采油螺杆泵故障起因

采油螺杆泵故障起因

 

一、螺杆泵采油工艺简介

 

    　　螺杆泵作为一种油田采输工艺技巧，是一种卓有成效的采输手腕，普遍运用于采油消费，而且被普遍运用于油田空中油气集输体系。这所有均取决于其关于保送介质物性有着优胜的适应性，尤其是关于气液混杂物的保送，能很好的处理普通容积泵所面临的气蚀、气锁、砂卡问题，到达很高的效力。

 

    　　二、螺杆泵采油安装构造及其任务原理

 

    　　螺杆泵采油安装是由井下螺杆泵和空中驱动安装两局部组成。二者由增强级抽油杆作为绕轴，把井口驱动安装的能源通过抽油杆的旋转静止传递到井下，从而驱动螺杆泵的转子任务。螺杆泵构造如图1所示：井下螺杆泵是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，这些空腔沿轴向由吸入端向排出端方向静止，密封腔在排出端消逝，同时在吸入端形成新的密封腔，其中被吸入的液体也随着静止由吸入端被推挤到排出端。最终这些关闭腔随转子旋转，从泵入口向出口方向挪动，并将液体由出口端推向出口端，排入到管线，举升到空中。

 

    　　三、螺杆泵性能特征

 

    　　1、螺杆泵属于容积式泵，液体沿输液元件的轴向平均、低速活动，是螺杆泵具备奇特的长处。

 

    　　2、液体的品种多，粘度规模大，可抽稠油和高含蜡原油。

 

    　　3、适应产量方面，从几立方米到高产的几百立方米均可顺利举升。

 

    　　4、携砂才能强，衬套资料对砂粒等固体杂物有容让性，可抽含砂原油。还具备高气液比处理才能，不发作气锁。

 

    　　5、静止部件少，没有阀件和庞杂流道，油流扰动小，水力丧失低，泵效达70%，体系效力达60%

 

    　　6、流量调理轻易，转变空中驱动安装的转速就可完成。

 

    　　7、整套装备易损件少，井口驱动头仅有1套需光滑的驱动头，井下装备也只要1个挪动件，保护不便，运行费用低。

 

    　　8、螺杆泵采油体系的重要缺陷是扬程较低。目前，最大清水扬程仅为2600米，不能满意深井开采请求。

 

    　　四、螺杆泵采油故障起因剖析

 

    　　运用螺杆泵采油工艺技巧，目标是通过螺杆泵采油工艺处理稠油在油井井筒中的活动问题、地层蓬松引起的出砂问题，自从在B125区运用螺杆采油工艺以来，这一新工艺、办法的引进及运用获得了良好的后果。然而在运用历程中涌现一些问题值得探讨。

 

    　　1、井口回压高、负荷重形成烧皮带频繁、电机销毁

 

    　　起因：

 

    　　a、因为混杂物流体的粘渡过高，根据B125区原油粘度为348～7092mPa.s，胶质和沥青质的含量为21.95～44.4% ，含蜡量为7.42～15.58%。原油胶质和沥青质的含量较高。原油在井下泵的激烈搅拌作用下，原油和水形成乳化水平很高的油包水型乳状液，乳状液的粘度随着乳化水平的降低（水滴颗粒被搅拌得很细）而大幅度进步，远远越过了螺杆泵负荷才能。

 

    　　b、驱动安装故障引起机械负荷增大，重要有两头滚轴轴承磨损形成受力不均引起负荷增大，高低两端的定位扶正滚珠轴承磨损、输出轴齿面和主锥体齿面啮合间隙过大形成受力不均引起负荷增大c、因为原油在举升历程粘度会降低，所以一些螺杆泵井一旦回压过高则必需洗井才能恢回消费，同时空中输油管线须要扫线。因为乳状液的粘度关于温度的敏理性低，加温关于降粘后果不显著，通常将转子提出泵筒后采取反洗井。

 

    　　2、抽油杆、转子及油管脱扣

 

    　　起因：

 

    　　a、因为螺杆泵井采取φ25mm高强度抽油杆和φ36mm空心抽油杆，因为扭矩大，很轻易形成杆断和防脱器碎裂和过载停机，断脱地位在上、中、下均有。重要是停机时因为扭力卸载，抽油杆高速反转，其反转速度远远高于正常开抽时的正转速度，此时抽油杆十分轻易脱扣，甚至形成油管脱扣。

 

    　　b、目前运用的油管锚为机械式座封，在座封时重要靠给油管加压使其坐封。加压使油管在井内重大曲折，抽油杆在油管内工况好转，坐封力不好掌握，故易招致油管脱扣。

 

    　　3、驱动安装的密封性差

 

    　　现有空中驱动安装密封有两处：一是加速器油封密封，二是井口盘根盒密封。尤其井口盘根密封漏油重大，因为如今采取的盘根为“O”型聚乙烯四氟，对光杆磨损较大，形成光杆外径变细，新加盘根后，光杆与盘根之间密封因为盘根的可塑性差形成间隙过大，招致从盘根处漏油。

 

    　　4、井下工况判定不正确

 

    　　目前尚无有效的螺杆泵工况监测手腕，对螺杆泵井的泵况诊断仅有2种方法。一是视察运行电流，看电流能否在正常规模之内；二是井口憋压测试压降，通过视察油、套压的变更，绘制变更曲线进行剖析，对涌现的庞杂状况难以正确诊断。

 

    　　5、泵最佳实践排量与油井产能不匹配

 

    　　五、对策

 

    　　1、对反向乳化重大的油井，采取环空加破乳剂的方法消费，下降产出液粘度，并可进步螺杆泵的吸入才能。

 

    　　2、采取电动潜油螺杆泵，增添因为抽油杆搅动引起的粘度增添，并可进步油井的流通面积，井下机组运转发作的热量还可加热原油下降井筒流体的入泵粘度。

 

    　　3、采取传递高扭矩的抽油杆，处理抽油杆本体、衔接丝扣的抗扭问题，避免抽油杆断脱。

 

    　　4、用旋转式油管锚代替在用的油管锚，减小因为管、杆曲折形成的管、杆脱扣

 

    　　5、对盘根密封的走漏一是采取高塑性盘根，二是运用带锥度的盘根盒。

 

    　　6、螺杆泵体系优化设计

 

    　　开发螺杆泵体系设计参数调剂的软件，对螺杆泵下井前的测验、组装、设计进行优化。测量光杆扭矩、转速、轴向力及电力参数进行泵况诊断，使油井、驱动装备、油管、抽油杆及相干参数合理匹配，并随着地层压力、产能、产液物性等的转变进行装备和参数的调剂，最终到达供抽和谐。

 

    　　7、油井产层供液才能好坏、高低，抉择了螺杆泵的运用效力。因而倡议在今后油井原油举升方法上应科学、合理斟酌其工艺设计条件。采油工艺的抉择至原油晋升装备的选型，必需根据油井油藏供液才能方面的客观现实，依托油藏工程方面科学的钻研、猜测、剖析，“因井制宜”才能施展较好的经济效益。