对螺杆泵井的浅谈

对螺杆泵的浅谈——采油一厂技师培训学员本文介绍了螺杆泵工作原理及螺杆泵井井下作业工艺，分析螺杆泵影响因素与螺杆泵井作业返工率影响因素，提出了降低螺杆泵井作业返工率的措施，对现场作业工作具有一定的现实意义。螺杆泵采油责任返工率影响因素措施摘要主题词近几年来，随着三次采油技术的迅速推广，大庆油田螺杆泵采油井的应用日益增多，该井优势性很多，不但节省初始投资，并且地面装置结构简单，安装方便，泵效高，节能，管理费用低，为更好的应用螺杆泵，降低作业返工率，下面我们研究一下如何降低螺杆泵责任返工率。一、螺杆泵工作原理抽油泵由一个单头转子和一个双头定子组成，在两件之间形成一个个密闭的空腔，当转子在定子内转动时，空腔就会从一端向另一端螺旋移动，从而起到泵的作用。空腔在泵的入口顺序形成，直至另一端并始终保持几何尺寸不变。因此在入口处吸入的液体随着空腔的螺旋运动从另一端排出。简单说就是，转子通过抽油杆传递的动力在定子内转动，螺杆泵的衬套—螺杆将机械能转变成体能，实现抽吸所推挤油液作用。双头转子螺杆泵单头转子螺杆泵二、螺杆泵井井下作业工艺（一）下井前的准备工作1、防脱方式的选择因为螺杆泵的转子在定子内转动，工作负载直接表现为扭矩，转子扭矩使泵上部的正扣油管倒扣，所以螺杆泵井的油管必须实施防脱措施。防脱措施有以下三种：1)锚定油管（可取）2)反扣油管（可取）3)支人工井底（不可取）实践证明，支人工井底不可取，锚定工具推荐采用DQ0552支撑卡瓦或者反扣油管可取。2、泵挂深度的确定在大多数情况下，要把泵下到射孔段之下，这一点对产气井更为重要，气量越大，所需要的沉没深度就应越深，以便在环形空间把天然气和油分开。在高含水油井，有必要把泵下到靠近射孔段位置，但越高于射孔段，就会产生更多的问题，值得注意的是螺杆泵定子下接的锚定工具要避开射孔井段。3、上提防冲距的确定在下转子时，应保证转子在定子内有适当的空间。如果安装太高，系统的压头将会减小，并且转子相对油管内部磨擦将造成损坏，限位销是转子定位的唯一参考点。将转子下的太低，可能造成限位销磨坏，限位销定位后，上提杆柱一定距离，这个距离是从限位销到定子弹性底部的距离，并且在上提附加的距离，这个附加的距离△L应是抽油杆柱自然的伸长△L1与螺杆泵转子受液压差轴向力作用杆柱伸长量△L2的和，即：△L=△L1+△L2泵挂深度与上提防冲距的关系4、清蜡的要求为了锚定工具锚定的可靠性，下泵前必须对锚定工具附近的套管内壁进行彻底的刮蜡。另外，油管内壁如果有污油或蜡，那么油管下井前必须用热水清洗干净，以减少蜡的沉积及抽油杆与油管内液体磨擦的阻扭矩。5、清砂的要求清洗井内的积砂，清洗深度取决于抽汲量和下泵位置，起码要把井的下射孔段以下的两三米是和泵以下的两、三米处冲洗干净，如果要洗井最好用水或油，也许有地用掺和物，如果用掺和物洗井，要在下泵前完全排净掺和物，因为稀释剂和芳香剂有可能使定子橡雕膨胀。6、按规定仔细检查螺杆泵机组及配套工具是否齐全，作业员工主要配合厂家人员检查。泵挂深度m7008009001000上提防冲距离m0.550.650.750.85（三）、起泵1、起泵作业前的准备工作1)通晓螺杆泵下井作业工艺2)制定螺杆泵井起泵作业施工设计3)熟练掌握螺杆泵井作业操作规程4)配备齐全作业工具2、起泵作业的顺序1)拆开变压器与电控箱的连接电缆2)拆开电控箱与驱动电机的连接电缆3)拆卸电机传动皮带4)上提光杆使方卡子与减速箱脱离，然后卸开减速箱同采油树的连接卡箍，继续上提光杆，待与光杆连接的抽油杆露出采油树后，放上抽油杆吊卡，卸掉光杆。5)起出抽油杆及螺杆泵转子。6)拆卸采油树7)松开套管法兰顶丝，开始解封。8)起出油管及螺杆泵定子。9）清理螺杆泵机组，特别要把螺杆泵定、转子清洗干净。10）起泵作业总结（二）、下泵我们主要了解——下泵的顺序及主要注意事项1、下泵顺序按下泵顺序将依次下至设计泵深度死堵—尾管—筛管—气锚—强磁防蜡器—支撑卡瓦—螺杆泵定子—油管注意事项：下井的尾管不少于三根尾管（尾管长度不小于20m）。气锚、强磁防蜡器械可依据油井的含蜡量，含气量的大小可以有选择的使用。支撑卡瓦在下井时，滑环锚钉位于短滑道内，卡瓦处于吸扰状态，同时下井前要彻底清除上瓦滑道内的脏物，并涂上黄油。下泵时，所有部位的连接螺纹一定要上紧，螺杆泵定子尾部有限位销，下井时切忌将定子倒置。更换油管吊卡时，油管管柱上提高度不允许超过400mm，以防支撑卡瓦中途坐卡。2、支撑卡瓦坐封及注意事项坐封油管下完后，上好油管挂，准备坐封，坐封时，首先要缓慢，下放油管管柱，坐封时，油管挂露出套管法兰盘3-25mm然后用钢丝绳等工具压下油管挂，上紧顶丝即可。坐封结束后，将采油树坐上井口固紧。支撑卡瓦定子转子3、转子安装点清抽油杆数量，需要的数量应等于记录上杆数量再加一根额外的抽油杆，保证抽油杆长度足够。检查所有的抽油杆是否明显的损坏，腐损或腐蚀。换去所有可疑或不标准的抽油杆，给转子涂黄油，并且把它接到第一根抽油杆上，按标上紧抽油杆，下放抽油杆要慢。当转子进入定子后，可以看到抽油杆转动，当抽油杆碰到定位销后，上提抽油杆柱，接着把采油树坐到井口，完成组配工作，然后，把手轻轻放在抽油杆上，很慢的下放抽油杆，当转子再次碰到限位销时，手能感觉到，给抽油杆做标记，再上提抽油杆，直一转子完全脱出定子，再下放，重复这一过程几次。注意事项：地面吊起转子时，速度要缓慢，并用手扶着转子中上部，以防转子弯曲，抽油杆螺纹处有问题，或抽油杆有明显弯曲变形。要更换抽油杆，切忌损伤转子表面，或使其发生弯曲变形，不要扭转抽油杆，防止因此给限位销加载。4、地面机组安装作业员工配合生产厂家人员安装好机组三、螺杆泵工作影响因素1、粘度对于采重稠油，螺杆泵抽油系统比任何其它类型的人工举井更优势。但是粘度很高对螺杆泵也有一定影响，重稠油在转速超过一定值的情况下难于进扩泵，转速多大，只能靠试验来确定。井下液体的粘度很难确定，游离水会大幅度的降低有效粘度。泡沫状的游离气将增加粘度，三次采油所注的聚合物会大大增加采出液的粘度。2、流入量螺杆泵能将流入井中的液体采出来，对于一个大排量泵使其低速转动，获得较小的产液量也是经济的。但是供液不足对螺杆泵有较大的损害，测得流入量比较困难。因为声波反射技术会记录顶部泡沫层或砂坏，得到的只是假液面。3、气体的影响同抽油机装置比较，螺杆泵不会发生气锁现象，能够适用于相对高的气液比，然而，气液比越高，泵效越低，严重时还会造成定子损坏，大量气体进泵，使泵得不到润滑，引起橡胶壁变的干硬。磨损转子，或造成定子烧毁。因此，保持气液比最小是必须的，为零更好，使用加长尾管会使这类问题恶化，这是由于加长尾管的作用恰是一个游离气聚积器作用，不采用尾管是防气体影响的一项措施，第二，如果可能，使泵吸入口位于射孔孔眼的底部，当自由气到达泵吸入口前，使自由气最大程度的分离，第三，如果希望分离出更多的自由气，应保证套管与油管柱和泵之间有足够的环形空间。由于镀铬转子的抗磨性和软而有弹性的橡胶定子，螺杆泵对砂有较大的适应性，转子和定子的吻合面之间凡是有砂粒存在都被压到橡胶面内，直到下一个液体空腔经过把砂粒带走，但是砂对转子和定子磨损也对螺杆泵的寿命有一定影响。另一方面，只有产液在油管柱中是恒定的，任何在井底积聚的砂粒一般只停留在液内或“流砂内”，这样，抽油杆仍可自由的旋转，但是，当这个液停下来时，砂子和水一起沉到井底，会造成事故。有时，有可能把汇集在泵进口的积砂吸入，在这种含非液体介质情况下，能造成卡泵。为了减少砂磨损，建议在高含砂的情况下，应采用排量比较大的泵而转速应当低一些。为了减少砂造成的起泵作业，当抽含砂重稠油时，最后避免不必要的停泵操作。4、砂的影响5、原油密度螺杆泵适用于整个范围的原油密度，唯一受到限制的是芳香族烃含量，它不应超过百分之五。6、温度在带有磨损的物质的流体中，建议不要超过90度。7、含水采用螺杆泵不受含水的限制，水中含盐也不成问题，从100%的原油到100%的含水的流体都能使用。四、杆泵井作业返工率影响因素1、洗井影响作业含水低，含蜡高的油井，作业之前和作业后，必须用热水洗井，如果不洗井或洗井不彻底，上部油管结蜡严重，增加了抽油杆在油管是旋转的磨擦力，被卡死，如果电控箱过流保护失灵，不能实现过流自动停机，或者过流保护电流调的过大，保护时间设置过长，就有把抽油杆拧断，丝扣拧坏的可能。停机时，抽油杆高速反转。一旦抽油杆扣没有上紧，丝扣会出现倒扣脱扣的可能。作业后的井要定期，大排量洗井，特别含蜡高的井，不及时洗井，蜡会堵住螺杆泵定子下的进油口，使油水吸不上来，不但影响原油产量还会造成转子和定子的磨损，造成螺杆泵损坏。2、抽油杆连接转子时，如果扭矩不够，扣与扣之间没上紧，会造成转子与抽油杆倒扣脱扣，使转子掉入定子空腔底部，不能抽汲油水作用，并且无法完成洗井，同样，井内抽油杆上不紧，不管从何处倒扣或脱扣，都会造成此现象。严重的使转子被砸坏，螺杆泵及油管被砸脱。造成严重的后果。3、泵挂深度与上提防冲距计算不准每口井要完井时，泵挂深度和上提防冲距的计算是相当重要的，也是来衡量作业技术人员水平的重要依据。泵挂深度是按照施工设计要求，螺杆泵应下在井底的位置，计算不准确是由于作业技术人员的疏忽，大量油管不准确造成原，这样违反了施工设计要求，影响产油量，造成本次施工失误，增加返工率，上提防冲距的计算也要准确，因抽油杆连着转子下入定子空腔内的，如上提防冲距多了，系统的压头将会减小，并且转子对油管内部磨擦将造成损坏，不能实现抽汲排液作用，如果防冲距提的太低，可级造成限位销磨坏，也不能实现抽汲排液作用，造成施工有误。4、撑卡瓦坐封不好支撑卡瓦这种工具在作业应用的相当广泛，起到防止油管由于断扣、脱扣掉入井底，减少损失，造成支撑卡瓦坐封不好有很多原因。第一，支撑卡瓦分型号，按型号下入井内必须与井内套管规格相符。例如，井内套管规格为ф139.7mm，那么，下井的支撑卡瓦的型号，必须符合套管规格，否则下入井内容易使锚牙损坏，或没有发挥出卡住套壁的作用。第二，不及时洗井造成套管壁结蜡严重，必须按规定进行套壁刮蜡，如井的套壁有蜡，下入支撑卡瓦时，卡瓦的锚牙由于蜡的结成，造成锚牙活动不灵。第三，由于作业技术人员计算不准确疏忽了套管接箍的位置，使支撑卡瓦锚牙坐落到套管接箍上，由于全井油管的重量导致锚牙脱落，支撑卡瓦失灵，造成损失。5、按规定操作作业螺杆泵井不按规程操作造成严重的后果，例如，作业螺杆泵井地面必须丈量抽油杆和油管，计算要准确，有些员工为了方便，省事，自己私自编制一份抽油杆、油管记录，大概下到施工井段以上就算了，到真正下入井底时，由于抽油杆、管计算，大量不准确，造成支撑卡瓦锚牙坐到套管接箍上，使锚牙损坏，坐封不严，抽端正杆大量不准，容易使转子下不到定子内或者转子下到定子底部，不及时刹车容易造成定子损坏。地面管、杆必须把蜡刺干净，如果不刺干净，抽油杆很容易下不去，既便下进去，井筒内都是蜡，造成抽油杆扭矩增大一旦停转，抽油杆很容易卸扣。并且影响产油量。管、杆必须涂抹配备的丝扣油，必须按规定涂抹四周，以免抽油杆脱扣，油管漏失，连泵时必须按规定接油管扶正器，仔细配合厂家工作人员，按说明书规定涂抹丝扣油，把泵头，泵尾工具上紧。另外，就是对操车司机的规定，下螺杆泵，操车司机一定要放慢速度，不可急速，按2m/s速度均稳下放，否则速度快，容易损坏支撑卡瓦。五、降低螺杆泵井作业返工率的措施6、业工具不齐全劳动保护大纲和作业规定制度严格规定在作业工具不齐全的情况下禁止施工，否则一切后果自负，并追肇事者责任。1、按规定洗井螺杆泵洗井多数采用反洗井，最好将转子提出定子空腔，主要目的是反复冲洗套秋内壁及油管内外粘附的杂质，污物，以确保井下清洁，按规定，反洗井，用70度热水24m3，泵压5Mpa，进口排量18M3/h，洗井深度为施工设计的泵挂深度，出口见清水，排量为25m3/h，这样，