采油螺桿泵以較多優(yōu)點(diǎn)而被油田推廣采用，但其實(shí)際應(yīng)用中亦存在一些不足，只有在條件適宜的情況下，才能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。本文通過對(duì)螺桿泵的實(shí)際應(yīng)用分析，總結(jié)出螺桿泵在八面河油田南區(qū)的一些較佳適應(yīng)條件。

　　八面河油田南區(qū)位于山東省壽光市與廣饒縣交界帶，八面河之南，面積約156Km² 。區(qū)域內(nèi)油層埋深約1100m，不同區(qū)塊、不同層位原油物性差異很大，原油粘度從30～40000mPa·s均有分布。南區(qū)目前有生產(chǎn)油井930口，生產(chǎn)井中出砂井、含氣井、低至高含水井、低至高液量井、直井斜井水平井均有包含，是采油螺桿泵較理想的試驗(yàn)場(chǎng)所。

1、螺桿泵優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)介

　　(1)一次性投資最少。相比電動(dòng)潛油泵生產(chǎn)節(jié)省約12萬元，相比抽油機(jī)生產(chǎn)節(jié)省約14萬元。

　　(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。螺桿泵的驅(qū)動(dòng)裝置安裝在油井的井口上，體積小，重量輕，占地面積小，維護(hù)費(fèi)用少。

　　(3)節(jié)能效果好。螺桿泵工作時(shí)負(fù)載穩(wěn)定，機(jī)械損失小，泵效高，效率高。

　　(4)適應(yīng)性強(qiáng)。能用于稠油、含砂、含氣井開采，能用于叢式井組、斜井和水平井開采。

2、南區(qū)螺桿泵應(yīng)用情況

　　采油螺桿泵在南區(qū)應(yīng)用處于一個(gè)較低的水平，歷年來只占開井的1%～3%。雖然螺桿泵有較多優(yōu)勢(shì)，但其平均檢泵周期相比抽油機(jī)生產(chǎn)周期要短，整體計(jì)算下來，效益比不過抽油機(jī)生產(chǎn)，因此制約了螺桿泵的廣泛應(yīng)用。真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.lalazzu.cn/)通過計(jì)算分析，在同井應(yīng)用螺桿泵生產(chǎn)以及液量相仿的情況下，只有當(dāng)檢泵周期大于使用抽油機(jī)生產(chǎn)檢泵周期的約1.3倍時(shí)(節(jié)電影響的成份較少，主要是檢泵費(fèi)用)，效益才能比使用抽油機(jī)生產(chǎn)好。

　　2.1、南區(qū)2012年在用螺桿泵井檢泵周期

　　2012年有效在用螺桿泵井共26口，其中有9口下泵后未作業(yè)不統(tǒng)計(jì)，17口井平均檢泵周期445天(南區(qū)全井平均檢泵周期720天)。

　　(1)螺桿泵檢泵周期與抽油機(jī)生產(chǎn)時(shí)對(duì)比。由抽油機(jī)生產(chǎn)改為螺桿泵生產(chǎn)其檢泵周期有對(duì)比性的井11口(含3口未作業(yè)井，周期已延長(zhǎng))，檢泵周期相比有延長(zhǎng)的井有6口，倍比大于1.3倍的井只有4口(見表1)，創(chuàng)效井所占比率為36.4%。

表1 倍比大于1.3倍的井

　　從表1中可以看出，這4口井日產(chǎn)液量均小于30m且均為直井。

　　(2)檢泵周期大于600天的井5口，見表2。

表2 檢泵周期大于600天的井

　　從表2中可以看出，檢泵周期較長(zhǎng)的井日產(chǎn)液量在30m 以內(nèi)，均為直井或直井段。

　　(3)檢泵周期小于300天的井有7口，見表3。

表3 檢泵周期小于300天的井

　　從表3中可以看出，斜井及液量較大的井，檢泵周期較短。

　　2.2、南區(qū)2012年在用螺桿泵井能耗情況

　　從理論上說，螺桿泵對(duì)比抽油機(jī)生產(chǎn)應(yīng)有較好的節(jié)能潛力，因?yàn)槁輻U泵生產(chǎn)時(shí)是一個(gè)持續(xù)均勻的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，而抽油機(jī)生產(chǎn)時(shí)由于上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)存在慣性能量損失。從實(shí)際應(yīng)用情況看，節(jié)能效果并不明顯。這是因?yàn)楫?dāng)前抽油機(jī)配用節(jié)能電機(jī)且采用節(jié)能優(yōu)化參數(shù)生產(chǎn)，能耗已處于較低水平。

　　統(tǒng)計(jì)抽油機(jī)井改螺桿泵井生產(chǎn)，在液量相仿，且裝有電表的14口井進(jìn)行對(duì)比得出：這14口井在抽油機(jī)生產(chǎn)時(shí)平均日耗電159KWh，改為螺桿泵生產(chǎn)后平均日耗電149KWh，平均日節(jié)電10KWh;對(duì)比有節(jié)電效果的井5口，平均日節(jié)電64KWh，對(duì)比增加耗電的井4口，平均日耗電增加47.5KWh。耗電量減少的井日產(chǎn)液量在30m以內(nèi)，且均為直井;耗電量增加的井日產(chǎn)液量大于50m，且多為斜井，分析認(rèn)為液量較大或井斜時(shí)，造成桿與管之間的摩擦力增加較多，導(dǎo)致扭矩增大，耗電增多。

3、不同條件試用情況

　　3.1、大液量井試用大排量螺桿泵

　　南區(qū)從2004年開始引進(jìn)試用大排量螺桿泵，統(tǒng)計(jì)試用井8口(日產(chǎn)液量>60m，最大液量未超過110m)，其平均檢泵周期353天，平均日耗電241KWh。大排量螺桿泵失效的主要原因是泵脫、管脫，占作業(yè)總井?dāng)?shù)42.2%，其次是桿斷，占作業(yè)總井?dāng)?shù)36.8%，管漏、泵漏，各占15.9%和10.5%。因大排量造成的較大扭矩使得大排量螺桿泵井管桿斷脫頻繁失效，且暫無有效工藝解決這類問題，制約了大排量螺桿泵的推廣應(yīng)用，目前只有2口大排量井生產(chǎn)。

　　3.2、稠油井試用

　　統(tǒng)計(jì)南區(qū)從使用螺桿泵以來，在稠油區(qū)塊使用15口井，平均粘度5867mPa·s，最大粘度未超過11000mPa·s，平均液量5m，平均含水56.9%，各井檢泵周期不穩(wěn)定，變化較大，與粘度大小無規(guī)律對(duì)應(yīng)性。大部分井均通過幾次短周期失效作業(yè)后，才能正常生產(chǎn)，平均檢泵周期530天。其中有4口井出現(xiàn)一次免修期長(zhǎng)達(dá)1500天以上，但并不是每次免修期都相似，甚至很短。如M23-2井，經(jīng)過5次短周期作業(yè)后，94年6月下泵，生產(chǎn)周期達(dá)2347天，其后生產(chǎn)周期均較短。而M138-5-X17井與M138-2-X12井在生產(chǎn)2個(gè)月時(shí)間內(nèi)發(fā)生桿斷失效，前者失效2次，后者失效3次后均放棄使用螺桿泵(M138-5-X17井粘度3614mPa·s;M138-2-X12井粘度6494mPa·s)。

　　稠油井因其油稠低含水低液量對(duì)桿作用一個(gè)較強(qiáng)的束縛摩擦力，使螺桿泵易發(fā)生桿斷脫、管脫失效。小排量螺桿泵作為低產(chǎn)稠油區(qū)塊一種舉升工藝，有著一定的優(yōu)勢(shì)，但因其檢泵周期的不穩(wěn)定性，對(duì)其推廣應(yīng)用缺乏論證基礎(chǔ)與信心。

　　3.3、出砂井試用

　　螺桿泵在出砂井上應(yīng)用有一定的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)出砂量較少時(shí)，不會(huì)造成桿卡現(xiàn)象。M4-4-X291井在2009年3月14日新投抽油機(jī)生產(chǎn)，日產(chǎn)液量12 m ，日產(chǎn)原油7.5t，含砂0.2%，生產(chǎn)40天后因砂桿卡失效，作業(yè)沖砂24m，在未采取防砂措施的情況，改用螺桿泵(GLBI20-36)生產(chǎn)，其后均未出現(xiàn)砂卡現(xiàn)象，且每次作業(yè)均沖砂大于20m，平均檢泵周期199天(斜井偏磨嚴(yán)重)。當(dāng)出砂量較多時(shí)，螺桿泵亦無法正常生產(chǎn)。

　　M120-35-X5井抽油機(jī)生產(chǎn)在2012年10月25日因砂桿卡，正常時(shí)生產(chǎn)液量16m，油11t，作業(yè)沖砂40m，不防砂下螺桿泵做攜砂采油實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)4次均失敗，連續(xù)因砂卡泵造成桿扭脫失效，生產(chǎn)周期分別為5天、16天、5天、11天，每次作業(yè)沖砂均大于30m，后采取繞防防砂措施改抽油機(jī)正常生產(chǎn)(螺桿泵使用參數(shù)：泵型GLB200-33，泵深1040m，轉(zhuǎn)速90轉(zhuǎn)/分)。

4、螺桿泵優(yōu)化管理

　　統(tǒng)計(jì)2012年南區(qū)螺桿泵井檢泵作業(yè)23井次，其中管漏失效井次最多，為8井次，占作業(yè)井次的35%，其次為桿斷脫失效5井次，占22%。

　　(1)管漏失效的主要原因是抽油桿的高速定點(diǎn)徑向旋轉(zhuǎn)磨損，可以采取設(shè)計(jì)優(yōu)化與管理優(yōu)化的方式，延長(zhǎng)免修期。①在抽油桿接箍處安裝扶正器;②采用大泵徑低轉(zhuǎn)速生產(chǎn)參數(shù)，減緩桿管摩損速度;③在小于原檢泵周期的時(shí)間段，通過上提抽油桿約20cm改變抽油桿接箍對(duì)油管偏磨點(diǎn)。

　　(2)桿斷脫失效是螺桿泵失效的常見原因，治理?xiàng)U斷脫主要有以下兩個(gè)方法。①采用抽油桿柱反向設(shè)計(jì)方法，即預(yù)設(shè)抽油桿桿徑，根據(jù)油井生產(chǎn)情況計(jì)算出桿柱受力情況，確保抽油桿柱的安全性;②減少不必要停井，防止因停井造成桿柱釋放扭矩反轉(zhuǎn)脫扣。

5、認(rèn)識(shí)

　　通過應(yīng)用分析，八面河油田南區(qū)采油螺桿泵較適宜的應(yīng)用條件為：液量<30 m /d，粘度<5000 mPa·s，泵掛在直井段的井。通過篩選，南區(qū)目前有60多口井適宜應(yīng)用螺桿泵生產(chǎn)。通過對(duì)螺桿泵的實(shí)際應(yīng)用分析，亦得出以下認(rèn)識(shí)。

　　(1)斜井段使用采油螺桿泵免修期一般小于使用抽油機(jī)采油。

　　(2)大液量井使用采油螺桿泵免修期一般較短，且節(jié)能效果不佳。

　　(3)直井段且液量小于30m/d的井應(yīng)用螺桿泵可能獲得較好的節(jié)能效果。

　　(4)出砂井使用采油螺桿泵有一定優(yōu)勢(shì)亦存在局限性。

　　(5)稠油井使用采油螺桿泵存在不穩(wěn)定性。

　　(6)逐步提高螺桿泵工藝水平及管理水平，將進(jìn)一步提升螺桿泵的適應(yīng)性及效益性。