直驱螺杆泵在油田的应用

《内蒙古石油化工杂志》2015年第四期

1直驱螺杆泵系统组成及工作原理

驱动装置本体又分为主驱动电机和辅机两大部分。控制柜功能是实现驱动装置的软起、软停、调速和防反转制动控制，运行参数显示、保护定值设定和调整。在正常运行时显示电压、电流、转速、转矩等主要参数。驱动电机(图3)采用直流无刷永磁电动机。具有低转速、大扭矩、过载能力强、调速范围广、功率因数高的特点，而这些特点又恰好与螺杆泵采油的工艺要求相适应。辅机部分由封井器、组合密封装置和承重装置三部分组成。

2技术优势及适用范围

潜油直驱螺杆泵具有如下优点:①无抽油杆，消除了杆管偏磨;②能耗低，与有杆泵相比节能20%以上;③电机直接驱动螺杆泵，没有减速器，延长了机组使用寿命;④占地面积小，无噪声，结构简单，地面无级调速，日常管理简单、安全、方便;⑤抽汲连续平稳，不会对油层产生压力激动;⑥适于聚驱井、出砂井和高含气井。潜油直驱螺杆泵的适用范围如下:①对于出砂井，产液含砂量体积比应在5%以下;②油层有较好的供液能力，保证200m以上沉没度;③25℃时井液黏度在6000mPa•s以下;④工作温度小于150℃。

3现场应用

截止到2014年6月，在大庆油田某区块共有610口采油井应用螺杆泵进行采油，其中使用直驱装置的采油井464口。在该区块中选取2口地面直驱螺杆泵试验井(表1)，经过运行检验结果表明直驱螺杆泵具有振动小、噪声低、安静、环保、操作人性化、软启动、软停车、无级调速、运行平稳、参数调整方便等优点，能更好地适应油井产液量变化的需求，散热效果好，换油方便，有效地延长轴承寿命;具有防反转技术，从而减少断杆事故发生。没有皮带和齿轮两级传动，提高了传动效率，而且永磁电机不吸收电网的无功功率，功率因数达到0．95以上，系统效率高达90%以上，平均节电30%以上(表2)，结构简单、机械维护工作量低，零部件寿命相对延长，降低了运行和维修成本。

4结论

①直驱螺杆泵有效解决了有杆泵的杆管偏磨问题，具有比其它机采方式更加优越的特性和更广的应用范围。②现场试验证明，潜油直驱螺杆泵采油系统设计合理，井下机械传动设计比较成功，能够满足现场举升要求。地面直驱装置具有控制智能、安全、人性化操作等方面特点，在油田应用实践中，能有效降低采油成本，提高采油效益。

作者：王树坤单位：大庆油田有限责任公司第五采油厂