3G螺桿泵的工藝設(shè)計(jì)技術(shù)

單螺桿泵舉升系統(tǒng)具有性好、運(yùn)行費(fèi)用低、投資少等優(yōu)勢，適用于淺井、稠油井、含砂井和含氣井等復(fù)雜條件。但是目前工藝設(shè)計(jì)理論不夠完善，致使油井生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮，并造成系統(tǒng)資源和能源浪費(fèi)，所以提高該工藝設(shè)計(jì)技術(shù)水平，對其推廣應(yīng)用具有重要意義。

3G螺桿泵采油技術(shù)的發(fā)展以及人們觀念的新，使不銹鋼螺桿泵不僅在重油井和含砂井中應(yīng)用，而且在稀油井、大排量井和排水采氣中了應(yīng)用。三螺桿泵正朝著規(guī)范化、系列化方向發(fā)展，目前泵的大泵掛己達(dá)到3000m(排量為160m，大排量達(dá)到1000m，泵掛為800m)。國內(nèi)在制造、應(yīng)用等方面取得了長足進(jìn)步，但在整體技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用方面，與上其他石油公司相比，存在著差距，還有一些魚待解決的問題。以往學(xué)者們在分析抽油桿一油管形成的環(huán)形空間內(nèi)流體的流動(dòng)規(guī)律時(shí)，通常將環(huán)空流體的流動(dòng)處理為軸向流動(dòng)。實(shí)際上，由于抽油桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，破壞了環(huán)空流場內(nèi)原有速度和視粘度分布，致使桿管環(huán)空內(nèi)流體的流動(dòng)發(fā)生了變化，故在正常生產(chǎn)過程中，采油系統(tǒng)有相當(dāng)一部分能量(一般為泵總壓力損失的10-30%)要用于克服環(huán)空管內(nèi)油液上升流動(dòng)的摩擦阻力。井筒流體壓降損失預(yù)測不準(zhǔn)，保溫螺桿泵將直接影響設(shè)計(jì)結(jié)果的性。

在節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析的求解過程中，人們一般都把井口溫度作為求解的己知量，將井筒流體溫度分布考慮為線性。而實(shí)際上，井筒流體溫度分布呈非線性，井口溫度受產(chǎn)量的影響，隨著油井產(chǎn)量的增大，流向井口的熱流量增大，引起井口溫度升高。把井口溫度作為求解的已知量，往往因井口溫度估計(jì)不準(zhǔn)而給溫度、壓力預(yù)測帶來較大的誤差，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際情況有較大出入。

大慶油田生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，抽油桿柱斷脫失效現(xiàn)象頻繁發(fā)生。通過對抽油桿柱失效部位及形式進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，普通抽油桿接頭的不適應(yīng)性和抽油桿柱組合設(shè)計(jì)不合理是造成桿柱失效的主要原因。因此，有深入分析抽油桿在井筒內(nèi)的力學(xué)行為，合理的抽油桿接頭形式，采用的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)抽油桿柱。地面電機(jī)功率過大，也是導(dǎo)致螺桿泵采油井的長壽命、率等優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮的原因之一。

要解決以上問題，需要進(jìn)一步提高井筒流體壓力溫度分布預(yù)測的準(zhǔn)確性，建立單螺桿泵舉升系統(tǒng)的壓力溫度分布預(yù)測數(shù)學(xué)模型。將桿管環(huán)空內(nèi)流體流動(dòng)處理為環(huán)空螺旋流，與流體的實(shí)際流動(dòng)規(guī)律較吻合：在螺桿泵、抽油桿組合設(shè)計(jì)和地面電機(jī)功率確定方面，既要考慮滿足系統(tǒng)要求，又要盡量避免資源浪費(fèi)而降低整個(gè)舉升系統(tǒng)效率。在windows環(huán)境下采用VisualBasi。語言編寫計(jì)算機(jī)程序，.可以利用該程序指導(dǎo)高粘度螺桿泵井生產(chǎn)。