大排量螺杆泵技术在海上稠油油田的应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)中海油研究总院 作者:吴怀志

  目前海上油田主要以电潜泵为主要的机采手段,但是在稠油油田,电潜泵存在着泵效低的问题,并且对于超稠油电潜泵无法使用。但是目前电潜螺杆泵在海的应用,主要受限制于排量低的制约,仅能在产量较低的井中应用;并且在海上实际使用的电潜螺杆泵中,实际使用寿命均较短,不能满足海上油田大排量!长寿命的要求。探讨了对电潜螺杆泵泵型!联轴器!减速器等主要部件进行改进,开发出了排量达到20m3/d,实际使用寿命超过一年的电潜螺杆泵,并在海上油田成功应用,取得了较好的效果。

  目前电潜泵是海上油田开采的最主要的机采手段,海上油田近90%的油井采用电潜泵开采。但是电潜泵对原油赫度及油井含砂量都有较高的要求。在我国,海上油田的70%一80%是疏松砂岩稠油油藏。电潜泵在使用当中,表现出了泵效低!适应性差的不足,尤其对于适度出砂的油井,电潜泵寿命普遍较短。如何有效开采这类油藏是我国海上油田开采技术当前所面临的技术瓶颈之一,尤其是/适度出砂技术0的提出,如何解决海上稠油油田适度出砂井的机采问题,成为了制约适度出砂技术实施的关键。

  电潜螺杆泵采油系统是利用井下潜油电机直接驱动螺杆泵将油液带到地面。其综合了无杆采油系统!井下电机驱动和螺杆泵的优点,适合于排茹稠液体和含固相液体,并且流量均匀!平稳。可冷采豁度几千至几万毫帕秒!含砂量达8%ro%的稠油。与其它机采方式相比,它具有如下优点:

  1、适合于开采赫度高!含固相的流体,可应用于稠油井!出砂井!斜井!水平井;不发生气锁,适用于高含气井。

  2、抽汲连续平稳,不对油层产生压力激动。

  3、地面占用空间小,日常管理简单,尤其适合海上平台采油;可在控制柜上无级调节排量。

但是海上应用的大排量电潜螺杆泵中,由于受减速器强度!多极电机制造工艺限制,系统转速一直无法有效降低,导致了螺杆泵故障比例增高,主要故障表现为脱胶!橡胶断裂!橡胶溶胀后卡泵等。而这主要是由于泵转速过高(30r/min以上)!定转子摩擦扭矩较大!定子橡胶温升过快或散热不均等原因引起的。因此,需要研制一种能够适应大排量生产要求的电潜螺杆泵,解决出砂井的机采问题。

  本文针对海上适度出砂稠油油井适用的大扭矩!低转速大排量电潜螺杆泵的研制与改进工作进行了探讨。目前本文涉及的大排量电潜螺杆泵系统已经过了海上矿场试验,运行效果良好,平均寿命达到了la以上。但是相对于海上电潜泵平均50Od的运行寿命,其运行寿命仍然较低,电潜螺杆泵的系统可靠性与寿命问题仍是制约电潜螺杆泵在海上稠油油田推广使用的关键技术问题。

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