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摘 要： 螺杆泵作为一种容积性泵体，应用到采油技术中具有安装管理便捷、采油举升效率高、适应范围广等优点，本文结合螺杆泵采油技术应用特点，对其应用改进情况进行了探究。
关键词： 螺杆泵采油；采油技术；工艺改进
【中图分类号】 TE143 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）02-0182-01
胜利油田作为我国勘探开发时间较长的油田，在长期开发应用中对区块进行了多轮次开发和挖潜，实施了较多的增产措施，且区块内含有油藏类型较为复杂，包含部分稠油油藏，个别区块油井出砂严重。而螺杆泵采油技术因为本身应用特点，比较适宜在稠油、出砂油井区块进行开采。因此，为提升油气采收效率，需要对螺杆泵采油技术进行一定的应用探究。
1 螺杆泵采油技术基本情况
1.1螺杆泵采油技术的工艺原理。
螺杆泵采油技术属于机械采油范畴，对油井出砂、油气混采、聚合物驱油区块和稠油油藏具有较强的应用优势，在注水开发油藏高含水阶段采油效果同样较好。常规螺杆泵采油技术主要配套地面动力装置、井下抽油杆柱组合和螺杆泵三部分，其中，地面配套动力装置主要是在井口部位为井下管柱和泵体提供动力，并承受设备运转产生的轴向荷载以及设备速度变化产生的作用力；井下抽油管柱作用主要是连接和传递，将地面装置提供动力传输到螺杆泵，带动泵体运转作业；螺杆泵包括泵体和螺杆两部分，前者外部筒体由专业钢材支撑，外部覆盖抗腐蚀和油性侵蚀的胶体材料、发挥定子功能，后者是强度和精度都比较强的螺杆，外表面有镀层，可发挥转子功能。系统运行中，主要是由地面动力装置电动机运转后，通过齿轮和皮带的传动作用实现变速生成动力，利用抽油管柱传递到井下泵体设备，通过泵体螺杆的转动驱动储层内的原油进入油桶，并进一步举升到地面，实现油气资源的开采。
1.2螺杆泵的应用特点。
螺杆泵运行中容积效率与压力呈现负相关关系，压力越小容积效率越高，在压力相同时泵深越大则流压越小，能够驱动更多的原油举升到地面。螺杆泵结构紧凑，能源资源利用率较高，设备初期投入相对较低，可实现低成本采油作业；螺杆泵运行遵循热量、质量和能量守恒的特点，仅有少量的流量脉动，轴向连续性和稳定性较好，基本没有机械和液柱传动惯性造成的损失，泵容积效率在90%左右，属于低能耗、高效率的采油作业系统；应用较为广泛，对稠油油井和高含砂、高含气油井有利于油藏资源的举升和储运，在油气混输中不存在“气锁”现象，在直井、斜井段以及陆上和海上油藏都可以应用，在井口回压较大的区域还能在采油作业的同时实现远井集中运输；泵体存在棘轮、棘爪式防反转系统，具有性能可靠、操作简便的特点，在关泵停转时不会因为液柱压力的瞬间降低引起井下管柱反转引发杆柱“脱扣”问题，即使是在井下复杂状况造成停泵和出砂沉积在泵体上部的问题，其自我回复能力依然较强。
2 螺杆泵采油技术的应用现状及改进措施
2.1螺杆泵采油技术的应用现状及问题。
当前，螺杆泵采油技术已经广泛应用于稠油油藏、注水开发高含水油藏、出砂严重油藏以及海上丛式井开发油藏，提升了采油作业效率。虽然螺杆泵采油技术应用优势明显，但在蜡质含量较高的油藏，结蜡会加大泵体运转负荷，严重情况下甚至造成管柱扭断和设备损坏等问题，特别是螺杆和泵筒材质长期使用清防蜡试剂后会缩短检泵周期、加大修井频率，降低了采油效率。如果系统驱动防反转装置失效，会造成井下泵体脱扣问题，油管斜扣问题也较为常见。泵体运行中还需要配套高粘度润滑流体进行润滑，否则不利于泵桶定子运行和保护。系统设备操作精度要求较高，特别是定子等使用中极易损坏。
2.2螺杆泵采油技术的应用改进措施。
一是提升抽油杆的强度。当前螺杆泵采油技术中，井下抽油管柱承担着扭、拉等负荷作用，个别老油井依然采油实心油杆，抗拉和抗扭强度较低，特别在结蜡严重和存在杂质的油井中，易造成管柱扭断等故障。为此，要更换高强度的D级空心油杆，在相同接箍外径下加大管柱杆体外径和连接螺纹外径，提升管柱抗滑、抗拉等性能，增大传输扭矩的承载极限。同时，为配套其他工具的改进，需要加大防脱器本体厚度以增加传递扭矩；加大扶正器钢体厚度以提升管柱强度。
二是强化双头螺杆泵应用。传统单头螺杆泵具有偏心大管柱不稳、定子橡胶吸油吸水膨胀不均匀变形等缺点。应用双头螺杆泵可以降低转子的运转偏心，实现均匀受力；定子橡胶材质改进、耐油性增强，橡胶横截面分布均匀；由于具備更多的密封线和密闭腔室，尺寸相同情况下可以获取更大的排量和举升扬程。
三是强化斜井深抽油井应用。为适应当前油井开发中水平井、定向井等非直井开发增多的状况，应用具备合金钢材质并经过表面抛丸和正火处理的连续抽油杆柱，可以大幅提升管柱抗拉强度和屈服强度，满足水平井、定向井、深井抽油需求。连续油杆是外径为弧形面，加大了杆柱与油杆接触面积，减缓了二者之间的接触强度，可以减小杆柱与油管磨损。因为连续油杆比同等规格其他类型油杆重量更轻，所以在运行中管柱受到的应力较小，同时无接箍的结构设计也降低了杆柱受到的应力阻碍。受制作材质影响，连续油杆不会存在电化学腐蚀和电位差，降低了管柱损耗等情况。
四是改进驱动和使用技术。为适应空心抽油杆驱动双头螺杆泵运行，要推广应用5：1的驱动头，通过减小传动比确保井口管柱和各类装置运行的平稳性，对馆陶组油藏开发更为适用。在常规螺杆泵中，停井后井下杆柱受惯性扭力影响会产生反转造成杆柱脱扣、躺井等事故，同时对井口变速箱、盘根等装置等会造成损坏，降低采油作业安全系数，特别是关井后重启电流较大易造成杆柱断脱，冲击和影响电器和电网系统。为此，要引进变频器和适应型号的软启动器等装置，有效解决杆柱断脱等问题，实现采油参数调整和泵挂较浅、泵效较低等问题，提升采油作业运行效率。同时，要结合实际优选适用型号的螺杆泵，确定合理的泵挂深度等参数，更好地发挥螺杆泵采油的举升优势；要积极改进抽空保护、井下事故诊断和清防蜡技术等工艺，规避螺杆泵采油中易出现的各类问题。
3 结论
综上所述，螺杆泵采油技术在油田勘探开发中具有较强的应用优势，通过对其工艺原理和特点等进行分析，并结合油田采油作业实际对其应用进行优化设计和改善，有利于提升采油作业水平。
参考文献
[1] 王建峰.螺杆泵采油工艺技术应用探究[J].中国新技术新产品，2014（07）.
[2] 李宇.浅谈螺杆泵采油工艺技术应用[J].科技创新与应用，2013（18）.
[3] 李小峰.螺杆泵井采油技术的优势和应用探讨[J].管理学家，2012（24）.
[4] 王建利.螺杆泵采油工艺技术应用研究[J].科技致富向导，2014（09）.
关键词： 螺杆泵采油；采油技术；工艺改进
【中图分类号】 TE143 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）02-0182-01
胜利油田作为我国勘探开发时间较长的油田，在长期开发应用中对区块进行了多轮次开发和挖潜，实施了较多的增产措施，且区块内含有油藏类型较为复杂，包含部分稠油油藏，个别区块油井出砂严重。而螺杆泵采油技术因为本身应用特点，比较适宜在稠油、出砂油井区块进行开采。因此，为提升油气采收效率，需要对螺杆泵采油技术进行一定的应用探究。
1 螺杆泵采油技术基本情况
1.1螺杆泵采油技术的工艺原理。
螺杆泵采油技术属于机械采油范畴，对油井出砂、油气混采、聚合物驱油区块和稠油油藏具有较强的应用优势，在注水开发油藏高含水阶段采油效果同样较好。常规螺杆泵采油技术主要配套地面动力装置、井下抽油杆柱组合和螺杆泵三部分，其中，地面配套动力装置主要是在井口部位为井下管柱和泵体提供动力，并承受设备运转产生的轴向荷载以及设备速度变化产生的作用力；井下抽油管柱作用主要是连接和传递，将地面装置提供动力传输到螺杆泵，带动泵体运转作业；螺杆泵包括泵体和螺杆两部分，前者外部筒体由专业钢材支撑，外部覆盖抗腐蚀和油性侵蚀的胶体材料、发挥定子功能，后者是强度和精度都比较强的螺杆，外表面有镀层，可发挥转子功能。系统运行中，主要是由地面动力装置电动机运转后，通过齿轮和皮带的传动作用实现变速生成动力，利用抽油管柱传递到井下泵体设备，通过泵体螺杆的转动驱动储层内的原油进入油桶，并进一步举升到地面，实现油气资源的开采。
1.2螺杆泵的应用特点。
螺杆泵运行中容积效率与压力呈现负相关关系，压力越小容积效率越高，在压力相同时泵深越大则流压越小，能够驱动更多的原油举升到地面。螺杆泵结构紧凑，能源资源利用率较高，设备初期投入相对较低，可实现低成本采油作业；螺杆泵运行遵循热量、质量和能量守恒的特点，仅有少量的流量脉动，轴向连续性和稳定性较好，基本没有机械和液柱传动惯性造成的损失，泵容积效率在90%左右，属于低能耗、高效率的采油作业系统；应用较为广泛，对稠油油井和高含砂、高含气油井有利于油藏资源的举升和储运，在油气混输中不存在“气锁”现象，在直井、斜井段以及陆上和海上油藏都可以应用，在井口回压较大的区域还能在采油作业的同时实现远井集中运输；泵体存在棘轮、棘爪式防反转系统，具有性能可靠、操作简便的特点，在关泵停转时不会因为液柱压力的瞬间降低引起井下管柱反转引发杆柱“脱扣”问题，即使是在井下复杂状况造成停泵和出砂沉积在泵体上部的问题，其自我回复能力依然较强。
2 螺杆泵采油技术的应用现状及改进措施
2.1螺杆泵采油技术的应用现状及问题。
当前，螺杆泵采油技术已经广泛应用于稠油油藏、注水开发高含水油藏、出砂严重油藏以及海上丛式井开发油藏，提升了采油作业效率。虽然螺杆泵采油技术应用优势明显，但在蜡质含量较高的油藏，结蜡会加大泵体运转负荷，严重情况下甚至造成管柱扭断和设备损坏等问题，特别是螺杆和泵筒材质长期使用清防蜡试剂后会缩短检泵周期、加大修井频率，降低了采油效率。如果系统驱动防反转装置失效，会造成井下泵体脱扣问题，油管斜扣问题也较为常见。泵体运行中还需要配套高粘度润滑流体进行润滑，否则不利于泵桶定子运行和保护。系统设备操作精度要求较高，特别是定子等使用中极易损坏。
2.2螺杆泵采油技术的应用改进措施。
一是提升抽油杆的强度。当前螺杆泵采油技术中，井下抽油管柱承担着扭、拉等负荷作用，个别老油井依然采油实心油杆，抗拉和抗扭强度较低，特别在结蜡严重和存在杂质的油井中，易造成管柱扭断等故障。为此，要更换高强度的D级空心油杆，在相同接箍外径下加大管柱杆体外径和连接螺纹外径，提升管柱抗滑、抗拉等性能，增大传输扭矩的承载极限。同时，为配套其他工具的改进，需要加大防脱器本体厚度以增加传递扭矩；加大扶正器钢体厚度以提升管柱强度。
二是强化双头螺杆泵应用。传统单头螺杆泵具有偏心大管柱不稳、定子橡胶吸油吸水膨胀不均匀变形等缺点。应用双头螺杆泵可以降低转子的运转偏心，实现均匀受力；定子橡胶材质改进、耐油性增强，橡胶横截面分布均匀；由于具備更多的密封线和密闭腔室，尺寸相同情况下可以获取更大的排量和举升扬程。
三是强化斜井深抽油井应用。为适应当前油井开发中水平井、定向井等非直井开发增多的状况，应用具备合金钢材质并经过表面抛丸和正火处理的连续抽油杆柱，可以大幅提升管柱抗拉强度和屈服强度，满足水平井、定向井、深井抽油需求。连续油杆是外径为弧形面，加大了杆柱与油杆接触面积，减缓了二者之间的接触强度，可以减小杆柱与油管磨损。因为连续油杆比同等规格其他类型油杆重量更轻，所以在运行中管柱受到的应力较小，同时无接箍的结构设计也降低了杆柱受到的应力阻碍。受制作材质影响，连续油杆不会存在电化学腐蚀和电位差，降低了管柱损耗等情况。
四是改进驱动和使用技术。为适应空心抽油杆驱动双头螺杆泵运行，要推广应用5：1的驱动头，通过减小传动比确保井口管柱和各类装置运行的平稳性，对馆陶组油藏开发更为适用。在常规螺杆泵中，停井后井下杆柱受惯性扭力影响会产生反转造成杆柱脱扣、躺井等事故，同时对井口变速箱、盘根等装置等会造成损坏，降低采油作业安全系数，特别是关井后重启电流较大易造成杆柱断脱，冲击和影响电器和电网系统。为此，要引进变频器和适应型号的软启动器等装置，有效解决杆柱断脱等问题，实现采油参数调整和泵挂较浅、泵效较低等问题，提升采油作业运行效率。同时，要结合实际优选适用型号的螺杆泵，确定合理的泵挂深度等参数，更好地发挥螺杆泵采油的举升优势；要积极改进抽空保护、井下事故诊断和清防蜡技术等工艺，规避螺杆泵采油中易出现的各类问题。
3 结论
综上所述，螺杆泵采油技术在油田勘探开发中具有较强的应用优势，通过对其工艺原理和特点等进行分析，并结合油田采油作业实际对其应用进行优化设计和改善，有利于提升采油作业水平。
参考文献
[1] 王建峰.螺杆泵采油工艺技术应用探究[J].中国新技术新产品，2014（07）.
[2] 李宇.浅谈螺杆泵采油工艺技术应用[J].科技创新与应用，2013（18）.
[3] 李小峰.螺杆泵井采油技术的优势和应用探讨[J].管理学家，2012（24）.
[4] 王建利.螺杆泵采油工艺技术应用研究[J].科技致富向导，2014（09）.