大慶油田螺桿泵的淺析與發(fā)展
2025年02月04日 09:31:39
來源：麗水中圣環(huán)?？萍加邢薰? >> 進入該公司展臺
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工況測試診斷技術(shù)針對螺桿泵工況測試、診斷和優(yōu)化設(shè)計配套技術(shù)不完善的問題，研制了無線式測試裝置，建立了螺桿泵井故障診斷模型并編制了配套的軟件，形成了一套螺桿泵系統(tǒng)工況測試、診斷和優(yōu)化設(shè)計方法。經(jīng)現(xiàn)場驗證，診斷符合率達95%，優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化井平均系統(tǒng)效率為35%以上。研制了無線式螺桿泵工況測試儀新型螺桿泵工況測試儀由傳感器、發(fā)射盒和主機3部分組成，該儀器具有以下幾點優(yōu)勢：一是采用無線遙測方式，不需要連接信號線和電源線，節(jié)省了測試時間，同時測試過程中測試人員遠(yuǎn)離井口，保證了測試的安全性；二是傳感器可以長期安裝在井口，測試時只需將信號發(fā)射器安裝在傳感器上即可工作，測試過程相當(dāng)于不停機操作，對油井的生產(chǎn)沒有影響；三是傳感器設(shè)計在測試精度允許條件下，體積大幅度縮小，同時進行了低溫、高溫老化處理，達到了設(shè)計的工作環(huán)境溫度要求；四是傳感器采取全密閉封裝，適合于各種氣候條件。
螺桿泵井系統(tǒng)診斷技術(shù)取得突破一是進行了螺桿泵井抽油桿柱綜合受力分析，建立了桿柱扭矩和軸向力的理論計算模型。二是開展了不同工況下，螺桿泵光桿扭矩和軸向力的變化規(guī)律研究。采用新型測試儀高速采集螺桿泵井的光桿扭矩和軸向力數(shù)據(jù)，并繪成曲線進行分析。室內(nèi)及現(xiàn)場試驗結(jié)果表明，光桿扭矩和軸向力隨時間變化曲線和理論計算結(jié)果相吻合，能夠真實反映螺桿泵井桿柱和泵的工作狀況，對于分析舉升系統(tǒng)在不同工況下的變化特性具有重要的指導(dǎo)意義。三是建立了螺桿泵井系統(tǒng)診斷模型，實現(xiàn)了對舉升系統(tǒng)各部位的工況分析和故障診斷。螺桿泵井優(yōu)化設(shè)計取得突破建立了螺桿泵井優(yōu)化設(shè)計模型，實現(xiàn)了產(chǎn)量目標(biāo)下，舉升系統(tǒng)的設(shè)備優(yōu)選和工作參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，并根據(jù)理論模型編制了配套的診斷和優(yōu)化設(shè)計軟件。
截至目前，利用該套系統(tǒng)共對243口井進行了系統(tǒng)診斷和優(yōu)化設(shè)計，離心機診斷符合率達到95%，對50口井進行了措施調(diào)整，優(yōu)化設(shè)計合格68石油機械率達到99%，優(yōu)化后的螺桿泵井系統(tǒng)效率均在35%以上，取得了良好的應(yīng)用效果。螺桿泵采油配套技術(shù)十五以來大慶油田在螺桿泵采油配套技術(shù)方面，重點配套完善了以下4項技術(shù)，極大地促進了螺桿泵井應(yīng)用水平的進一步提高。完善了不壓油層洗井工藝針對螺桿泵井洗井中傷害油層的問題，開發(fā)了與空心轉(zhuǎn)子配套的不壓井及不壓油層洗井工藝，洗井液通過洗井工具從套管直接進入油管，避免對油層造成傷害，同時在作業(yè)過程中密封生產(chǎn)通道，實現(xiàn)不壓井作業(yè)?，F(xiàn)場試驗表明，采用不壓油層洗井工藝可使中排量螺桿泵井洗井后含水恢復(fù)時間由原來的34d縮短到1d左右。完善了油管扶正技術(shù)和小排量螺桿泵不同，大中排量螺桿泵轉(zhuǎn)子偏心距大，運行過程中管柱的周期性振動劇烈，常規(guī)的橡膠扶正器無法有效地扶正，為此研制了鋼球扶正結(jié)構(gòu)的新式油管扶正器，該扶正器在油管的壓力作用下將扶正鋼球頂出，均勻擠壓套管內(nèi)壁，保證扶正穩(wěn)定。
建立完善了螺桿泵性能檢測系統(tǒng)一是對采油工程研究院的螺桿泵性能檢測系統(tǒng)進行完善，強化質(zhì)量監(jiān)督職能，提高檢測系統(tǒng)的適應(yīng)范圍；二是在井?dāng)?shù)集中的采油四廠新建螺桿泵性能檢測系統(tǒng)，提高了螺桿泵的重復(fù)利用能力和該區(qū)塊螺桿泵井的過程監(jiān)控能力。截至2002年底，共完成螺桿泵產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督檢驗和委托檢驗225臺套。其中，發(fā)現(xiàn)各類不合格品14臺套，有效避免了不合格產(chǎn)品進入現(xiàn)場。完善了螺桿泵采油及配套技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為了規(guī)范中排量螺桿泵的產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢驗和施工作業(yè)等過程，保證螺桿泵舉升系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量和提高管理水平，建立了螺桿泵檢測規(guī)程、螺桿泵作業(yè)規(guī)程、螺桿泵生產(chǎn)井操作規(guī)程、螺桿泵水力特性檢測規(guī)程等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。螺桿泵采油技術(shù)發(fā)展方向前瞻目前，大慶油田地面驅(qū)動桿式螺桿泵采油技術(shù)基本成熟配套，可以滿足大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的需要，下一步主要是圍繞螺桿泵井的工況智能化控制、長壽命高效平穩(wěn)運行、滿足特殊井的舉升需要等方面開展技術(shù)攻關(guān)，同時，積極探索新材料螺桿泵和電動潛油螺桿泵。初步確定以下幾個攻關(guān)方向。
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