加拿大潜油螺杆泵

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潜油低速电机驱动螺杆泵举升技术

潜油低速电机驱动螺杆泵举升技术

l 一油管锚 2 一低速 电机 3 一保护器 4 一偏心联 轴器 5 一螺杆 泵 6 一 油管扶 正器 7 一防砂卡 装置 8 一电泵井 口 9 一接线盒 l 0 一电缆 l l 一控
制柜 l 2一变压器 4 . 特 点 4 . 1 与普 通潜 油螺杆泵 抽油系统 相比 , 潜 油低速 电机驱 动螺 杆泵 技 术采 用低速 永磁 同步 电机 直接 驱动 螺杆 泵 ,省略 了减 速机 构 ,系统运 行效率 高 、可 靠性好 ;
关键词 :无杆采油 潜油直驱 螺杆 泵
随着 油 田的开发 ,油井含 水不 断升高 ,斜井 、水平 井 、高含 砂井 、 稠 油井 逐渐 增 多 ,给 使 用有 杆泵 和 电潜泵 举升 的 油井 带来 了较 多 的问 题 。潜 油 低速 电机驱 动螺 杆 泵是 以潜 油低 速 电机 直驱 螺杆 泵举 升 的一 种 新 型无杆 机械 采 油装置 ,具有 不存 在管 杆偏 磨 ,对 稠油井 、高含 气 井 、含 砂井适 应性好 ,容 积效率 高 ,高 效节能 等优 点。
损耗 。 1 . 系统 结构 潜 油低 速 电机驱 动 螺杆 泵举 升技 术是 一种 采 用潜 油低 速 电机 直接 驱 动 螺杆 泵的井 筒举 升 技术 。为 匹配 泵 负载 的输 入特 性 ,系统 采用 了 多极 、高 启动转 矩 潜油 电机 ,在 潜 油 电机 和螺 杆 泵之 间采 用 了柔性 联 轴 器 ,而地 面 控制 采用 了高 启动 转矩 的变 频控 制 柜 ,对整 个系 统进 行 了机 电及控制 一体化 设计 。潜油 低速 电机驱 动螺杆 泵采油 系统 由井 下 、 地 面及 电力传动 三 部分 组成 。井 下部 分 主要有 螺 杆泵 、联 轴器 、保 护 器 和潜 油 低速 电机 ;地面 部分 主 要有 控制 柜和 井 口等 ;电力传 动部 分 有 电缆 和 电缆 卡子 。 2 . 工作 原理 潜油 低速 电机驱 动螺杆 泵机组 将低速 电机 、保护器 、偏心联 轴器 、 螺 杆泵 和 电缆 下入井 内 ,螺 杆泵 与油 管及 地面 管 线连 接 。地面 电网 电 源 经过 变压 器 、控制 柜 及接 线连 接后 ,经 电缆 将 电能 送至 井下 低速 电 机 ,低 速 电机旋 转经 过保 护器 及 联轴 器直 接驱 动 螺杆 泵 ,将井 液举 升 到 地面 。系统 结构如 图 l 所示。 3 . 主要技术 参数

油田开发中螺杆泵采油技术的应用探究

油田开发中螺杆泵采油技术的应用探究

油田开发中螺杆泵采油技术的应用探究摘要:我国部分油田全面进入生产开采后期阶段后,原油开采难度继续增加。

而且我国部分油田虽然含油量相对较高,但因受到各种因素限制开采效率始终无法得到有效提升,这一点在国内部分稠油油田体现的尤为明显。

这也是制约我国石油行业快速发展的一个重要影响因素。

通过利用螺杆泵采油技术可以使该问题得到有效解决,螺杆泵技术在油田开采后期阶段以及稠油区块中的应用可以有效提升原油开发效率,也可以促进我国石油行业的快速发展。

关键词:油田开发;螺杆泵采油技术;应用0引言进行油田开发工作时,薄差、低渗透油层具有较大的开发难度。

现阶段油田含水量不断增加,产量不断减小,开采成本增加,对经济效益产生严重影响,所以需要借助科学方法保证油田稳产以及高产。

借助同步测试信息能够发现,在沉没度较低情况下,需要建立较多的抽油机井,此类油井检泵周期短、泵效低、产液量低以及运转负荷大等。

所以对合理沉没度确定与应用进行研究,对于提升螺杆泵井产量具有重要意义。

1螺杆泵采油工艺分析1.1螺杆泵工作原理以及主要工艺当前油田领域所采用的螺杆泵,多以地面驱动螺杆泵与潜油螺杆泵为主,但从实际的应用来看,地面驱动、抽油杆柱转动的单螺杆抽油泵应用相对较多,具体的应用中,在井口位置安装驱动装置,主要包含动力部分、减速器与驱动头几个部分。

以电动机作为动力装备,电动机的运行中提供了足够的动力支持,减速器在降低速度的同时带动了抽油杆的转动,利用抽油杆将石油从地下抽到地面,完成采油任务。

油田生产作业中的螺杆泵采油工艺应用中,需在现场形成螺杆泵采油系统,该系统内包含有地面与井下两个部分,地面为驱动部分,由电动机提供动力,并将此动力传递给抽油杆,抽油杆获得足够的动力后,驱动井下部分的螺杆高速旋转,将井液带到地面。

螺杆泵采油工艺的应用中,需注意以下方面:(1)依据对油田情况的掌握,做好螺杆泵型号的对比与选择,确保所采用的螺杆泵,能完全适应油井条件,保障其运行的稳定性,确保螺杆泵的采油效率。

双螺杆抽油泵技术在油田应用的可行性探讨

双螺杆抽油泵技术在油田应用的可行性探讨
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8・

油 工

双 螺杆抽 油 泵技 术在 油 田应 用 的可 行性 探讨
何 艳 ,许 军 ,朱 雪芹。 ,李 巍 ,陈 勇
(. 1 大庆油 田有限责任公司 采油工程研究院 ; . 2 大庆油田有 限责任公 司 采 油六厂 ; .大庆油田有限责任公司 采油一厂) 3
作者简介 : 何艳 (96一) 16 ,女,工程师 , 从事机械采油研究 工作 。E— a : e 6 1 e oh aCr c m i hy 9 @ptc i . O 1 n l 6 r n l .
维普资讯
双螺 杆抽 油泵技 术在油 田应 用 的可行性 探讨
利技术 , 特别适合介质粘稠、油气 比高、含砂的油井 举升,结合油田高含水后期、外围油田稠油开发的需
要 ,应用 双螺杆抽 油泵技 术对节 能降耗 和提高 经济效
益具有重要 意义 。
1 工作原理及性 能分析
双螺 杆抽油 泵 是一 种 回转 容 积泵 ( 1 ,该 泵 图 ) 分为几个组 件 ,各个 组件 均具有 一定 的承压能 力和排
性,可 以保证长寿命低扭矩和高转速运转 ,特别适合
稠油、油气 比高 、 含砂油井的举升。
图1 井下双螺杆抽油泵示意图
2 国内外研究情况及发展趋势
地 面 多相 流 双 螺 杆 泵 技 术 开发 于 2 0世 纪 3 0年
下接 头:2 同步 齿轮 :3 从动螺 轩:4机 械簿封 :5 导偏 齿 一 一 6联轴 器:7 传动轴 : 8抽 油杆接 头 ;9 j动螺 杆 :l - ( 卜衬套
工作特 性试验 研究 ,掌握 泵的静态 和动 态特性 。
行现场试验。但 因技术保密等原 因,系统整体结构 、

螺杆泵举升在鲁克沁油田的应用

螺杆泵举升在鲁克沁油田的应用
2 1 年第 1 期 00 O
内 蒙 古石 油化 工
4 5
螺 杆 泵 举 升 在 鲁 克沁 油 田的应 用
徐 建 忠
( 吐哈油 田公司鲁克沁采油 厂, 新疆 鄯善 880) 32 2
摘 要 : 文针 对 鲁克 沁 油 田超深 稠 油油藏 特 点 , 系统认 真分 析 前期 井 筒举 升 工 艺的基 础 上 , 本 在 采 用螺 杆泵 配 套环 空掺 稀油 降粘 井 筒举 升 工 艺, 首次 成功应 用螺杆泵 将 稠 油举 升 到地 面 , 到 了增 大 油井 达
1 鲁克沁油田油藏特征及井筒举升工艺现状
1 1 油藏特 征 .
鲁 克 沁油 田油 藏埋 深 2 0 - 3 0 m; 层 压力 3 0- 4 0 地  ̄ 系数 1 O ~1 0 MP / 0 m, . 2 . 5 a 1 0 地层 温度 6 ~9 ℃ , 4 7 地 温梯 度 2 4 1 0 左 右 。储 层平 均 孑 隙度 3 . ~ . ℃/ 0 m L 04 1. , 均 渗透率 64 19 0 m。 89 平 9 1 X1 。储层 胶结 程度较弱, 以泥 质 胶 结 为 主 , 为强 水 敏 储 层 , 层 处 储 于 出砂边缘 。 田原 油属 普通 B级 稠 油 ,5  ̄ , 油 0 C时 地 面脱气 脱水 原 油粘度 为 5 7 . 2 5 0 a s 地 层条 9 2- 5 7 mP . , -  ̄ 件下 原油 粘 度 为 5 6 1 4 a S 原 油 密度 0 9 ~ 2 ~ 5 mP . , .5 0 9 g c , 固点 1 ~ 3 ℃ 。当温度 低 于 6 ℃后 , . 7 /m。凝 9 5 O 随温度 降低 , 油粘 度迅 速增 加 。 原
1 2 举升 工 艺现状 .

井下直驱螺杆泵无杆举升技术

井下直驱螺杆泵无杆举升技术

井下直驱螺杆泵无杆举升技术摘要:中国石油勘探开发研究院依托中国石油天然气集团公司重大科技项目,结合油井实际生产需求,经过近10年的摸索和试验,联合攻关开发了潜油永磁同步低速电机,技术思路是采用“潜油永磁同步低速电机+保护器+柔性轴+螺杆泵”结构。

目前这项技术适用油井排量范围是5~50m3/d,满足大部分中国石油油井举升需求。

关键词:无杆举升;井下直驱螺杆泵;井下电机1引言中国石油天然气集团公司油井超过20万口,由于地层能量偏低,人工举升油井占到总井数的95%以上。

人工举升主要有抽油机、螺杆泵、电潜泵、水力泵和气举等技术和装备,其中有杆泵(抽油机和地面驱动螺杆泵)数量达到了92%。

有杆泵采油是通过抽油杆将动力传到井下,带动井下泵运动将原油举升到地面。

有杆泵采油面临3个方面的生产难题:一是效率低、能耗高,有杆泵采油设备平均系统效率只有24%,每年消耗的电能约占油田总耗电的一半以上;二是大斜度井、聚驱井、高含水井增多,杆管偏磨问题越来越严重,导致检泵周期短,吉林、长庆油田部分油井由于杆管磨损检泵周期只有300 d左右,远低于抽油机井平均检泵周期800d。

随着斜井、定向井及水平井数量不断增加,井眼轨迹更加复杂,有杆泵采油杆管磨损现象会更加严重;三是有杆泵采油井口采用光杆盘根动密封,更换不及时会导致原油泄漏,造成安全环保事故。

针对有杆泵采油存在的问题,国内外一直在致力于发展无杆举升技术,目前比较成熟的是电潜离心泵。

该技术主要适用于日产液50 m3以上的油井,由于中国石油油井产量普遍偏低,限制了其广泛应用,电潜泵井只有2 000余口。

电潜螺杆泵是近年发展起来的无杆采油技术之一,与潜油电泵相比,在稠油井、出砂井中有更好的应用效果。

国内外进行了大量的研究,美国的Centrilift Amoco和加拿大的KUDU等公司从20世纪90年代开始进行电潜螺杆泵产品的研究,传统的思路是采用“潜油电机+井下减速器+保护器+螺杆泵”结构方案,该方案中电机转速1450 r/min,通过行星减速器将输出转速降到150 r/min左右,减速比为9∶1。

螺杆泵采油

螺杆泵采油

螺杆泵采油螺杆泵采油螺杆泵(PCP,Progressing Cavity Pump)是以液体产生的旋转位移为泵送基础的一种新型机械采油装置。

它融合了柱塞泵和离心泵的优点,无阀、运动件少、流道简单、过流面积大、油流扰动小。

在开采高粘度、高含砂和含气量较大的原油时,同其它采油方式相比具有灵活可靠、抗磨蚀及容积效率高等特点。

随着合成橡胶和粘结技术的发展,使螺杆泵也成为稠油出砂冷采、聚合物驱油的油田主要的人工举升方式。

生产厂家主要有美国的Centrilift(Baker Hughes公司的分部)、Amoco、Reda等几个大公司,它们以其雄厚的经济、技术实力,很快就研制成功并进入批量生产阶段,在技术及产品上均处于世界领先地位。

在加拿大主要由Corod公司,法国PCM公司,英国的Moyno泵有限责任公司、美国的Kois & Moyno公司,我国现加工制造螺杆泵的厂家有北京石油机械厂、唐山玉联有限责任公司、上海东方、潍坊生建、胜利高原、天津螺杆机械有限责任公司等多家,应用及配套技术也相对成熟,现已成熟的螺杆泵采油配套技术有:管柱防脱技术,杆柱防脱技术、管柱、杆柱扶正技术、螺杆泵井清、防蜡解堵工艺技术。

这些配套技术的成功应用使螺杆泵在稠油开采领域得到了较广泛的应用。

一、螺杆泵采油系统螺杆泵采油系统按驱动方式可划分为地面驱动和井下驱动两大类,而地面驱动按不同驱动形式又可分为皮带传动和直接传动两种形式,井下驱动也可分为电驱动和液压驱动两种形式。

在整个螺杆泵采油系统中,地面驱动发展较早、也较成熟,但是井下驱动避免了地面驱动扭矩的损失、设备也比较少,具有较高的采油效率,国内正处于试验阶段。

1. 地面驱动螺杆泵系统地面驱动螺杆泵装置是利用抽油杆传递地面电机的扭矩,带动井下螺杆泵转动来举升原油。

就其驱动方式而言,它是一种旋转运动的有杆泵。

其装置主要由驱动系统、联接器、抽油杆及井下抽油装置组成。

但随着丛式井、定向井及斜井的日益增多,地面驱动螺杆泵开始暴露出其缺陷,由于不断的扭转常使抽油杆接箍松脱,丝扣损坏,特别是在下泵较深,负荷较大的井中更为严重;另外,在丛式井、定向井和斜井中,常规的地面驱动系统还要经受抽油杆损坏和抽油杆与油管偏磨产生的漏失问题,增加了油井因抽油杆失效所造成的损失,使油井作业费用增加。

螺杆泵性能参数表

螺杆泵性能参数表

GLB系列采油螺杆泵是近十几年来国内外迅速发展起来的一种新型采油机械设备,主
置匀速带动加强级抽油杆转动,驱动井下螺杆泵工作,达到抽吸地下原油的作用。

其结构简单,体积小耗,价格低,能泵送液体的种类范围较宽,包括高粘稠油、高含腊原油、含砂原油。

地面输送高粘稠油螺杆抽油泵性能参数表
备,主要由单螺杆油泵和地面驱动装置组成,由地面驱动装的作用。

其结构简单,体积小,重量轻,使用维修方便,节省能
含砂原油。

地面输送高粘稠油泵、高含腊原油泵、含砂原油泵。

电潜螺杆泵应用介绍

电潜螺杆泵应用介绍

二、特点
与潜油电泵相比具有如下优点:
1.相同扬程和排量时,用电要少得多; 2.潜油电泵转速2900rpm,而电潜螺杆泵为150~360rpm; 3.保护器、电机油、小扁电缆和动力电缆相同; 4.系统效率较高,尤其是稠油井; 5.对井液的乳化作用非常小; 6.油液中的蜡质不易在泵筒内结垢; 7.在低于40%自由气含量的情况下不用考虑气体分离。
变频调速装置
采用针对电潜螺杆泵产品设计的变 频调速控制装置,有效实现了电机频率 在2-60Hz内的自由调节,从而可有效满 足井下电机在不同油井状况下以不同速 度运行的要求;并可有效实现电机的软 启动,消减频繁启动、停止对电机、电 缆、井下螺杆泵造成的损害,并有效的 降低了运行能耗和设备的维护费用。
10 3000 11 2700 16 3200 17 2500 16
15 3000 18
16
9.85
9.5″ 9.5″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″
7”
120DT83 120-23 120*23 120*23
120DT33 120*23 120*23 120*23 120*23 120DT33 75*23 40-33 40-33 40-33 40-33 40-42 40-33 40-33
2.油层有较好的供液能力,保证具有300m以上的沉没度; 3.对于出砂井,产液含砂量体积比在5%以下; 4.井液粘度在5000mPa·s(50 ℃ )以下; 5.油层温度小于120℃。
六、维护保养
1.测量动液面
初次开机时应每天测一次动液面,直至液面 稳定为止,以后每周测1次。其目的:一是防 止泵干磨(泵上应有300米以上的动液面); 二是根据动液面的变化情况决定是否调整转速, 以便建立合理的油井产液供排关系。
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APPLICATIONS■Progressing cavity pump (PCP) wells■High dogleg severity (DLS) wells suit-able for PCPs■Wells with restrictions of rod ortubing wear or wax problems■Offshore heavy oil wellsBENEFITS■Eliminate restrictions to running PCPin wellbore with high DLS■Reduce all PCP failures caused byrod string and tubing wear■Decrease torque and pressure lossesin relation to high-viscosity fluid■Reduce torque by 20–60% with theelimination of rod string■Improve overall efficiency■Reduce power consumption■Increase safety without having rodbackspin on the surface■Avoid leakage at surface withouthaving a stuffing box■Lower wellsite maintenance cost■Minimize noise disturbanceFEATURES■Permanent magnet motor (PMM)based downhole drive■Broad range of PCP speed from50–500 rpm■Constant torque in the entire rangeof speed■PMM applicable control panel inNEMA4 enclosure■Completion and various componentsare compatible with conventional ESP■Canadian standards association(CSA) and underwriters laboratories(UL) certified The most typical PCP failure occurs from sucker rod or tubing wear. The severity of wear is determined by various factors such as DLS, water cut, and sand cut. The wear is especially high for deviated and horizontal wells. KUDU Rodless PCP* eliminates all rod failures, resulting in a 30–50% decrease in system failure rates. This technol-ogy also allows for pump installations in a high DLS or horizontal section of the well.Rodless PCP components A low-speed downhole PMM drive and a PCP are capable of working together in challenging PCP wells without being limited by deviation profile. Every component of a KUDU Rodless PCP is selected based on well conditions and the customer’s operational parameters, such as production target rate. All other system components are selected dependent on the PCP and motor combination.KUDU Rodless PCP.Rodless PCP Progressing cavity pump combined with submersible electrical motor for artificial lift solutionsPMM technology PMM downhole drive is a proven technology that has been used with regular ESPs for many years and in PCP applications since 2003. A synchronous machine incorporating rare earth magnets in its rotor design, a PMM provides the following benefits: ■improve efficiency due to low power loss in the rotor ■increase power density with a shorter motor ■enhance dynamic performance by providing a variable frequency drive (VFD) specifically designed for PMM.By adopting a low-speed PMM, KUDU Rodless PCP provides constant torque in the entire PCP speed zone, ranging from 50 rpm to 500 rpm. Such system flexibility enables easy adjust-ment to a broad range of well production rates without replacing the pump. The downhole assembly is effective in high temperatures of up to 300 degF (150 degC) and is corrosion resistant with special coating.KUDU Rodless PCP Specifications Production rate †, bbl/d [m 3/d]12–1,900 [2–300]Maximum setting vertical depth, ft [m]6,500 [2,000]Maximum downhole temperature ‡, degF [degC]300 [150]Operational speed range, rpm 50–500Maximum power capacity, hp [kW]60 [45]Power supply requirements, V [Hz]Three-phase 380–480 [50–60]Maximum pump axial load, lbs [kg]13,200 [6,000]Minimum casing size, in [mm] 5.5 [139.7]†Based on pump model, fluid level, and pump setting depth.‡ Maximum temperature for PMM.Real-time downhole monitoring system Applying downhole telemetry, KUDU Rodless PCP prevents pumpoff conditions, monitors equipment performance, and optimizes well production. The system includes a multisensor downhole gauge package completed with a digital well monitoring system. The downhole sensors are connected to the PMM base, and the surface interface box is mounted inside the control panel. The unit also utilizes a power cable to receive signals from the downhole tool. The signals are interpreted by a data acquisition system on the surface and then sent to the VFD for monitor-ing, control, and recording. The system is able to provide the following measurements: intake pressure intake temperature motor winding temperature vibration pump discharge pressure (optional).PMM-specific control panel KUDU Rodless PCP utilizes a specially designed control panel which works with the down-hole motor as one unit without costly step-up transformers. The control panel has a built-in NEMA4 enclosure and offers a number of critical features, including: dynamic backspin brake multiple speed controls data logging and storage programmable digital and analog inputs or outputs remote communication options data management software.Tubing drain PCP Rotor connection coupling Flexible shaft Motor lead extension Pump intake Permanent magnet moter Motor centralizer Supporting unit Motor protector Permanent downhole sensors。

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