地面驅動(dòng)單螺桿泵舉升系統具有性好、運行費用低、投資少等優(yōu)勢,適用于淺井、稠油井、含砂井和含氣井等復雜條件。但是目前工藝設計理論不夠完善,致使油井生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮,并造成系統資源和能源浪費,所以提高該工藝設計技術(shù)水平,對其推廣應用具有重要意義。
3G螺桿泵采油技術(shù)的發(fā)展以及人們觀(guān)念的 新,使不銹鋼螺桿泵不僅在重油井和含砂井中應用,而且在稀油井、大排量井和排水采氣中了應用。三螺桿泵正朝著(zhù)規范化、系列化方向發(fā)展,目前泵的 大泵掛己達到3000m(排量為160m, 大排量達到1000m,泵掛為800m)。國內在制造、應用等方面取得了長(cháng)足進(jìn)步,但在整體技術(shù)發(fā)展和應用方面,與 上其他石油公司相比,存在著(zhù) 差距,還有一些魚(yú)待解決的問(wèn)題。以往學(xué)者們在分析抽油桿一油管形成的環(huán)形空間內流體的流動(dòng)規律時(shí),通常將環(huán)空流體的流動(dòng)處理為軸向流動(dòng)。實(shí)際上,由于抽油桿的旋轉運動(dòng),破壞了環(huán)空流場(chǎng)內原有速度和視粘度分布,致使桿管環(huán)空內流體的流動(dòng)發(fā)生了變化,故在正常生產(chǎn)過(guò)程中,采油系統有相當一部分能量(一般為泵總壓力損失的10-30%)要用于克服環(huán)空管內油液上升流動(dòng)的摩擦阻力。井筒流體壓降損失預測不準,保溫螺桿泵將直接影響設計結果的性。
在節點(diǎn)系統分析的求解過(guò)程中,人們一般都把井口溫度作為求解的己知量,將井筒流體溫度分布考慮為線(xiàn)性。而實(shí)際上,井筒流體溫度分布呈非線(xiàn)性,井口溫度受產(chǎn)量的影響,隨著(zhù)油井產(chǎn)量的增大,流向井口的熱流量增大,引起井口溫度升高。把井口溫度作為求解的已知量,往往因井口溫度估計不準而給溫度、壓力預測帶來(lái)較大的誤差,導致系統設計結果與實(shí)際情況有較大出入。
大慶油田生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現,抽油桿柱斷脫失效現象頻繁發(fā)生。通過(guò)對抽油桿柱失效部位及形式進(jìn)行分析不難發(fā)現,普通抽油桿接頭的不適應性和抽油桿柱組合設計不合理是造成桿柱失效的主要原因。因此,有 深入分析抽油桿在井筒內的力學(xué)行為,合理的抽油桿接頭形式,采用的設計方法設計抽油桿柱。地面電機功率過(guò)大,也是導致螺桿泵采油井的長(cháng)壽命、 等優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮的原因之一。
要解決以上問(wèn)題,需要進(jìn)一步提高井筒流體壓力溫度分布預測的準確性,建立單螺桿泵舉升系統的壓力溫度分布預測數學(xué)模型。將桿管環(huán)空內流體流動(dòng)處理為環(huán)空螺旋流,與流體的實(shí)際流動(dòng)規律較吻合:在螺桿泵、抽油桿組合設計和地面電機功率確定方面,既要考慮滿(mǎn)足系統要求,又要盡量避免資源浪費而降低整個(gè)舉升系統效率。在windows環(huán)境下采用VisualBasi。語(yǔ)言編寫(xiě)計算機程序,.可以利用該程序指導高粘度螺桿泵井生產(chǎn)。