地面驅動(dòng)螺桿泵采油是20世紀80年代發(fā)展起來(lái)的一種機械采油技術(shù)。3G螺桿泵兼有離心泵液流平穩和容積泵的特點(diǎn),具有 的優(yōu)勢和廣泛的應用前景。法國和前蘇聯(lián)先后于20世紀60年代術(shù)和20世紀70年代初用潛油電機驅動(dòng)的螺桿泵開(kāi)采高粘油取得成功。20世紀80年代初, 和加拿大等 試用抽油桿代替潛油電機來(lái)驅動(dòng)螺桿泵,實(shí)現了地面驅動(dòng),使生產(chǎn)費用和油井生產(chǎn)系統故障率降低,并了推廣應用。我國于20世紀80年代中期開(kāi)展地面驅動(dòng)螺桿泵采油的理論和技術(shù)研究,研制了設備并進(jìn)行了現場(chǎng)應用。遼河油田1984年開(kāi)始研制地面驅動(dòng)螺桿泵抽油生產(chǎn)系統,1986年投入礦場(chǎng)試驗;1986年大慶油田引進(jìn) 的保溫螺桿泵開(kāi)采稠油獲得明顯的效果;勝利、大港、南陽(yáng)和克拉瑪依等油田也相繼應用了地面驅動(dòng)螺桿泵采油技術(shù)。螺桿泵采油工藝具有一次性投資小、能耗低、地面設備簡(jiǎn)單、運行平穩等特點(diǎn),華北二連油田從1994年開(kāi)始應用該工藝,隨著(zhù)井數的增加,泵型逐漸增大,泵深逐漸加深,從而也對相關(guān)配套技術(shù)和現場(chǎng)管理提出 高的要求。該油田以產(chǎn)量、系統效率為目標,對單螺桿泵采油系統進(jìn)行整體優(yōu)化設計,通過(guò)現場(chǎng)應用,設計一符合率達88.9%。
根據傳動(dòng)形式不同,地面驅動(dòng)高粘度螺桿泵的傳動(dòng)形式可分為皮帶傳動(dòng)和直接傳動(dòng)兩種,皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)為電動(dòng)機、皮帶傳動(dòng)輪、減速器等均置于地面井口裝置上面,當驅動(dòng)裝置工作時(shí),帶動(dòng)抽油桿和轉子轉動(dòng),將油舉升到地面;直接傳動(dòng)的特點(diǎn)為電動(dòng)機軸被立起來(lái),通過(guò)行星減速器與抽油桿直接連接,驅動(dòng)抽油桿旋轉。
地面驅動(dòng)井下不銹鋼螺桿泵采油系統由地面驅動(dòng)部分、井下部分、電控部分、配套工具及其他井下管柱等部分組成:
(1)地面驅動(dòng)部分:包括減速箱、皮帶傳動(dòng)、電機、盤(pán)根盒、支撐架、防卡子等;
(2)井下部分:由抽油桿、接頭、轉子、導向頭和油管、節箍、定子、尾管等組成;
(3)電控部分:包括電控箱、電纜;
(4)配套工具部分:包括防脫工具、防蠟器、泵與套管錨定轉置、泄油閥、單向閥、封隔器等;
(5)井下管柱:正扣及反扣油管、實(shí)心或空心抽油桿、抽油桿扶正器、光桿扶正器等。
地面驅動(dòng)三螺桿泵采油一般適用于井深1OOOm左右的直徑,其工作原理是地面動(dòng)力帶動(dòng)抽油桿柱旋轉,使螺桿泵轉子隨之一起轉動(dòng),采出液經(jīng)螺桿泵吸入口由上端排出,并沿油管柱向動(dòng)。這種采油方法簡(jiǎn)便,實(shí)際使用時(shí)井下也不在裝泄油裝置,因為轉子一旦脫離定子,油套管之間便連通,于是起到了泄油作用。
此外,在生產(chǎn)過(guò)程中,使用費用低廉,很容易測油井的動(dòng)液面,是較理想的采油方法之一。