电动潜油螺杆泵技术及其推广应用

作者:未知

  摘要:电动潜油螺杆泵作为目前在油气田开发的广泛运用的新型抽油泵设备,能够在处于高含气、高含砂、高粘度稠油及斜井原油开采工作中,具备独特应用技术优势。本文主要结合自身工作经验,分析电动潜油螺杆泵的技术及具体运用和推广前景。
  关键词:电动潜油螺杆泵;技术推广;应用
  电泵在各领域由于其排量大扬程高的优势特点广泛运用,但是其技术局限所致无法运用于高含气、高含砂、高粘度稠油及斜井的开采工作中[1]。而近些年广泛运用的一种新型技术设备,电动潜油螺杆泵技术运用于油田开采工作中,获得了较好的运用成效。
  1 电动潜油螺杆泵技术原理及工作特点
  1.1 电动潜油螺杆泵技术原理
  在运用电动潜油螺杆泵技术过程中,电潜螺杆泵机组能够将减速器、电机、挠性轴、保护器以及螺杆泵和电缆,送至井下地面管线链接螺杆泵及油管[2]。地面电网的电源竟有变气压。接线盒与控制柜相连之后,经由电缆运送电能至井下的电机,电机旋转至减速器及挠性轴驱动泵,之后将井爷旋转举升到地面。
  1.2 电动潜油螺杆泵工作特点
  电动潜油螺杆泵的运用相较杆泵主要具备的技术优势特点如下[3]:其一节能,越是稠油反而能够行之有效的降低能耗;其二为不发生气锁同时还能够达到破乳的作用;其三可以平稳连续抽吸,从而避免扰动油层情况;其四该技术并未存在抽油杆,因此有效减少了由于抽油杆存在所致的脱扣及磨损损失情况;其五该技术能够运用于定向井、斜井以及水平井中;其六该技术的所占地面空间较小,井面并无存在噪声、泄露平日的管理工作液比较简单;其七能够行之有效的提高泵下深及排量;其八泵下的机组发热能够有效取得泵下加热的作用。
  电动潜油螺杆泵的运用相较电泵主要具备的技术优势特点如下:其一虽然运用了等同的电机,但是处于同样的扬程及排量情况下,运用的电量相较电泵明显较小;其二电泵的常规工作转速是2900r/min,而电动潜有螺杆泵主要以150~360r/min为主;其三为运用了等同的保护器、电动油以及小扁电缆和动力电缆;其四为该系统的运用效率较高且对粘度较高的井同样如此;其五为乳化井液情况较小,并非如同电泵一样剧烈;其六在油液中存在蜡质不会轻易结垢于泵筒内;其七泵内的自由气含量在超出15%情况下,需要加设气体分离器,但是潜油螺杆泵处于泵内的自由气含量低于40%情况下,无需考虑气体分离这一问题。
  2 电动潜油螺杆泵技术指标及选井要求
  2.1 电动潜油螺杆泵技术指标
  在运用电动潜杆泵采油系统工作实践中,主要的技术指標包括如下:以20~150m3/d的排量、1000~1800m的扬程以及超出200m沉没度的下泵深度。
  2.2 电动潜油螺杆泵选井要求
  主要选井需求如下:首先51/2”套管适用于θ120通井规,7”套管适用于θ155通井规、95/8”套管适用于θ218通井规,确保通井的绝对顺畅;其次需要确保油层能够具备极强的供液能力,确保具备超出300m的沉没度;再者需要确保产液含沙量的体积、出砂井均低于5%;最后控制井液的粘度低于5000MPa·s,以及油层的温度需要控制在120℃以内。
  3 关键技术设计分析及现场运用效益
  3.1 关键技术
  如何在实践工程中运用电动潜油螺杆泵的技术关键,主要在于如何能够保证潜油电动机、潜油螺杆泵,借助各种传动部件以及相应的响应保护装置,确保组件之间能够互相协调、匹配、一致,并且能够实现较高功率传递效率,保证传递过程平稳,整个电动潜油螺杆泵的机组具备较长的检泵周期。其一潜油电动机为了能够顺应螺杆泵的正常运行,设计4极潜油电动机,从而满足不同油井开采现场的电压需求,并且具备极好绝缘性能够满足不同的油井井框需求;其二电动机保护器通过运用了特殊并联胶囊保护器,达到了对设备组件运行的层层保护功能,能够具备较强的密封作用,从而有效预防井液、水进入至潜油电动机,同时还能够达到起压力平衡及承载作用;其三减速器及保护器,能够提高输出扭矩值泵所需的工作扭矩,从而确保处于斜井、水平井的不同工况下,减速器均能够正常工作;其四地面变频控制器,能够根据负载转矩改变启动转矩至最佳数值,从而有效保护电动机的启、停状态,同时还能够达到节能成效。
  3.2 现场运用效益
  运用油井开采工作单位,油田多部分为斜井,地面的原油粘度达到了1706~3652MPa·s,达到平均22102MPa·s的原油粘度,属于常规稠油。在最初开发过程中通过运用普通的螺杆泵,但是随着逐步深入开发具备一定开发潜力的斜井,受到其自身的工艺限制所致无法开发深油层。后2017年5月通过运用三口电动潜油螺杆泵,达到了油层2520m的平均下入深度,达到了三口井的日常产液为38.3t,平均每日的产油量达到了21t,综合含水值为45%,以原本的250天检泵周期增加至425天,获取了较好的技术开发运用效果,截止至目前已经达到了增油量累计1255t。
  4 结语
  总而言之电动潜油螺杆泵技术的运用,能够获得较好的运用成效,基于根本层面有效解决了稠油开采过程中,存在的抽油杆的断脱、斜井以及深井中杆管的偏磨等问题。在进一步技术改进需要提高减速器的承载力,从而更好的发挥此项技术的运用优势。
  参考文献:
  [1]严亚忠,李颖,李俊华,et al.电动潜油螺杆泵用于稠油大斜度定向井的讨论[J].石油机械,2016,31(3):49-51.
  [2]梁铁坤.电动潜油螺杆泵采油系统控制技术的研究[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2015.
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