孫鵬

摘 要：螺桿泵采油是一種先進的采油工藝技術，在具體應用的過程中，該技術具有質量輕、尺寸小、地面設備簡單、適應粘度范圍較廣、投資費用低、管理簡便等優(yōu)勢，已經(jīng)在各大油田的開采過程中，得到了廣泛的應用和推廣。尤其是在當前，伴隨著油田開發(fā)的不斷深入，螺桿泵采油的優(yōu)勢愈加明顯，已經(jīng)成為目前采油中最為常見的一種舉升方式。但其在應用的過程中，受到多種因素的影響，不可避免地出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象，進而導致螺桿泵出現(xiàn)桿斷、管漏等現(xiàn)象，嚴重影響了螺桿泵檢泵。

關鍵詞：螺桿泵;偏磨;原因;治理措施

伴隨著螺桿泵的廣泛應用，其在應用的過程中，受到多種因素的影響，常出現(xiàn)螺桿泵井偏磨的現(xiàn)象。基于此，必須要對其產(chǎn)生偏磨的原因進行分析，應提出針對性的處理措施。本論文以螺桿泵井偏磨為研究切入點，對其偏磨的原因和治理措施進行了詳細的研究和分析。

1.地面驅動螺桿泵的結構及工作原理

螺桿泵通過驅動方式的不同主要分為井下驅動和地面驅動兩種類型。我們目前應用比較多的就是地面螺桿泵。地面驅動螺桿泵的組成主要包括電控系統(tǒng)、地面驅動系統(tǒng)、井下螺桿泵和配套工具等。井下螺桿泵的主要組成包括轉子和定子。定子俗稱泵筒，主要起到耐油、抗腐蝕的作用，是一種合成橡膠精打磨而成，和鋼殼通過粘貼形成一體。轉子就是通過精加工、表面處理后的一種高強度螺桿。螺桿泵的工作原理主要是通過空腔排油，在轉子和定子之間形成一個密閉的腔室，腔室之間是不連通的，密閉的空腔在轉子轉動的時候沿著軸的方向從吸入端向著排出端移動，最后在排出端消失。隨著移動，空腔內的原油也都由吸入端移動到排出端，同時在吸入端又會形成新的空腔，進行循環(huán)工作。因此密閉的空腔經(jīng)過不斷的形成、移動、消失，原油才能實現(xiàn)不斷的運動，保障井下的原油被不斷的吸入到井口位置。

2.螺桿泵井偏磨原因分析

地面螺桿泵在工作的時候是由電機帶動驅動頭通過不斷的高速運轉，帶動井下的螺桿泵進行一起的轉動。地面螺桿泵的運動形式和抽油機井的往復式運動形式有所不同，因此地面螺桿泵采油桿管偏磨的原因也不同。

2.1舉升液體

螺桿泵在運行的過程中，常常受到流態(tài)變化的影響。由于不同油田的油層物性的影響，其液體流動摩擦系數(shù)存在一定的差異。這就使得螺桿在采油系統(tǒng)中應用的過程中，極容易受到液體流態(tài)的變化，產(chǎn)生一定的偏磨現(xiàn)象。根據(jù)相關的研究結果顯示，螺桿泵在舉升液體的過程中，螺桿泵轉速越高，液體流動所受到的摩擦阻力就越大，進而導致其產(chǎn)生偏磨的現(xiàn)象較為嚴重。

2.2油層物性影響

螺桿泵在運行的過程中，還會受到油層物性的影響，出現(xiàn)不同程度的偏磨現(xiàn)象。以筆者所在的油田為例，該油田屬于中、低滲透油田，產(chǎn)出液含水較低、油稠。尤其是在注聚見效井中，伴隨著開采出油液體濃稠度的增加，也會在一定程度上導致螺桿泵偏磨的程度加深，并加快了其偏磨的速度。

2.3抽油桿旋轉產(chǎn)生的離心力作用

螺桿泵在運行的過程中，其理想的狀態(tài)是在運轉的過程中，桿柱必須要在中心軸線位置進行自旋轉運動，但是其在旋轉運動的過程中，受到螺旋桿泵本身結構的影響，其轉子、定子之間常常出現(xiàn)一個偏心距，進而使其在運行的過程中，產(chǎn)生一定的離心力，促使桿柱偏離中心線的位置，進而導致抽油桿與油管的內壁之間產(chǎn)生一定的接觸和摩擦，進而導致其旋轉的過程中，出現(xiàn)偏磨的現(xiàn)象。在研究中發(fā)現(xiàn)，螺桿泵的偏心距通常在4.5-8.5mm之間，且泵型越大，偏心距越大，其桿柱偏離中心線的程度也會越大，并且其越為靠近轉子，偏心距的作用越為明顯，進而使得桿柱的振動更為強烈，使其更容易產(chǎn)生偏磨現(xiàn)象。

2.4井筒中客觀存在的自然拐點

螺桿泵在運行的過程中，極容易受到井筒的影響。就目前而言，油田在鉆井開采的過程中，其井筒的本身并非是完全直井段，在每一口井中都存在一定的個別拐點。另外，在開采的過程中，地層能量也會出現(xiàn)一定的變動，進而引發(fā)開采處的地殼出現(xiàn)明顯的變化。在這種情況下，井筒長期受到地殼變動的而影響，就會使得原有的固井強度出現(xiàn)不同程度的受損現(xiàn)象，尤其是對于井筒強度薄弱的部位來說，會導致其井筒出現(xiàn)變形，并形成新的拐點，致使其出現(xiàn)“S”結構。如此一來，就會致使下入的螺桿產(chǎn)生變形，進而導致其偏磨的現(xiàn)象。

3.螺桿泵井偏磨治理措施

螺桿泵在運行的過程中，一旦出現(xiàn)螺桿偏磨的現(xiàn)象，勢必會出現(xiàn)桿斷、管漏等現(xiàn)象，嚴重影響了螺桿泵檢泵。因此，為了進一步延長螺桿泵井的檢泵周期，必須要對其產(chǎn)生偏磨的原因進行詳細的分析。并在此基礎上，采取有效的治理措施，對其進行治理。

3.1優(yōu)化抽油桿扶正器

螺桿泵在運行的過程中，為了最大限度降低偏磨的發(fā)生率，最為直接的方法就是安裝抽油桿扶正器，并對其進行合理布置，以防止螺桿泵桿管發(fā)生磨損的現(xiàn)象。根據(jù)抽油桿發(fā)生偏磨的位置多集中于抽油桿的中下部，可充分利用扶正器的方式，以將其偏磨的發(fā)生率。

在具體利用扶正器的過程中，可充分利用軸承式的扶正器。軸承式扶正器主要有短桿、內襯滑動軸承的扶正環(huán)共同組成。由于該扶正器具有較高的抗磨性能，通過其具體應用，可可將摩擦位置集中于斷桿和扶正內襯的滑動軸承之間，進而避免了偏磨的發(fā)生率;另一方面，為了最大限度發(fā)揮扶正器的作用，必須要對其材質、結構、位置等進行優(yōu)化，以降低扶正器的硬度、擴大扶正器內徑與桿體接觸的摩擦力，進而減少扶正器對桿管的磨損。

3.2優(yōu)化螺桿泵下泵參數(shù)

為了進一步確保螺桿泵能夠高效、長期的正常運轉，必須要對其參數(shù)進行合理的而設置，以減輕輕桿、管磨損現(xiàn)象，進而防止其在磨損的過程中，出現(xiàn)桿斷、脫落等現(xiàn)象。給予次，可以適當降低轉速，在一定程度上延緩螺桿的磨損率。但是在降低轉速的過程中，必須要明確降低幅度不宜過大，否則轉速太低就意味著其他的舉升參數(shù)出現(xiàn)增大的現(xiàn)象。根據(jù)以往的研究結果顯示，當螺桿泵的轉速在90r/min的時候，系統(tǒng)的耗能就會出現(xiàn)明顯的升高現(xiàn)象。

3.3合理控制沉沒度

在研究中發(fā)現(xiàn)，螺桿偏磨程度與沉沒度之間存在一定的關系，當沉沒度在200m以內的時候，不利于螺桿的保護，容易導致其產(chǎn)生抽空燒泵的現(xiàn)象。因此，必須要將其沉沒度控制在最佳的范圍之間，以300-500m最為合理。

3.4優(yōu)化螺桿泵井配套工藝

首先，針對液體黏度、密度增大所導致的螺桿偏磨現(xiàn)象，可以在中和點的下部，入加重抽油桿，使得桿柱呈直線旋轉，以最大限度減少偏磨的發(fā)生率;其次，對于偏磨和腐蝕現(xiàn)象嚴重的油井，可采用連續(xù)桿配套內襯的方式進行治理，以降低油流的阻力，進而延緩偏磨的現(xiàn)象;最后，可充分利用變頻控制柜、軟啟動控制柜的方式，對其轉速進行有效的調整和控制，進而達到延長螺桿泵使用壽命的目的。

4.結論與認識

綜上所述，螺桿泵采油作為一種新型的舉升方式，在具體采油應用的過程中，具有無可比擬的優(yōu)勢，并已經(jīng)得到了廣泛的應用。但是其在應用的過程中，受到多種因素的影響，常常出現(xiàn)嚴重的偏磨現(xiàn)象，造成桿斷、脫落等現(xiàn)象，基于此，必須要針對其偏磨現(xiàn)象發(fā)生的原因，采取有針對性的防治措施，以最大限度降低偏磨的發(fā)生情況。

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