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工程管理前沿【2020年第20期】

  • ID:273376
  • 浏览:5196
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-10-15 16:48:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

如何加强采油机械中螺杆泵的技术应用分析

2020-10-16 09:42:07 工程地质学 魏传龙
资料简介

摘要:随着新时期的到时来,我国现代工业的发展速度与日俱增,但众所周知现代化工业是建立在石油的基础之上的,因此石油对于我国乃至世界各国来讲都是十分宝贵的战略资源,对于石油的开采同样成了人们十分关注的话题.在当今石油开采技术中绝大多数都是采用采油机械对石油进行开采的,而在机械采油中,螺杆泵技术的应用相对于其他采油技术来说,具有十分明显的优势.本文就简单的阐述一些采油机械当中螺杆泵的技术应用和探析.

如何加强采油机械中螺杆泵的技术应用分析

魏传龙

大庆油田第七采油厂第三油矿 730队

摘要:随着新时期的到时来,我国现代工业的发展速度与日俱增,但众所周 知现代化工业是建立在石油的基础之上的,因此石油对于我国乃至世界各国来讲都是十分宝贵的战略资源,对于石油的开采同样成了人们十分关注的话题.在当今石 油开采技术中绝大多数都是采用采油机械对石油进行开采的,而在机械采油中,螺杆泵技术的应用相对于其他采油技术来说,具有十分明显的优势.本文就简单的阐 述一些采油机械当中螺杆泵的技术应用和探析.

关键词:采油机械;螺杆泵;技术应用;优化

.从石油的开采方面而言,效率是非常重要的,而采油机械过程中需要使用螺杆泵技术,能够让开采过程中的能源损耗问题有效降低,和其他采油技术进行比较后可以发现,这种技术的采油过程中具有更加高效的效率,同时由于能耗逐步降低,是符合降低采油成本的具体要求的,减少开采石油的时候各个环节的工序。然而在进行这项技术使用过程中对石油开采过程中也会出现一些问题,应该做好积极探究的工作。螺杆泵作为油田开采设备中非常实用的机械之一,不仅性能优良,而且工作效率非常高,因此应用越来越广泛,本文主要从螺杆泵在实际应用中常见的一些问题入手,分析了优化螺杆泵使用的几点建议,希望能够对相关领域的研究人员提供借鉴意义。

一.螺杆泵主要构成部件

其一,地面驱动装置。螺杆泵使用过程中的动力来源于地面驱动装置。能够给抽油杆提供驱动和支撑,井下泵在带动作用下将油田中蕴藏的石油吸到地面,在螺杆泵的地面驱动装置中还配有防倒转装置,有效的避免抽油杆在停机的时候发生脱扣倒转事故。

其二,井下泵。转子和定子是井下泵的主要组成,通过转子与定子互相协调工作形成独立的封闭腔。在转子运行的过程中,封闭腔由吸入端向排出端逐渐运行,在排出端消失的时候,吸入端再次形成新的封闭腔,封闭腔内装有液体,在这样的运动过程中连续运送液体。

其三,油管锚。油管锚最主要的作用就是实现井下生产管柱的锚定,高速转动的转子在油管柱上会形成一定的反转扭矩,油管柱可以将这种反转扭矩吸收,大大减少井下泵可能出现的机械损失。

其四,电控箱。在螺杆泵的机械运行系统中,电控箱能够起到对机械整个运行过程的有效控制,对螺杆泵形成保护。

其五,防脱器。防脱器通常专职在光杆下部,是一种单向旋转的机构,假设光杆旋转呈现顺时针状态,防脱器则能够将扭矩传送给螺杆泵的转子,假设光杆旋转呈现逆时针状态,防脱器则能够实现上下牙嵌分离,其上部的扭矩是不能够传递到下不得,有效地防止出现抽油杆脱扣状况。

其六,反洗阀。生产管柱反洗的有效渠道是反洗阀提供的,因为螺杆泵存在反洗阀装置,所以油井可以实现不停井状态下反洗井功能。

二、螺杆泵的技术应用工艺

随着油田开采技术的不断创新,螺杆泵技术也实现了进一步的发展和优化,新技术的应用也使得油田开采相关工作变得更加顺利,工作效率大大提升。螺杆泵在开采过程中能够提前控制油井存在的人工升举造成的偏磨问题,同时也能够降低资源的消耗量,保障了油井在使用中的稳定性,并增加了油井使用时长。对于斜井螺杆泵则采用为连续杆搭配扶正器的方式,降低偏磨幅度,增强油井适应环境的能力。除此之外,深层油藏螺杆泵携砂藏技术还能够有效的解决一些稠油油田在作业中遇到的因为压实度低或者油层浅导致的砂埋或者出砂问题,使得油层提高渗透率,带动生产效率的提升,实现企业经济效益的最大化。随着科技的不断进步,螺杆泵技术的应用范围逐渐加大,螺杆泵的优点也能够有效地发挥出来,为油田企业的生产和可持续性发展提供源源不断的动力支持。

三、螺杆泵技术在实际应用中存在的问题分析

螺杆泵技术在油田开采使用过程中,最为常见的问题就是磨损问题,磨损井与杆管发生磨损,不仅使得开采作业难度大大增加,同时也会对开采工作人员的人身安全构成威胁。通过排查问题笔者发现,磨损井出现磨损的很多位置和钢管磨损的位置是存在关联的,假如磨损井和钢管两者磨损深度无法合理控制在某个合适的范围内,磨损程度就会继续增加。也就是说,随着螺杆泵逐渐深入,钢管磨损程度会增加,当开采作业到一个深度以后,钢管即出现磨损状况,并伴随着深度的加深,磨损越来越严重,通常情况下磨损部位为中部下部。就目前情况来看,目前高达百分之八十左右的磨损井都会出现类似问题,通过观察数据资料发现,钢管的空心杆的磨损承受能力不如实心杆,按照转速来说,低速转磨井要比高速转磨井的磨损程度更高一些,一般出现磨损问题的位置是控油杆油管壁上,磨损严重的话,会直接造成油管管体出现裂缝。

四、螺杆泵问题存在原因分析

当螺杆泵在应用中出现问题后,相关研究人员应该立刻对问题出现的原因进行查看,及时的找出解决问题的方法,制定相应的维修措施,尽快的将问题解决。研究人员应该首先从螺杆泵本身的特征结构上进行查找分析,确定定子、转子二者之间的配合是否出现问题,保证螺杆泵的稳定运行。假设是转子发生变形运动,在底端的抽油杆偏心运行,此时就会造成油管和底端抽油杆发生磨损,如果用物理学原理中离心惯性作用力进行分析,就可以看出,在旋转中,钢柱和竖井是相互偏离的,旋转时的离心惯性力会使得钢柱呈现弯曲状态,靠向油管一侧就会发生磨砂损坏,如果转速一直没有得到有效控制,达到一定数值,钢管就会继续弯曲,加深磨损。

五、螺杆泵的技术应用优化

(一)下泵参数优化

保证下泵参数确定合理能够有效地提升螺杆泵开采作业的效率,并能够保证整个开采过程平稳运行。不断降低扭矩、弯矩,并减少共振次数与频率才能够更好的缓解螺杆泵应用过程中磨损井和杆管磨损程度,有效防止出现杆脱断。除此之外,在螺杆泵应用过程中,还需要尽可能保证其工作转速处在中档位或者低档位,并根据油田实际的产能资源与排量选择适合的泵型。

(二)防脱断能力优化

螺杆泵在应用中会出现井杆柱脱断的状况,对油田开采进行造成影响。针对这种情况,主要可以应用的优化方案有以下两种。其一,采用阻尼式液压驱动装置,当机器设备停止运行的时候能够实现自动释放光杆扭矩,让其慢慢恢复自身状态,有效降低外力作用,防止井杆柱脱断。其二,应用螺杆泵电加热系统技术,降低井杆柱由于高温发生熔断的可能性,弥补抽油杆缺陷,提高防脱断能力。

(三)配套设备技术优化

首先,可以在油井下以及螺杆泵吸入口的位置设置单流阀,降低反转势能,在螺杆泵停止运行后可以实现高压液体回流缓慢,避免高压液体回流到油井井底,控制杆柱反转,增强防脱能力。其次,还可在油井口位置设置放气阀,内部气压增大的时候可以及时打开放气阀,将气体导入管线,而当内部气压地的时候可以将放气阀关闭,调节好套压,实现杆柱防脱。同时,还可以暗转一些安全防护装置如防护罩等,有效避免因光杆甩弯或皮带轮飞而造成人身安全事故。除此以外,还可以在螺杆泵驱动杆光杆上端设计内扣光杆,确保设备高速运转时不会出现光杆弯曲断裂的状况,有效提升开采作业的安全系数。

结束语

在油田开采的过程中,螺杆泵是一个工作效率相对较高的机械设备,使用螺杆泵进行石油开采可以很有效的减少石油能源的损耗,相比于其他的油田开采设备来说,螺杆泵的才有效率非常高,损耗低的优势也使得采油的成本大大降低,油田开采的工序也有一定的减少,因此这项技术被广泛的应用。

参考文献: 
[1]索立军.适应低渗透油田的采油工艺技术措施[J].化工管理,201830):123. 
[2]赵平.油田机械采油工艺技术及问题分析[J].设备管理与维修,201819):100-101.