螺杆泵检泵周期优化方法

段庆斌

摘要地面驱动井下螺杆泵是一种新的采油举升设备，随着油田改革的不断深入，螺杆泵已经作为一种新型的采油技术被广泛的应用到油田开发当中去。螺杆泵采油与常规机械采油相比:具有体积小、工作噪音低、能适应原油粘度大、含沙高的油井。，螺杆泵采油技术已经成为适应油田发展低成本战略的一种实用有效的采油方式。但是螺杆泵最主要的的缺点是检泵周期较短，增加了检泵成本，而提高螺杆泵井的检泵周期，一直是螺杆泵采油技术所面临的技术难题。本文分析了影响螺杆泵井检泵周期四方面（工作参数、清防蜡、作业质量与跟踪监督、地面设备管理）主要因素，并提出了技术措施，为今后如何管理好螺杆泵井，延长螺杆泵井检泵周期提供了理论依据。结果表明，合理的工作参数和热洗周期是延长检泵周期的首要条件，同时加强地面设备管理、抓好螺杆泵井作业质量与跟踪监督工作，是管理好螺杆泵井的重要前提。

主题词螺杆泵检泵周期主要因素

1螺杆泵的工作原理及组成：

1.1工作原理:螺杆泵又叫渐进容积式泵，由定子和转子组成，定子是由丁腈橡胶浇铸在钢体外套内形成的，转子由合金钢调质后，经车铣、剖光、镀铬而成。在转子外表面与定子橡胶衬套内表面间形成多个密封腔室，随着转子的转动，油液在吸入端压差的作用下被吸入，并由吸入端推挤到排出端，排除端的压力不断升高，直到将油液举升到地面，流量非常均匀。

1.2组成:电控部分（电控箱的电缆）；地面部分（减速箱和驱动电机、井口密封、支撑架、方卡子等）；井下泵部分（螺杆泵定子和转子）；配套工具（专用井口、特殊光杆、抽油杆扶正器、抽油杆防反转装置、油管防脱装置）。

2.采油某队基本情况

某队目前共有螺杆泵井16口，占全队总井数34.7%，（全队共有机采井46口。其中16口螺杆泵，5口电泵，25口抽油机），2010年某队螺杆泵检泵3井次，平均检泵周期594天，2011年某队螺杆泵检泵4井次，平均检泵周期448天，2012年309队螺杆泵检泵3井次，平均检泵周期634天，主要检出问题分为三类，杆断占46.6%，管漏占32.8%，工具质量问题占21.6%。

2影响螺杆泵井检泵周期的主要因素及对策

2.1螺杆泵井主要工作参数的选择

2.1.1合理转速。

螺杆泵能否正常工作、寿命的长短、效益的高低与螺杆泵合理工作参数有着直接的关系。

由螺杆泵理论排量计算公式

Q——螺杆泵理论排量，m3/d；

q——螺杆泵每转排量，ml/r；

n——转子转速，r/min。

当螺杆泵泵径选定，排量Q只与转速n成正比。因此需要实现较大排量或较小排量只需调转子的转速。从式中可以看出螺杆泵转速越高，理论排量越大，在供液能力充足的情况下，泵效越高。

转速越快对螺杆泵的检泵周期有着两方面的影响。

2.1.1.1转速越快，转子与定子之间的磨损越大，因转子在定子内旋转时，定子橡胶受到周期压缩，产生摩擦面的自动温升和橡胶疲劳，在井温比较高的情况下，既加速降低了定子金属套与橡胶结合面上粘结剂的强度，也加速了定子橡胶的老化，从而缩短螺杆泵的使用寿命。

2.1.1.2对螺杆泵抽油杆柱的运动分析表明，抽油杆柱并非在作匀速转动，而是在转动时转速及转动加速度存在波动现象，这种加速度的波动使抽油杆处于一种振动的运行状态，这种震动是造成抽油杆偏磨的主要原因，转速调大，会增大惯性离心力，加剧抽油杆和油管内壁的偏磨。

我矿所用螺杆泵额定最高转速一般在200r/min左右，而最常用的转速范围为45-135r/min。螺杆泵能否正常工作、寿命的长短、效益的高低与螺杆泵合理工作参数有着直接的关系。所以说下泵前合理的选配螺杆泵的泵径，要考虑到日后生产调参的需要，避免螺杆泵处于高速运转，缩短其检泵周期。

2.1.2合理沉没度。沉没度过高会影响油井产量，但沉没度也不可过低，过低因泵抽空而造成烧泵故障。并根据油井产液量、油套压、含水、沉没度变化情况，及时调整好运行转速，同时加强与其连通水井的跟踪分析工作，提出水井调整方案，充分挖掘油井潜力，使螺杆泵真正发挥作用。

沉没度是螺杆泵采油的另一个重要参数，沉没度过高会影响油井产量，但沉没度也不可过低，因为螺杆泵定子与转子间采用过盈配合，转子在定子中高速旋转时就会磨擦生热，如果产生的热量不能及时由液流携带走，定、转子间就会产生干磨，发生因泵抽空而造成烧泵故障。

实践表明，合理的沉没度应控制在300-600米之间，对于沉没度高于600米的井，可上调转速或换大泵；对于沉没度低于300米的井，应下调转速或换小泵。

10-1120至目前，检泵周期平均325天。该井目前正常产液量为53t/d,含水95.9%,产油2t/d,液面在400m左右。该井泵径为GLB500型螺杆泵，转数112，全井杆体布有扶正器，根据历史检泵记录分析，底部杆体及油管偏磨较为严重，扭矩较大，申请转抽油机未果。最终上提泵挂的设计来降低扭矩，原泵挂1002米上提至930米，该井目前已恢复正常生产。

由上可知，要想降低螺杆泵的检泵率，确定合理的工作参数是首要条件。合理的工作参数是我们管理好螺杆泵井的前提条件。所以要时刻掌握螺杆泵井的液面、油套压、含水、沉没度等变化。并根据变化情况，及时调整好运行转速，同时加强与其连通水井的跟踪分析工作，提出水井调整方案，充分挖掘油井潜力，使螺杆泵真正发挥作用。

3螺杆泵井清防蜡

螺杆泵井清蜡目前采取以“防”为主，“清”“防”结合的措施。热洗温度应保持在70℃以上，压力在1.5MPa以上，热洗效果好。

3.1大排量螺杆泵洗井。是采用从油套环形空间注入热洗介质，螺杆泵正常运转，边抽边洗，洗井液温度应逐步提高，开始时温度不应太高（60℃左右为宜），否则油管上部的熔化蜡块沉到井底堵塞油流。另外注入热水排量不应大于泵的理论排量，否则注入液驱动螺杆泵运转易使抽油杆脱扣。（刚检泵后洗井尤为注意控制排量，很容易脱泵。）

3.2小排量螺杆泵洗井。若洗井液排量大，螺杆泵易脱杆。注入排量小，温度达不到熔蜡温度。在这种情况下，应把螺杆泵转子从定子中提出，使油套环空与油管内形成一个循环通道，用高温水将油管内壁和抽油杆外壁的石蜡熔掉冲走，洗后再将转子下入定子恢复正常抽油。（操作中存在一定的困难，需要吊车等设备）

3.3油井故障处理或作业时，把抽油杆及转子提出后则可洗井。断杆或杆脱时，转子不提出定子也可以洗井，转子在定子中旋转，最好打捞出转子再洗井。

根据含水，产液量不同，确定合理热洗周期。对于沉没度小于200m，产液量低、转速低的井，洗井周期应缩短。

3.4根据正常运行电流的上升值，确定热洗周期。实践表明，一般情况下，当运行电流上升到正常电流的1.15倍时，该井就必须热洗了。不同电机额定功率的电流上升值的极限{额定功率（kW）/电流上升值（A）}：7.5/1~2、11/1~2、15/2~3、18.5/2~3、22/3~4、30/3~4。

3.5螺杆泵井作业质量与跟踪监督工作

螺杆泵井在作业时要按施工设计的组配管柱顺序下井（死堵→尾管→筛管→气锚→防蜡器→锚定工具→定子→油管扶正器→油管等）。在下入转子前，转子表面要涂上润滑油，同时注意转子在下入定子时，杆柱应在旋转，转子下至定子下部的限位销结束。根据地面驱动光杆的有效长度和上提防冲距，组配抽油杆柱（从安全角度考虑，光杆外漏长度应小于20cm）。

某井2010年7月10日检泵，设计由电泵井转为螺杆泵井，且发现该井有套漏，位置在39.78m-48.93m。由于当时正赶上我矿夺油上产百日会战之际，产量任务比较紧张，大修套漏的施工队伍也较难协调，由上级决定直接下入螺杆泵进行生产。投产后洗井都按照周期进行，但套漏始终会影响洗井质量，难以保证清防蜡的作用。

4.地面设备管理

如果螺杆泵因故障停机时间很长，就容易出现卡泵造成异常检泵。

4.1皮带张紧度要合适。要使皮带发挥预期的传动功能，皮带的使用寿命很大程度上取决于皮带的松紧程度，一般要求传动皮带的张紧力300N左右，即要求皮带紧固，在皮带中间施加压力P=30N，皮带向下变形量小于6.0mm，此时张紧力为合适。

4.2录取准确电流取决于电流表灵敏度的高低。根据电流的变化，采取相应的措施。但如果电流表灵敏度低，就很难判断出螺杆泵井的运转状况。所以一旦发现电流表灵敏度有问题，要及时汇报、及时更换。螺杆泵井电流易发生波动，当电流有明显变化时需要及时落实泵况，采取相应措施，也可延长检泵周期。

4.3减速箱要填加足够的齿轮油。如果齿轮油过少，减速箱齿轮就磨损，造成停机。因此要经常从油标看窗处观察减速箱油面，油位在1/2~2/3处为宜，一般每半年更换一次减速箱内齿轮油。

4.4配电箱与电机相连的电缆，不宜选择软电缆，应选择钢铠电缆，因为软电缆易断、易坏，造成停机。

5、结束语

实践证明，要想管理好螺杆泵井，要抓好四方面日常管理工作，及时洗井清蜡，可有效的降低抽油杆旋转摩擦，保证运行稳定，同时要防止蜡卡、断脱、偏磨、漏失等异常现象发生，有效地延长螺杆泵的检泵周期。