强化螺杆泵井管理以降低泵况异常发生率

2019-10-21 13:39裴鹏飞
中国化工贸易·下旬刊 2019年11期
关键词:螺杆泵日常管理

裴鹏飞

摘 要:在当前的石油开采技术当中,螺杆泵的应用十分广泛。本文首先针对主要螺杆泵采油技术进行了简要介绍,之后分几个方面对于其管理要点进行了分析,如通过日常运行数据来制定诊断方案、合理热洗制度以及重视巡回检查等,希望可以给相关油井管理工作的开展提供一些参考。

关键词:螺杆泵;日常管理;泵况处理

1 螺杆泵的类型以及采油工艺简介

螺杆泵设备在我国的采油工作中得到了一定的推广,其在工作中通过螺杆回转来变化互相啮合的空间容积,在内部形成压力与压强改变,从而输送液体。螺杆泵设备主要有三种分类方式,结合螺杆泵中螺杆数的不同,可分为单螺杆、双螺杆、三螺杆、四螺杆与五螺杆泵;如果按吸入方式的不同来划分,可分为单吸式与双吸式;以螺杆泵螺杆螺纹数量来分类,则可以分为单头螺杆泵与双头螺杆泵两个类型。

螺杆泵是一种新型机械采油设备,地面驱动螺杆泵采油系统由以下三个系统构成:井下螺杆抽油泵、井下螺杆泵与地面驱动装置。地面驱动螺杆泵的工作原理是在具有一定密封性的密封室内通过抽吸作用来改变内部压力与压强情况,抽出石油,并将井内的液体排出。与传统的其他采油设备相比,螺杆泵采油技术成本更为低廉、操作便利,同时由于结构简单,所以安装费用低,有突出的节能减排性。近年来,螺杆泵井技术已经成为我国采油技术中的主流。

2 螺杆泵井的诊断及管理

2.1 螺杆泵井的诊断

2.1.1 电流法

电流法是对驱动电机进行监测的诊断方法,以工作电流情况为诊断依据。如果设备工作电流明显低于正常运行情况下的电流,则需要进一步察看设备的运行情况;如果油套处于不连通状态,会导致抽油杆的断脱;如果油套处于连通状态,则易产生油管断裂、油管头渗漏问题;如果排量极小,并且液面水平线较低,则会出现油管严重泄漏、定子橡胶破损问题。

如果监测到的设备工作电流过高,在排量與油压均处于正常水平下,会直接导致结蜡;在排量降低的情况下,油压上升,则会导致输油管线的堵塞。

部分工况下工作中的电流呈现周期性变化,所以采油的效率也会呈周期性脉动特点,转子无法连续转动。总结起来,电流变化是螺杆泵运行情况的重要诊断依据。

2.1.2 光杆观察法

光杆观察法需要将设备关停,进行全面观察,对设备进行观测,结合其是否发生反转来确定螺杆泵的运行情况。如果抽油杆部位断脱井,在系统停机后光杆仍会继续运转,并且不会出现反转情况;如果是油管部位断脱井,则在停机条件下发生反转。

2.1.3 量油法

量油法是通过对油产量的测定来对泵况进行诊断的手段。如果螺杆泵井沉没度未上升,油产量降低,则说明螺杆泵的运行工况较差。为了对油产量进行测量,可以在螺杆泵井的运转、停机与套管闸门关闭时进行测量,从而确定系统的自喷能力。量油法可以作为一种辅助手段来对泵况进行诊断。

2.1.4 憋压法

憋压法是应用将采油井的回压闸门关闭,在憋压的情况下观察井口部位的油压与套压,从而诊断井下泵况。此时油压无变化,且与套压不同,此时泵系统无排量,可断定为抽油杆发生断脱;如果油压无变化或缓慢上升,并接近于套压值,则此时泵系统无排量,或排量较小,则易产生油管断裂以及严重渗漏;在油压缓慢上升并与套压间存在较大差距时,排量较小且液面较高,则此时螺杆泵井的渗漏严重,并受气压影响较为明显,供液能力不足。

2.2 规范热洗技术

螺杆泵的热洗是设备维护的重要手段,但是在不同类型的螺杆泵井中,应用的热洗技术也有所不同。如果螺杆泵井的型号在500以上则可应用电流法进行热洗,如所需电流高于2A,应当先处理其他干扰因素再开展热洗工作。对于小型泵井或低流压井而言,可降低洗井液压,洗井时间在5h以上;而大泵高流压则可使用正常洗井压力,洗井时间控制不低于4h。

在洗井过程中需要及时进行同步清蜡处理,部分螺杆泵井可将多种洗井方式结合起来,如常规热洗与高温蒸洗车、水泥车与加药形式结合使用。如需提高冲洗力度,可适当上调洗井排量,直接剥离套管表层蜡,提高清洗效率。为确定螺杆泵井的运行情况,还可以引进螺杆泵扭矩测试仪,实现对螺杆泵运行参数的监测,可以及时确定结蜡情况,为热洗方案的制定提供基础依据。

2.3 建立检查制度

为了及时发现螺杆运行故障,需要对螺杆泵井进行严格检查,及时记录各项设备运行参数,包括电流、油产量与泵井含水情况,确保及时发现事故隐患。为了提高工作人员检查积极性,可制定一套完善的奖惩措施,如出现由人为因素导致的泵井故障则予以处罚。定期开展巡回检查,确保及时发现危险点,确定后立即采取技术手段进行处理。

3 总结

在前文分析中不难发现,与传统的石油开采技术相比,螺杆泵采油技术的优势非常明显,不仅成本较为低廉,而且工作效率高、安装简单、在节能性能上也有一定优势。但是螺杆泵设备的选型需要结合油井的实际情况来确定,并在使用过程中注重设备的管理以及维护,这样才能随时将设备维持在较好的运行状态。

参考文献:

[1]蔡东,周建永.螺杆泵机械装置防倒转与变频器减速停机防倒转的结合应用[J].石化技术,2019,26(07):368+337.

[2]孙成元,赵雪.螺杆泵卡泵原因分析及解决方法研究[J].化学工程与装备,2019(05):213-214.

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