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  • 齿轮泵采油配套工艺技术现状概述
    发布日期:2018-11-04
    齿轮泵采油配套技术是油井正常生产、提高油井运转时率和检泵周期、实现举升的不可缺少的辅助技术措施。齿轮泵采油不仅适用于在高粘度、高含砂、高油气比的油藏开采,而且对于水驱油藏后期高含水油井和聚合物驱等三次采油油井也表现出良好的适应性。随着齿轮泵采油技术应用领域的扩大,其配套技术的也深入开展。
    1、杆柱配套技术
    在传统齿轮泵杆柱受力计算中,杆柱载荷主要来自五个方面,一是杆柱自重,二是泵进出口压差引起的轴向载荷,三是杆柱在液体中的浮力,四是液体在泵内流动,以及泵内衬套间的摩擦载荷,五是液体在油管内流动造成的摩擦损失。分析表明,由于举升液体在向上运移过程中造成的阻力损失与液体流态和物性有关,油管内液体粘度是与齿轮泵转速、液体流态有关的函数,而在传统的优化设计模型中举升液体粘度一般为定值。在传统齿轮泵杆柱扭矩计算中,光杆扭矩主要来自五个方面,一是泵举升液体所需扭矩,即驱动扭矩,二是克服杆柱与井液摩擦扭矩,三是克服泵内摩擦阻力所需扭矩,主要由初始过盈所产生的扭矩和高温高压造成热胀和溶胀生产的扭矩,四是克服杆与管及扶正器间的摩擦扭矩(半干摩擦)和惯性扭矩。分析表明,杆柱和井液之间的摩擦扭矩是液体粘度的函数,齿轮泵井液体粘度与液体物性、含水有关,而在传统的优化设计模型中举升液体按牛顿幂律流体处理,一般为定值。实测光杆载荷、扭矩与理论计算存在误差,现场应用中杆柱故障仍时有发生。许军和何艳等在齿轮泵系统优化延长检泵周期技术技术总结报告中采用理论与试验相结合的方法,针对齿轮泵举升的液体流态,确定液体粘度与齿轮泵转速、原油物性等关系模型,使实测光杆载荷、扭矩与理论计算的误差减小。
    2、选井选泵技术
    齿轮泵的选井选泵技术是根据油井的产能、原油物性、油层等实际井况来合理选择齿轮泵的泵型、确定泵的工作参数使齿轮泵井达到供排协调,实现举升的一项工艺技术。
    选泵方法存在以下不足:①齿轮泵举升生产优化设计方法中,没有考虑采出液在抽油杆和油管构成的环空中螺旋流的沿程阻力损失,致使设计与实际出现偏差;②缺少完整的齿轮泵工作特性理论的支持,无法准确给出齿轮泵自身的流出特性;③选井选泵的方法还只是仅仅局限在以满足油井排液的需要,实现供排协调的单因素优化设计。应该开展以实现油井供采协调为目标,追求齿轮泵采油系统长寿命的齿轮泵采油井生产优化技术。
    3、工况分析与故障诊断技术
    工况分析与故障诊断技术是利用齿轮泵采油井生产的动静态数据,分析和判断齿轮泵采油系统工作状态的一项实用技术。对于齿轮泵井工况分析与故障诊断技术的有以下不足:①对齿轮泵井各类故障的定量判别标准尚未确定,诊断符合率较低;②对齿轮泵工作特性认识不足,工况分析与故障诊断模型尚未完善,所以给工况分析和故障诊断带来困难;③用于工况分析与故障诊断的测试仪器操作复杂,不利于推广应用;④测试仪器的配套分析软件尚未成型。
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