螺桿泵作為一種機械采油設備,具有體積小、安裝方便、 、能耗低、維修方便等重要特征。近年來(lái)隨著(zhù)高粘度原油的開(kāi)采和三次采油的發(fā)展,螺桿泵采油在油田上了較大規模的應用,尤其是在聚合物驅油、三元復合驅油的采出井上推廣、采用。據美刊《WorldOil》報道,在相同工況條件下,螺桿泵、電動(dòng)潛油離心泵和抽油機有桿泵的機械效率分別為63.4%、52.4%和50.4%,其成本比其他機采設備低20%~30%。其缺點(diǎn)是揚程有限,桿管磨損現象日趨嚴重。地防治磨損已經(jīng)成為目前油田亟待解決的間題。
一、螺桿泵的結構及工作原理
螺桿泵按不同驅動(dòng)方式可分為地面驅動(dòng)和井下驅動(dòng)兩大類(lèi)。目前,油田常用的是地面驅動(dòng)螺桿泵。地面驅動(dòng)螺桿泵主要由電控部分、地面驅動(dòng)部分、井下螺桿泵、配套工具等四部分組成。其中井下螺桿泵主要是由定子和轉子組成。定子就是泵筒,是由一種、耐油、的合成橡膠精磨成型,然后被粘接在鋼殼體內而成。轉子是通過(guò)加工、表面經(jīng)過(guò)處理的螺桿。
其工作原理:螺桿泵是靠空腔排油,即轉子和定子之間形成一個(gè)個(gè)互不連通的密閉腔室。當轉子轉動(dòng)時(shí),封閉空腔沿軸線(xiàn)方向由吸入端向排出端方向運移,封閉腔在排出端消失??涨粌鹊脑鸵簿碗S之由吸入端均勻地擠向排出端,同時(shí)又在吸入端形成新的低壓空腔將原油吸入。這樣,封閉空腔不斷地形成、運移和消失,原油不斷地充滿(mǎn)、擠壓和排出,從而把井下的原油不斷地吸入,通過(guò)油管舉升到井口。
二、螺桿泵桿管磨損治理對策
由于螺桿泵井磨損主要以機械磨損為主,所以防治磨損應該從防治機械磨損入手,同時(shí)兼顧防治腐蝕磨損,從而達到治理桿管磨損的目的。
1、控制井斜角
在鉆井中,井斜角對抽油桿、油管偏磨影響較大。因此,在鉆井過(guò)程中要盡量控制井斜角不能過(guò)大,以防改變桿管的受力狀態(tài),增加偏磨。
2、控制坐封
需要封層的油井應使用低坐封載荷封隔器(坐封載荷為20~40KN)。同時(shí),配套使用坐封噸位控制器,使泵上油管處于受拉狀態(tài),這樣可防止泵上油管因受壓而彎曲,從而減輕管桿偏磨。也可以采取一些新型錨定裝置直接錨定油管,從根本上避免油管彎曲。
3、使用扶正器
使用扶正器是解決高粘度泵偏磨的途徑。抽抽桿柱在旋轉過(guò)程中全程受拉,裝置扶正器可減少驅動(dòng)桿柱與油管內壁的磨損、振動(dòng),提高驅動(dòng)桿柱的壽命。扶正器的數量應合理;位置要適當。
4、調整驅動(dòng)頭轉速
螺桿泵井工作轉速高,其抽油桿承受扭矩大,桿柱在離心力作用下產(chǎn)生的偏心距也大。而且轉速高使得抽油桿柱振動(dòng)加劇,容易使抽油桿與油管內壁發(fā)生碰撞。不但桿管發(fā)生偏磨,而且極易造成抽油桿柱出現疲勞斷裂,或發(fā)生脫扣現象。確定合理的工作轉速,既可以提高抽油桿的 性能,又可以防止桿管偏磨。根據現場(chǎng)調研,轉速在75~90r/min時(shí)可取得較好的效果。
5、使用三 管
三 管主要特點(diǎn)是在鋼制油管的內外表面各涂覆一層防護層,具有防結蠟、防結垢和 的三防作用,成本低、節能降耗、使用壽命長(cháng),主要應用于聚區和三元復合驅的采油井中,地了腐蝕磨損的發(fā)生。