的问题
3.1磨损井问题
首先从磨损井的磨损情况进行研究和分析。螺杆泵井油杆的磨损是从特定的深度开始磨损的，在该深度向下的地方磨损程度越来越严重。经研究发现，磨损大多是从中部以下开始的，如中部以下的杆管磨损的井已经达到86.9%。其次从杆的机构进行分析，如果共有50口井是磨损井，其中使用空心杆的井磨损程度远高于实心杆的井，并且空心杆的井磨损程度比较严重。第三从转速方面分析，高转速的井磨损率明显高于低转速的磨损井。通过50口磨损井的磨损比例进行分析，低转速且＜60r/min的仅占3%，根据这些数据显示，可以得出结论，高转速井磨损程度和磨损率明显高于低速井。
3.2杆管磨损
从物理学角度进行分析和研究，用转子的偏心运动来研究杆管磨损原因。杆管的质量中心和纵向的井筒几何中心线不相匹配，所以杆柱在旋转时会发生弯曲，这是因为旋转质量偏离重心产生的偏心惯性力所造成的。当杆柱的弯曲程度达到和油管以及杆柱径向间隙一致时，杆柱就会和油管发生磨损。如果油井比较深的化，相对应的杆柱在旋转时轴向力就会越来越少。其中经过横向力的作用，杆柱会出现相应的弯曲状况。如果此时两者保持一种平衡状态的话，杆柱弯曲中心线将会以一种固定的弓形面进行井筒的环绕，使公转杆柱横截面按照一定的速度在杆柱弯曲的中心线上进行旋转。
4螺杆泵采油工艺技术的应用探讨
4.1螺杆泵采油工艺技术的应用
4.1.1地面驱动装置与泵型匹配
为进一步提升螺杆泵的效率，扩大螺杆泵的适用范围，可对装置进行优化，通过无极调速地面驱动装置和可置换发动机的形式，使螺杆泵和电动机满足油井产液变化的需求。
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4.1.2泵最佳时机排量与油井产能匹配
螺杆泵选型的基础是油井产能数据，对螺杆泵的水力特性曲线进行分析，找到其最佳工作范围，在此区域内对额定扬程和沉没度进行设定，对这一状态下的理论排量进行查询。在此过程中需要对下井后的相关影响因素进行分析，主要包括漏失、气体以及定子橡胶的温胀和溶胀三类。通过之前的现场试验和相关试验证明可得出结论，在额定扬程和设定沉没度情况下，泵的实际排量为理论排量的60%，可以参考此数值来对泵的排量进行选型。
4.1.3抽油杆的选择
螺杆泵配套选用抽油杆为摩擦焊接式空心抽油杆或普通实心抽油杆的情况下，其防脱钩性能、刚度以及扭转强度都无法满足需求，使用过程中可能出现断脱等情况。因此，需要对抽油杆进行优化，可采取镦锻式防脱空心抽油杆以及防脱实心抽油杆，能有效提升抽油杆的防脱口性能、刚度以及抗扭转强度，力学性能数据上能能获得超过2.0的安全系数。
4.2螺杆泵采油技术的研究重点
我国的螺杆泵采油工艺技术在现阶段的应用范围十分的广阔，所以要对螺杆泵采油工艺技术进行重点分析工作进一步加强，研究和开发新型螺杆泵型线、新技术、高扬程的螺杆泵采油工艺技术，针对开发排量较大的情况下更好的方法和先进的采油设备，延长螺杆泵的使用寿命。新型螺杆泵的研究方向要向着高效率、节能减排、无泄漏、密封强、环保、耐磨、耐腐蚀、耐高温等方面发展，再结合现代先进的计算机技术，将螺杆泵进一步的优化，向着人工智能化发展。对于一些含水量比较高的油井油运运输工作的稳定性加强对开发和研究工作有着十分重要的作用，油井的产油潜力还会受到螺杆泵产液量的影响构成限制。一般油田低渗透油藏定向井的问题可以采用大排量螺杆泵采油工艺技术来解决，螺杆泵采油过程产生的扭矩和螺杆泵开井和停井有着直接的关系，解决这一问题的方法就是采用合理的螺杆泵采油工艺技术，对产生的负荷有效降低，降低摩擦系数。
5螺杆泵采油技术应用问题的改进措施
5.1对螺杆泵使用加热系统防脱断技术
对螺杆泵进行加热系统防脱断技术的解决方法有以下三种。第一种需要利用阻尼式液压驱动装置，对防脱断能力进行提高。阻尼式液压驱动装置具有双液压刹车系统，在停止运行后就不需要进行任何操作，光杆扭矩会自行将速度不断降低，直到恢复自然状态。第二种电加热抽油杆采用锥形丝扣的螺纹，会比一般抽油杆上的螺纹多出三圈，其中O型圈可以经受150度的高温，增加螺杆泵电加热抽油杆的防脱断能力，同时也使得它的密封能力得到提升。第三种是将电加热抽油杆采用炖杵和磨擦焊两种形式进行操作，再经过中频调质的一系列作用下，电加热抽油壁厚度不断加大，接头外径也随着增大，即可对抽油杆的薄弱环节进行有效控制，从而使防脱断能力得到提升。
5.2对下泵参数进行优化
为了使螺杆泵能够保持长时间的高效运作，必须要对下泵参数进行合理的规划。从对检泵的分析原因结果可以看出，如果要对杆管的磨损情况进行有效地控制，是杆管的脱落现象得到有效减轻，就需要通过实施扭矩、弯矩等措施来降低共振发生的频率。要想达成上述要求，需要将螺杆泵置于中低速转动的状态。因此在进行下泵设计时，应当要依据油井的实际生产能力，在其供排需求得到充分满足的基础上，将最低速作为相应的目标来对泵型进行选择。
6结束语
总之，螺杆泵采油技术对于我国采油工作具有重要的意义，它可以有效的提高采油效率，增加经济效益。虽然我国的螺杆泵采油技术发展的越来越快，但是在实际操作过程中仍然存在一系列的问题。所以，必须要加强对螺杆泵采油技术的不断改进，使得我国的采油业可以不断发展，从而带动整个国民经济的发展。
参考文献：
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[3]金佳国.螺杆泵采油工艺的合理应用研究[J].中国石油石化，2017，（06）：69-70.
论文作者:王强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/6
标签：螺杆泵论文; 磨损论文; 技术论文; 定子论文; 油井论文; 转子论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第36期论文;