1、螺杆泵替代抽油机井示范区效果评价摘要：螺杆泵采油是有杆泵采油方式之一，主要由地面驱动装置和井下螺杆泵组成。具有占地面积小、噪音小、节能等优点。针对中一区馆 3-6 单元采出液含水高、注聚单元含聚高、矿化度高、出砂等原因而腐蚀偏磨严重、造成免修期短、管理及作业维护成本日渐增高的实际，决定实施螺杆泵替代抽油机开采，以提高油井生产效果，延长油井生产周期，并达到节能降耗的目的，从现场应用跟踪分析来看，螺杆泵示范区实施以来，取得了良好的经济效益。 关键词：螺杆泵 开采 节能降耗 效果评价 前言 螺杆泵采油工艺具有占地面积小、噪音小、耐砂、耐气、适合开采稠油等优点，在国内的使用规模不断扩大。2007 年
2、11 月采油厂开始对中一区部分油井进行替代，截至 2012 年，共实施抽油机转螺杆泵井 110 口。1 螺杆泵示范区概况 1.1 示范区地质特征 示范区位于中一区西南部，油层发育好，地层渗透率高，平均为140010-3?m2，油井供液能力好，平均动液面 273m，原油组分中不含H2S 等强腐蚀性气体，中一区为主力开发单元，共分为 Ng1-10 个小层，示范区所在区块层间差异变化大，非均质性差。 1.2 开发现状 示范区内油井多数处于特高含水开发后期，抽油机举升工艺经济效益逐渐变差。为满足液量要求，实现大排量提液稳产，有杆泵大多数处于工艺极限区运行，同时偏磨加剧，造成免修期变短；液面深的油井为实
3、现抽油机平衡浪费了部分能耗。示范区内抽油机井开井 135 口，平均单井日产液 71.37m3/d，平均单井日产油 3.63t/d，平均泵深 771m，平均冲程 2.97m，平均冲次 6.8n/min，平均免修期 279 天，平均吨液耗电2.38kW.h/t，平均输入功率 7.14kW。 2 螺杆泵示范区的配套工艺和实施办法 2.1 螺杆泵井工艺设计要求 （1）油井供液能力必须大于泵的排量，沉没度大于 200m。 （2）产出液含砂不应超过其重量比的 5%，最大粒径不大于 0.1 倍转子偏心距。 （3）套管内径必须大于工具最大外径 4mm。 （4）泵挂深度处产出液温度应低于螺杆泵定子橡胶衬套额定耐
4、温指标 10以上。 （5）产出液中硫化氢气体含量不大于 2.5%。 （6）产出液粘度应小于 4000mPa.s（50时） 。 （7）设计泵深小于 1200m。斜井泵深应小于造斜点。 （8）泵挂深度以内套管应无变形，有良好的锚定条件，便于油管锚定。 （9）满足产品说明书所要求的特定条件。 2.2 螺杆泵示范区的配套工艺 2.2.1 杆、管配套技术 油井偏磨普遍存在，为了减缓偏磨，主要采取了以下几种措施： （1）对于偏磨、腐蚀情况严重，免修期特别短的油井，应用了连续杆配套内衬管进行治理。 （2）对于偏磨情况较轻，排量较大的螺杆泵井，采用 28 连续杆配套铜套扶正器或高抗扭矩杆加扶正器。 （3）对于
5、排量较小，偏磨较轻的螺杆泵井，采用 25 普通杆配套螺杆泵扶正器。 2.2.2 管柱配套工具 （1）配套锚定工具 为了保证螺杆泵替代的成功运行，采用液压式防转油管锚和上提下放式油管锚，可有效防止油管倒转引起的油管脱扣。 （2）配套油管试压工具 该工具下于螺杆泵与油管锚之间与上提下放式油管锚配合使用。下完井管柱后，上提下放油管锚座封由于油管重力作用滑块下移凡尔球落于球座上密封，起到管柱试压作用。停井后井液由于球座密封不会回流，起到防止杆柱倒转的作用，即防止了因抽油杆倒转造成的抽油杆脱扣现象的发生。 2.2.3、螺杆泵专用变频控制柜 变频控制柜采用无级调参方式，使得输出转速连续可调，实现软停软启，
6、减缓电流对设备的冲击，降低启动扭矩，延长使用寿命。同时能提高功率因数到 0.9 左右，达到节能的效果。 2.3 螺杆泵井参数优化方法 2.3.1 泵型优选 示范区油井单井日产液在 5199m3/d 之间，依据工艺完全满足单井生产情况优选螺杆泵排量的要求，配套了不同排量的螺杆泵，从而发挥最大效能。 2.3.2 转速选择 螺杆泵井开井初期需要对液面等参数进行跟踪，因此采用了低参数开井，待生产平稳后，逐渐调高至合理生产参数。这样可以避免由于开井初期扭矩过大造成的机械事故，另外，由于螺杆泵不具有自吸能力，小参数开抽，跟踪监测也可以防止抽空等事故的发生。 2.3.3 泵深的确定 对螺杆泵替代井前两年的生
7、产数据进行分析，根据正常生产时的动液面，从而确定下泵深度。对于抽油机生产时，动液面无法落实的，我们应用机采参数优化设计软件进行了动液面预测。该软件根据抽油机井正常生产时的示功图及地质、生产参数进行预测生产动液面，从而准确确定替代后螺杆泵的泵挂深度。 2.4 螺杆泵井现场管理 针对螺杆泵井的工艺特点，制定了螺杆泵现场操作规程和管理办法 ，对螺杆泵井日常的开、关井操作、维护保养及巡井检查管理，故障排除、资料录取做了详细规定，以保证螺杆泵示范区油井正常高效运转。同时重点加强螺杆泵运转初期的日常管理，主要采取以下措施： （1）每天测液面一次，直至动液面稳定。 （2）第一天运转时应观察电流 3 次以上，
8、并做好记录，第二天开始，每天观察 1-2 次，直至电流稳定。 （3）每日量油两次，观察出液情况，直至液量稳定。 3、螺杆泵示范区应用效果 3.3.1 节电效果显著 治理前平均单井日耗电为 186.2KWh，吨液耗电为 2.38KWh/t。治理后平均单井日耗电为 127.5KWh，吨液耗电为 1.98KWh/t。平均单井日耗电下降了 58.7KWh，下降幅度 30%，吨液耗电下降了 0.2KWh/t，起到了节能降耗的目的。 3.3.2 环境改善效果明显 替代后，对居民区油井替代前后产生的噪音进行了测量。替代前居民区抽油机井平均噪音 71.28 分贝，替代后噪音 57.45 分贝。降低了13.83
9、 分贝， （测试仪器距离测试对象 5 米处）螺杆泵治理后有效降低了居民区内的噪音污染。 3.3.3 免修期对比 截止到 2012 年 5 月，110 口井平均免修期已经达到 479 天，延长免修期 200 天，效果显著。 3.3.4 经济效益评价 截止到 2012 年 5 月，螺杆泵示范区共实施 110 口井，累计成本支出共计 2370.367 万元，平均单井作业费用 18.04 万元，与抽油机比单井作业费用增加 6.4 万元。累计节约电费 346 万元。 4、几点认识 1.要充分发挥螺杆泵举升技术优势必须保证充足的地层供液条件，及时调整注采对应关系，优化井筒防砂工艺，改善油井供液排液平衡。 2.配套技术是用好螺杆泵举升工艺的关键，我们认为连续杆配套内衬管技术可以有效提高系统可靠性，延长油井免修期，虽然投入增加，但从长远看经济效益明显。 3.螺杆泵举升工艺具有运行效率高、节能降耗的优势。 4.螺杆泵举升工艺在稠油冷采、聚区低液井治理方面有一定的应用前景。 参考文献： 1万仁溥主编：采油工程手册.北京：石油工业出版社，2000 2李文华主编：采油工程.北京：石油工业出版社，2004
