螺杆泵特种领域的应用及试验

×× 油田是一个开发多年的老油田，既有稀油油藏又有稠油油藏，管理难度较大。在长期的注水和蒸汽吞吐开发过程中，出现了一些制约油田生产的因素，如：出砂、举升能耗高、高含水、油汽比低、商品率低、采油技术手段及配套工艺技术落后等，造成××油田开发过程中难度大、效果差，生产管理及采油技术水平急需大幅提高，以满足不断变化的油田开发形势，提高油田开发水平。

××油田在生产实践中，大胆引进螺杆泵采油技术，并通过加强技术改进和创新，完善螺杆泵采油工艺，目前××油田除了大规模实施常规螺杆泵采油系统外，还积极开展了特种螺杆泵的试验和研究，扩大了螺杆泵的应用范围。

1.电加热螺杆泵采油工艺

电加热螺杆泵采油工艺集螺杆泵、电加热装置于一体，既可发挥螺杆泵节能举升易管理的特点，又可通过加热电缆对稠油全程均匀加热，改善稠油流动性和采油机件工况，延长使用寿命，保证油井正常生产，宜于推广应用。该系统利用集肤原理，将电能转化为热能，使整体空心抽油杆产生趋肤热，将油管内原油全程加热，降低原油粘度，防止油管结蜡，减轻螺杆泵负荷和抽油杆的扭力，保证高粘原油油井的正常举升。该技术的试验成功为超稠油井采用螺杆泵生产打下了坚实的基础。

2.小套管螺杆泵

××油田 7〃、 5¹/₂^⋅ 〃套管螺杆泵采油技术已经完善，但是 5^∘ 套管侧钻油井则由于受到套管尺寸较小，常规螺杆泵外径过大无法在 5^∘ 套管油井中实施螺杆泵采油。由于××油田5〃套管侧钻井占一定比例，因此小套管螺杆泵采油对此类油井的开发有着积极的意义。通过调研发现，国产螺杆泵最小泵体的最大外径达到 118mm ，而法国 PCM 公司生产的螺杆泵最大外径仅为 102mm ，完全可以满足5〃套管 108mm 的要求，因此在2017年选择了 6 口侧钻井进行了小套管螺杆泵试采并获得成功，此项技术给 5^∘ 套管油井进行螺杆泵采油提供了技术储备。

3.负压采油螺杆泵

由于受边底水的影响，部分油井在实施螺杆泵之前或者实施螺杆泵后出现单层水淹，严重影响油井的产量。××油田根据负压采油工艺技术的特点，结合螺杆泵采油的技术要求，选择了 341+441 方式的负压采油螺杆泵，依靠压力逐级传递，依次坐封，保证了堵水封隔器和螺杆泵专用锚之间的有效配合。2017 年共实施负压采油螺杆泵 3井次，效果良好，达到了分层采油的目的。

4.应用螺杆泵采油实现机械找堵水

部分油井出水层位认识不清，需要进行找水作业。采油技术人员根据找堵水工艺管柱的特点，结合螺杆泵采油工艺，创新性地开展了机械找堵水螺杆泵采油工艺试验。2018年-2020 年共实施此类措施 13 井次，试验效果表明，该项采油工艺完全可以满足油井找水工作需要，找堵水管柱分层准确率高，措施有效率 100% ，利用螺杆泵采油达到方案设计要求，机械找堵水螺杆泵采油工艺技术目前已经完全成熟。

5. 耐高温螺杆泵

耐高温螺杆泵为目前国内重点研究的螺杆泵采油技术之一，其最大的优点在于可以抗一般橡胶定子螺杆泵无法承受的温度，实现螺杆泵在高温环境下的应用，其意义在于可用于较为广泛的稠油热采生产中。耐高温螺杆泵在国际上主要采用两种方式：第一为金属定子螺杆泵，采用高强度的合金钢制造定子，由于是金属材质，抗高温性能好，但缺乏橡胶的力学性能，其泵效低，成本高，不易于推广；第二为特殊橡胶高温螺杆泵，采用不同于丁晴橡胶的特殊橡胶及添加剂，实现在高温环境下的应用。

××油田在耐高温螺杆泵试验过程中，优选特种橡胶定子螺杆泵，在试验室环境下耐高温可达 150^∘C ，并配以专用耐高温的螺杆泵驱动装置。经过现场试验，耐高温驱动装置对高温流体的密封性达到了技术要求，尽管由于在井底高温环境下耐高温螺杆泵出现了硫析碎胶，但此项技术的试验为耐高温螺杆泵的研究提供了宝贵的资料。

通过对螺杆泵配套采油工艺的研究与完善，××油田螺杆泵采油技术水平得以长足发展，有效地提高了螺杆泵采油系统的完善性和可靠性，提高了螺杆泵采油系统在 ×× 油田的适应能力，解决了传统螺杆泵在油田实际生产中的诸多难题，拓宽了螺杆泵的应用范围，获得多项技术突破，为螺杆泵在 ×× 油田的大范围推广提供了工艺技术保证。