螺桿泵采油配套技術是保證油井正常生產、提高油井運轉時率和檢泵周期、實現有效舉升的不可缺少的輔助技術措施。螺桿泵采油不僅適用于在高粘度、高含砂、高油氣比的油藏開采,而且對于水驅油藏開發(fā)后期高含水油井和聚合物驅等三次采油油井也表現出良好的適應性。隨著螺桿泵采油技術應用領域的擴大,其配套技術的研究也得到深入開展。 1.桿柱配套技術 在傳統螺桿泵桿柱受力計算中,桿柱載荷主要來自五個方面,一是桿柱自重,二是泵進出口壓差引起的軸向載荷,三是桿柱在液體中的浮力,四是液體在泵內流動,以及泵內襯套間的摩擦載荷,五是液體在油管內流動造成的摩擦損失。分析表明,由于舉升液體在向上運移過程中造成的阻力損失與液體流態(tài)和物性有關,油管內液體粘度是與螺桿泵轉速、液體流態(tài)有關的函數,而在傳統的優(yōu)化設計模型中舉升液體粘度一般為定值。在傳統螺桿泵桿柱扭矩計算中,光桿扭矩主要來自五個方面,一是泵舉升液體所需扭矩,即驅動扭矩,二是克服桿柱與井液摩擦扭矩,三是克服泵內摩擦阻力所需扭矩,主要由初始過盈所產生的扭矩和高溫高壓造成熱脹和溶脹生產的扭矩,四是克服桿與管及扶正器間的摩擦扭矩(半干摩擦)和慣性扭矩。分析表明,桿柱和井液之間的摩擦扭矩是液體粘度的函數,螺桿泵井液體粘度與液體物性、含水有關,而在傳統的優(yōu)化設計模型中舉升液體按牛頓冪律流體處理,一般為定值。實測光桿載荷、扭矩與理論計算存在誤差,現場應用中桿柱故障仍時有發(fā)生。許軍和何艷等在螺桿泵系統優(yōu)化延長檢泵周期技術研究技術總結報告中采用理論與試驗研究相結合的方法,針對不銹鋼螺桿泵舉升的液體流態(tài),確定液體粘度與螺桿泵轉速、原油物性等關系模型,使實測光桿載荷、扭矩與理論計算的誤差得到減小。 鑒于地面驅動螺桿采油技術應用在不同的環(huán)境當中,隨著螺桿泵工作時間的不斷延長,在地層供液能力不斷改變的情況下,定轉子的實際加工質量會受到一定程度的影響,再加上生產制度的不完善等原因,會造成油井泵效不斷的降低較終出現無法出液的問題。可將螺桿泵井工況故障劃分為下述幾種類型,分別是正常生產工況、油管漏失或結臘、油管或抽油桿發(fā)生斷脫現象、定子橡膠出現溶脹、工作參數偏高或偏低問題以及井下泵定子遭到磨損漏失等。