螺桿泵采油配套技術(shù)是油井正常生產(chǎn)、提高油井運轉時(shí)率和檢泵周期、實(shí)現舉升的的輔助技術(shù)措施。螺桿泵采油不僅適用于在高粘度、高含砂、高油氣比的油藏開(kāi)采,而且對于水驅油藏后期高含水油井和聚合物驅等三次采油油井也表現出良好的適應性。隨著(zhù)螺桿泵采油技術(shù)應用的擴大,其配套技術(shù)的研究也深入開(kāi)展。
1、桿柱配套技術(shù)
在傳統螺桿泵桿柱受力計算中,桿柱載荷主要來(lái)自五個(gè)方面,一是桿柱自重,二是泵進(jìn)出口壓差引起的軸向載荷,三是桿柱在液體中的浮力,四是液體在泵內流動(dòng),以及泵內襯套間的摩擦載荷,五是液體在油管內流動(dòng)造成的摩擦損失。分析表明,由于舉升液體在向上運移過(guò)程中造成的阻力損失與液體流態(tài)和物性有關(guān),油管內液體粘度是與螺桿泵轉速、液體流態(tài)有關(guān)的函數,而在傳統的優(yōu)化設計模型中舉升液體粘度一般為定值。在傳統螺桿泵桿柱扭矩計算中,光桿扭矩主要來(lái)自五個(gè)方面,一是泵舉升液體所需扭矩,即驅動(dòng)扭矩,二是克服桿柱與井液摩擦扭矩,三是克服泵內摩擦阻力所需扭矩,主要由初始過(guò)盈所產(chǎn)生的扭矩和高溫高壓造成熱脹和溶脹生產(chǎn)的扭矩,四是克服桿與管及扶正器間的摩擦扭矩(半干摩擦)和慣性扭矩。分析表明,桿柱和井液之間的摩擦扭矩是液體粘度的函數,螺桿泵井液體粘度與液體物性、含水有關(guān),而在傳統的優(yōu)化設計模型中舉升液體按牛頓冪律流體處理,一般為定值。實(shí)測光桿載荷、扭矩與理論計算存在誤差,現場(chǎng)應用中桿柱故障仍時(shí)有發(fā)生。許軍和何艷等在螺桿泵系統優(yōu)化延長(cháng)檢泵周期技術(shù)研究技術(shù)總結報告中采用理論與試驗研究相結合的方法,針對螺桿泵舉升的液體流態(tài),確定液體粘度與螺桿泵轉速、原油物性等關(guān)系模型,使實(shí)測光桿載荷、扭矩與理論計算的誤差減小。
2、選井選泵技術(shù)
螺桿泵的選井選泵技術(shù)是根據油井的產(chǎn)能、原油物性、油層等實(shí)際井況來(lái)合理選擇螺桿泵的泵型、確定泵的工作參數使螺桿泵井達到供排協(xié)調,實(shí)現 舉升的一項工藝技術(shù)。
選泵方法研究存在以下不足:①螺桿泵舉升生產(chǎn)優(yōu)化設計方法中,沒(méi)有考慮采出液在抽油桿和油管構成的環(huán)空中螺旋流的沿程阻力損失,致使設計與實(shí)際出現偏差;②缺少完整的螺桿泵工作特性理論的支持,無(wú)法準確給出螺桿泵自身的流出特性;③選井選泵的方法還只是僅僅局限在以滿(mǎn)足油井排液的需要,實(shí)現供排協(xié)調的單因素優(yōu)化設計。應該開(kāi)展以實(shí)現油井供采協(xié)調為目標,追求螺桿泵采油系統長(cháng)壽命 的螺桿泵采油井生產(chǎn) 優(yōu)化技術(shù)研究。
3、工況分析與故障診斷技術(shù)
工況分析與故障診斷技術(shù)是利用螺桿泵采油井生產(chǎn)的動(dòng)靜態(tài)數據,分析和判斷螺桿泵采油系統工作狀態(tài)的一項實(shí)用技術(shù)。對于螺桿泵井工況分析與故障診斷技術(shù)的研究有以下不足:①對螺桿泵井各類(lèi)故障的定量判別標準尚未確定,診斷符合率較低;②對螺桿泵工作特性認識不足,工況分析與故障診斷模型尚未完善,所以給工況分析和故障診斷帶來(lái)困難;③用于工況分析與故障診斷的測試儀器操作復雜,不利于推廣應用;④測試儀器的配套分析軟件尚未成型。