摘要：介紹了螺桿泵的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點。對其在古城油礦使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的對策。

　　關(guān)鍵詞：螺桿泵；原理；故障分析；對策

　　一、螺桿泵采油工藝簡介

　　螺桿泵作為一種油田采輸工藝技術(shù)，是一種行之有效的采輸手段，廣泛應(yīng)用于采油生產(chǎn)，而且被廣泛應(yīng)用于油田地面油氣集輸系統(tǒng)。這一切均取決于其對于輸送介質(zhì)物性有著優(yōu)越的適應(yīng)性，尤其是對于氣液混合物的輸送，能很好的解決普通容積泵所面臨的氣蝕、氣鎖、砂卡問題，達(dá)到很高的效率。

　　二、螺桿泵采油裝置結(jié)構(gòu)及其工作原理

　　螺桿泵采油裝置是由井下螺桿泵和地面驅(qū)動裝置兩部分組成。二者由加強(qiáng)級抽油桿作為繞軸，把井口驅(qū)動裝置的動力通過抽油桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到井下，從而驅(qū)動螺桿泵的轉(zhuǎn)子工作。螺桿泵結(jié)構(gòu)如圖1所示：井下螺桿泵是由一個單頭轉(zhuǎn)子和一個雙頭定子組成，在兩件之間形成一個個密閉的空腔，當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動時，這些空腔沿軸向由吸入端向排出端方向運(yùn)動，密封腔在排出端消失，同時在吸入端形成新的密封腔，其中被吸入的液體也隨著運(yùn)動由吸入端被推擠到排出端。最終這些封閉腔隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從泵入口向出口方向移動，并將液體由進(jìn)口端推向出口端，排入到管線，舉升到地面。

　　三、螺桿泵性能特點

　　1、螺桿泵屬于容積式泵，液體沿輸液元件的軸向均勻、低速流動，是螺桿泵具有獨特的優(yōu)點。

　　2、液體的種類多，粘度范圍大，可抽稠油和高含蠟原油。

　　3、適應(yīng)產(chǎn)量方面，從幾立方米到高產(chǎn)的幾百立方米均可順利舉升。

　　4、攜砂能力強(qiáng)，襯套材料對砂粒等固體雜物有容讓性，可抽含砂原油。還具備高氣液比處理能力，不發(fā)生氣鎖。

　　5、運(yùn)動部件少，沒有閥件和復(fù)雜流道，油流擾動小，水力損失低，泵效達(dá)70%，系統(tǒng)效率達(dá)60%

　　6、流量調(diào)節(jié)容易，改變地面驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速就可實現(xiàn)。

　　7、整套設(shè)備易損件少，井口驅(qū)動頭僅有1套需潤滑的驅(qū)動頭，井下設(shè)備也只有1個移動件，維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用低。

　　8、螺桿泵采油系統(tǒng)的主要缺點是揚(yáng)程較低。目前，最大清水揚(yáng)程僅為2600米，不能滿足深井開采要求。

　　四、螺桿泵采油故障原因分析

　　應(yīng)用螺桿泵采油工藝技術(shù)，目的是通過螺桿泵采油工藝解決稠油在油井井筒中的流動問題、地層疏松引起的出砂問題，自從在B125區(qū)使用螺桿采油工藝以來，這一新工藝、措施的引進(jìn)及應(yīng)用取得了良好的效果。但是在使用過程中出現(xiàn)一些問題值得討論。

　　1、井口回壓高、負(fù)荷重造成燒皮帶頻繁、電機(jī)燒毀

　　原因：

　　a、因為混合物流體的粘度過高，根據(jù)B125區(qū)原油粘度為348～7092mPa.s，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量為21.95～44.4% ，含蠟量為7.42～15.58%。原油膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量較高。原油在井下泵的強(qiáng)烈攪拌作用下，原油和水形成乳化程度很高的油包水型乳狀液，乳狀液的粘度隨著乳化程度的升高（水滴顆粒被攪拌得很細(xì)）而大幅度提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了螺桿泵負(fù)荷能力。

　　b、驅(qū)動裝置故障引起機(jī)械負(fù)荷增大，主要有中間滾軸軸承磨損造成受力不均引起負(fù)荷增大，上下兩端的定位扶正滾珠軸承磨損、輸入軸齒面和主錐體齒面嚙合間隙過大造成受力不均引起負(fù)荷增大c、因為原油在舉升過程粘度會升高，所以一些螺桿泵井一旦回壓過高則必須洗井才能恢復(fù)生產(chǎn)，同時地面輸油管線需要掃線。因為乳狀液的粘度對于溫度的敏感性低，加溫對于降粘效果不明顯，通常將轉(zhuǎn)子提出泵筒后采用反洗井。

　　2、抽油桿、轉(zhuǎn)子及油管脫扣

　　原因：

　　a、由于螺桿泵井采用φ25mm高強(qiáng)度抽油桿和φ36mm空心抽油桿，由于扭矩大，很容易造成桿斷和防脫器碎裂和過載停機(jī)，斷脫位置在上、中、下均有。主要是停機(jī)時因為扭力卸載，抽油桿高速反轉(zhuǎn)，其反轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常開抽時的正轉(zhuǎn)速度，此時抽油桿非常容易脫扣，甚至造成油管脫扣。

　　b、目前使用的油管錨為機(jī)械式座封，在座封時主要靠給油管加壓使其坐封。加壓使油管在井內(nèi)嚴(yán)重彎曲，抽油桿在油管內(nèi)工況惡化，坐封力不好控制，故易導(dǎo)致油管脫扣。

　　3、驅(qū)動裝置的密封性差

　　現(xiàn)有地面驅(qū)動裝置密封有兩處：一是減速器油封密封，二是井口盤根盒密封。尤其井口盤根密封漏油嚴(yán)重，因為現(xiàn)在采用的盤根為“O”型聚乙烯四氟，對光桿磨損較大，造成光桿外徑變細(xì)，新加盤根后，光桿與盤根之間密封由于盤根的可塑性差造成間隙過大，導(dǎo)致從盤根處漏油。

　　4、井下工況判斷不精確

　　目前尚無有效的螺桿泵工況監(jiān)測手段，對螺桿泵井的泵況診斷僅有2種方法。一是觀察運(yùn)行電流，看電流是否在正常范圍之內(nèi)；二是井口憋壓測試壓降，通過觀察油、套壓的變化，繪制變化曲線進(jìn)行分析，對出現(xiàn)的復(fù)雜情況難以準(zhǔn)確診斷。

　　5、泵最佳實際排量與油井產(chǎn)能不匹配

　　五、對策

　　1、對反向乳化嚴(yán)重的油井，采用環(huán)空加破乳劑的方式生產(chǎn)，降低產(chǎn)出液粘度，并可提高螺桿泵的吸入能力。

　　2、采用電動潛油螺桿泵，減少由于抽油桿攪動引起的粘度增加，并可提高油井的流通面積，井下機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量還可加熱原油降低井筒流體的入泵粘度。

　　3、采用傳遞高扭矩的抽油桿，解決抽油桿本體、連接絲扣的抗扭問題，防止抽油桿斷脫。

　　4、用旋轉(zhuǎn)式油管錨替代在用的油管錨，減小因為管、桿彎曲造成的管、桿脫扣

　　5、對盤根密封的泄漏一是采用高塑性盤根，二是使用帶錐度的盤根盒。

　　6、螺桿泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

　　開發(fā)螺桿泵系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)調(diào)整的軟件，對螺桿泵下井前的檢驗、組裝、設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。測量光桿扭矩、轉(zhuǎn)速、軸向力及電力參數(shù)進(jìn)行泵況診斷，使油井、驅(qū)動設(shè)備、油管、抽油桿及相關(guān)參數(shù)合理匹配，并隨著地層壓力、產(chǎn)能、產(chǎn)液物性等的改變進(jìn)行設(shè)備和參數(shù)的調(diào)整，最終達(dá)到供抽協(xié)調(diào)。

　　7、油井產(chǎn)層供液能力好壞、高低，決定了螺桿泵的使用效率。因此建議在今后油井原油舉升方式上應(yīng)科學(xué)、合理考慮其工藝設(shè)計條件。采油工藝的選擇至原油提升設(shè)備的選型，必須依據(jù)油井油藏供液能力方面的客觀現(xiàn)實，依托油藏工程方面科學(xué)的研究、預(yù)測、分析，“因井制宜”才能發(fā)揮較好的經(jīng)濟(jì)效益。