一、螺桿泵系統(tǒng)特點(diǎn)
地面驅(qū)動螺桿泵采油是 20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型機(jī)械采油技術(shù)螺桿泵兼有離心泵液流平穩(wěn)和容積泵效率高的特點(diǎn)，具有自身的優(yōu)越性和廣泛的應(yīng)用前景,。
面驅(qū)動螺桿泵采油系統(tǒng)由地面驅(qū)動裝置,、抽油桿柱和井下螺桿泵3部分組成地面驅(qū)動裝置在井口，具有減速,、變速,、承受軸向載荷和提供動力等功能。動力通過抽油桿柱傳遞至井下螺桿泵,。井下螺桿泵由定子和轉(zhuǎn)子組成,，轉(zhuǎn)子是 高強(qiáng)度、精加工,、表面有鍍層的螺桿，定子是 堅(jiān)固,、耐油抗腐的合成橡膠粘接于鋼制殼 體內(nèi)的泵筒,。其工作原理是 ：電網(wǎng)的電能由電動機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過皮帶或齒輪等傳遞給驅(qū)動頭,，實(shí)現(xiàn)了變速,，驅(qū)動頭通過抽油桿柱將動力傳給井下螺桿泵的轉(zhuǎn)子，使其旋轉(zhuǎn),，從而將由油藏進(jìn)入井筒的原油連續(xù)地舉升到地面,。
二、優(yōu)越性1,、節(jié)省投資螺桿泵與電動潛油泵,、水力活塞泵和游梁式(鏈條式)抽油機(jī)相比，由于其結(jié)構(gòu)簡單,，所以價格低,。
2、地面裝置安裝方便它直接坐在井口套管四通上,，占地面積小,，除原井口外，幾乎不另占面積,，可以很方便地罩上一個防盜井口房,。
3、泵效高,，節(jié)能,，管理費(fèi)用低。由于螺桿泵是 螺旋抽油的容積泵,，流量無脈動,，軸向流動連續(xù)，流速穩(wěn)定,，因此與游梁式抽油機(jī)相比,，它沒有液柱和機(jī)械傳動的慣性損失,，泵容積效率可達(dá)90%，是 現(xiàn)有機(jī)械采油設(shè)備中能耗最 小,、效率較高的機(jī)種之一,。
三、螺桿泵診斷工況的具體方法
1,、確定光桿扭矩以及軸向力等參數(shù)的合理區(qū)間
按照室內(nèi)檢測的原則和現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),，在容積效率為65%的情況下，將螺桿泵的合理工作壓差區(qū)間確定為最 大揚(yáng)程的65%相對應(yīng)的壓力點(diǎn)P0.65和最 大揚(yáng)程的：30%相對應(yīng)的壓力點(diǎn)P0.3之間,，并通過采用計(jì)算模型對扭矩和軸向力進(jìn)行計(jì)算,，也就是 該螺桿井在正常工作狀態(tài)下所對應(yīng)的上限和下限。
2,、確定光桿扭矩相對應(yīng)的極限區(qū)間
在確定了合理工作壓差區(qū)間之后,，需要在此基礎(chǔ)上將泵進(jìn)出口的實(shí)際壓差調(diào)整到最 大值，也就是 要把動液面降低到泵口位置處,，以此來得到與之相對應(yīng)的扭矩極限最 大值,；然后將定子和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生的摩擦扭矩作為與之相對應(yīng)的扭矩極限最 小值，當(dāng)油井保持在正常工作狀態(tài)時 ,，那么此時 螺桿泵井的光桿扭矩以及軸向力就能夠保持穩(wěn)定狀態(tài),，在圖中呈現(xiàn)平穩(wěn)的直線；在井下泵允許工作壓差區(qū)間的影響下,，其變動的幅值也會保持在一個合理的范圍中,。一日舉升系統(tǒng)發(fā)生異常現(xiàn)象,，那么光桿扭矩和軸向力各自對應(yīng)的曲線就會分別落在不同的區(qū)間當(dāng)中,，由此我們 就可以對螺桿泵井的工況進(jìn)行有效的判斷。
3,、對螺桿泵井的工況進(jìn)行分析
鑒于地面驅(qū)動螺桿采油技術(shù)應(yīng)用在不同的環(huán)境當(dāng)中,，隨著螺桿泵工作時 間的不斷延長，在地層供液能力不斷改變的情況下,，定轉(zhuǎn)子的實(shí)際加工質(zhì)量會受到一定程度的影響,，再加上生產(chǎn)制度的不完善等原因，會造成油井泵效不斷的降低最 終出現(xiàn)無法出液的問題,?？蓪⒙輻U泵井工況故障劃分為下述幾種類型，分別是 正常生產(chǎn)工況,、油管漏失或結(jié)臘,、油管或抽油桿發(fā)生斷脫現(xiàn)象、定子橡膠出現(xiàn)溶脹、工作參數(shù)偏高或偏低問題以及井下泵定子遭到磨損漏失等,。
引起螺桿高粘度泵出現(xiàn)問題的原因包括下述幾個方面：選泵不合理,，常見的有井下泵不在生產(chǎn)保存時 間內(nèi)以及定子橡膠發(fā)生溶脹影響到彈性質(zhì)量等；原油的粘度過大,，導(dǎo)致輸油管線發(fā)生堵塞現(xiàn)象增大了光桿扭矩,；由于供液不足造成抽空燒泵問題；桿管的磨損現(xiàn)象較為嚴(yán)重導(dǎo)致抽油桿出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象,；定子遭到較為嚴(yán)重的磨損,，發(fā)生泵漏。
在對工況的主要故障類型進(jìn)行劃分時 ,，一方面由于現(xiàn)階段螺桿泵機(jī)技術(shù)水平仍然受到一定的-,，井下泵定子溶脹性發(fā)生的變化較為繁復(fù)，因此不需要將工況故障的種類劃分的過于細(xì)致,；另一方面則是 為了適應(yīng)現(xiàn)場的應(yīng)用情況,，對螺桿泵井的相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)是 否需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整進(jìn)行判斷，并在此基礎(chǔ)上確定是 否加藥以及熱洗周期的長短,。
4、工況診斷過程中采取的具體方法
在進(jìn)行工況診斷時 ,，需要在下井之前對螺桿泵的特性曲線進(jìn)行測試和分析,，并通過測試井口光桿扭矩參數(shù)值以及沉沒度等變量來對各種工作狀態(tài)進(jìn)行表征，此外,，還應(yīng)該在規(guī)定時 間內(nèi)對光桿的扭矩以及動液面等進(jìn)行記錄,。
對動液面的實(shí)際高度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在對動液面進(jìn)行改變時 需要根據(jù)井況來采用合理的方法,，如果是 普通油藏則可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)速或者可以要求停機(jī),，如果是 稠油井等則需要采用變頻控制器等將轉(zhuǎn)速調(diào)整到合適的范圍，以此來改變扭矩,，最 終對螺桿泵井的具體工況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,。按照泵型的大小情況來確定實(shí)際的運(yùn)行時 間，通常會將運(yùn)行時 間控制在1~3小時 之間,。
總而言之,，如果測試曲線發(fā)生的變化率比常態(tài)下發(fā)生的變化率大，則表示工況故障為定子溶脹或者結(jié)臘問題較為嚴(yán)重,，應(yīng)該及時 進(jìn)行加藥處理或者適當(dāng)?shù)慕档娃D(zhuǎn)速,；一日發(fā)生的變化率過大，則需要進(jìn)行換泵處理,。如果測試曲線發(fā)生的變化率比常態(tài)下的變化率小,，則表示處于漏失工況，此時 可以通過加快轉(zhuǎn)速來進(jìn)一步提高泵效。最 后,，如果測試曲線能夠保持水平,，則表示工況為泵失效或者桿柱發(fā)生的斷脫問題，需要采取措施進(jìn)行檢泵,。
建立螺桿泵采油應(yīng)用管理系統(tǒng),。為了規(guī)模推廣螺桿泵采油新工藝，達(dá)到工藝優(yōu)化,，實(shí)現(xiàn)提高機(jī)采系統(tǒng)效率,、節(jié)能降耗、延長油井免修期的目標(biāo),。
對存在的問題進(jìn)行整改,。采用“油杯”結(jié)構(gòu)，有效解決油封漏油問題,；使用機(jī)械密封,，解決盤根盒漏油問題；為了解決反轉(zhuǎn)裝置扭矩任何安全釋放問題,，采用機(jī)械防反轉(zhuǎn)裝置,，該裝置采用定向離合器原理，使抽油桿只能做單向轉(zhuǎn)動,。在離合器的外殼 體上安裝有剎車帶,，當(dāng)需要上提桿柱時 ，可先慢慢松開螺絲旋鈕,，放開剎車帶,，將彈性變形能釋放出去，確保施工作業(yè)安全,。
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