直驱型螺杆泵在聚驱井上应用
潜油直驱螺杆泵在萨北油田的应用
潜油直驱螺杆泵在萨北油田的应用【摘要】潜油螺杆泵取消了抽油杆，将驱动装置移至井下，在继承了地面驱动采油螺杆泵优点的同时，也克服了其固有的缺陷。
北2-356-84是萨北油田第一口潜油螺杆泵，也是第一口潜油直驱螺杆泵试验井，投产已有8个月。
本文从潜油直驱螺杆泵的基本结构入手，与螺杆泵进行对比，分析其在油田的适用性；根据这在生产中出现的问题，归纳了该设备在日常管理中的注意事项；并提出所应做的后续试验。
【关键词】潜油直驱螺杆泵适用性日常管理地面驱动采油螺杆泵与抽油机相比，具有基建费用少、占地小、节能等优点。
但也因其特殊的采出方式，暴露出热洗难度大、抽油杆偏磨问题始终无法根治的问题。
因此，潜油螺杆泵开始进入油田生产领域，随着潜油电机技术水平的提高，近年来发展出了潜油直驱螺杆泵，即取消机械减速装置，潜油电机直接驱动螺杆泵转子，依靠地面变频设备降低转速。
1 潜油直驱螺杆泵的基本结构潜油直驱螺杆泵核心部分由直驱潜油电机（含电机保护器）、连接器、螺杆泵泵身和地面变频控制设备组成，抽汲部分为螺杆泵，驱动部分类似电泵。
最显著的特点是专用直驱潜油电机和柔性连接器。
1.1 直驱潜油电机与普通电潜螺杆泵相比，潜油直驱螺杆泵取消了机械减速装置，而使用专门的直驱永磁同步电机，依靠地面控制箱控制器实时跟踪负载变化，调节相应的电压和电流，精确控制电机速度和转矩。
1.2 连接器连接器也称柔性轴，为双万向节结构，连接电机转子和螺杆泵转子。
连接器在将电机转子的同心运动转换为螺杆泵转子的偏心往复运动，承受高扭矩的同时，双万向节中的止推轴承还要承担螺杆泵的向下轴向力，阻止其作用在电机轴上。
2 潜油直驱螺杆泵现场试验情况2.1 北2-356-84井概况北2-356-84井是萨北油田第一口潜油直驱螺杆泵井。
该井1994年10月新井投产，使用6型抽油机。
2006年11月转螺，使用KGLB200-25型螺杆泵。
在进行潜油直驱螺杆泵试验前，螺杆泵转速65Rpm，日产液30.4t，日产油1.1 t，含水96.5%，液面720米，流压7.69Mpa。
直驱螺杆泵在提高锦91块东部机采系统效率方面的作用
直驱螺杆泵在提高锦91块东部机采系统效率方面的作用摘要：为提高区块整体机采系统效率，解决锦91块东部高含水、低产低液井长期以来系统效率偏低的情况，结合地质特点和传统螺杆泵在生产中的实际现状，通过使用直驱螺杆泵，实现永磁同步电动机直接驱动、减少机械减速器和皮带减速器。
现场4口井实际应用表明，单井耗能比抽油机降低1/3以上，线路损耗节省75%，综合节电率约22%，系统效率平均提高了4.13个百分点。
关键词：系统效率直驱螺杆泵节能电机一、引言螺杆泵采油系统特别适合高粘稠、高含气、高含砂、高含水以及低产油井的原油开采，能有效地克服气锁、砂卡等现象。
同时，具有节能高效、体积小、重量轻、安装方便、井口占地面积小、检泵周期长、二次性投资及运行费用低和便于管理等优点，用它取代游梁式抽油机和电潜泵，必然是经济合理的选择。
美国Amoco公司在高含水油井的螺杆泵采油实验表明，螺杆泵装置的平均总系统效率达到了63.4%，比游梁式抽油机高出13%，比电潜泵高出50%。
我国传统的螺杆泵井上驱动系统一般采用异步电动机，再配套相应的减速箱。
虽然总体上螺杆泵比游梁式抽油机效率高，但其正常工作时处于低负荷状态，而启动时又需要高转矩，因此与之相配套的电机长期以来存在配置偏大的问题。
大量实验表明，异步电动机效率和功率因数均较低。
另外，传统的螺杆泵系统具有调速困难、减速箱需经常维护、系统效率和经济效益都很低的缺点。
直驱螺杆泵系统采用节能型大力矩永磁同步电动机直接驱动，减少了机械减速器和皮带减速器，增加了反转制动机构。
可实现带电停机、断电制动和负载自动跟踪的功能，并且节能效果显著。
二、区块地质概况及系统效率现状锦91块(东)，是锦45块东部的一个次级断块,含油面积2.8Km2，原油地质储量1490×104t，可采储量512×104t，开发目的层为沙一、二段的于楼油层和兴隆台油层。
锦91块东部总体开发效果呈逐年下降趋势，主要是近几年无新井产能接替，并且措施增油效果逐年变差，从而导致全块产量呈下降趋势。
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。
新型直驱式螺杆泵地面驱动装置在油田生产中的应用
现 场应 用情 况及 实施 效 果 ，并对 该 系统进 行 综合 效 益评价 。 实践证 明 ，该 装置 采 用三相 永磁 无
行 的 关 键 部 件 ，具 有 电 动 机 过 载 、 过 流 、断 相 、欠 “ 寒 冻期 ”的 一 项重 要 举 措 。针 对 部 分 油井 供 液 不 压 等 自动保 护 功能 ，同时具 有速 度 调节 、电动机 软 足 、油 井液 面 低 、产液 量少 、系统 运行 效率 相对 较 启 动和 软刹 车等 控制功 能 。 低 、油 井开 采 成本 高等 问题 ，国 内各油 田普 遍采 用 该 装置 软刹 车 采用 电气 控制 ，在控 制箱 内设 有 油 井螺 杆泵 采 油工 艺取 代传 统 的游 梁式 抽油 机生 产 能 耗 电阻 和刹 车控 制器 。 当系统 停 机或 失 电时 ，抽 工 艺 ，但 不 少 油井 特别 是稠 油井 仍 不能满 足 螺杆 泵 油 杆 的 弹 性 能 量 拖 动 永 磁 电 动 机 反 转 ， 能 量 就 会 消 抽 油装 置 的生 产工 艺要 求 ，存在 油 泵空 抽 、能耗 高 耗 在刹 车 电阻 上 。直 到抽 油杆 弹性 能量 消耗 完 ，抽 的 问 题 。 为 此 ，在 调 查 研 究 的 基 础 上 ，提 出 了 采 用 油杆 回到 初始 状态 ，下 次 启动 时启 动转 矩很 小 。它 新 型直 驱式 螺 杆泵 地 面驱 动装 置在 油 田生 产 中的应 与传统 螺 杆泵 机械 刹 车系 统相 比 ，具有 动作 可靠 性 用这 一研究课 题 ，并 取得 了 良好 的现场应 用效果 。 好 、结 构 简单 、成 本较 低 等优 点 ，能有 效避 免采 用
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。
新型高效螺杆泵应用及节能分析
新型高效螺杆泵应用及节能分析摘要：常规螺杆泵举升方式存在地面驱动装置传动效率低、减速器损坏维修费用高、传动装置存在安全隐患等问题，针对这种问题试验应用了直流电动机直驱螺杆泵技术，介绍了直驱式螺杆泵的原理、结构和特点。
分析目前螺杆泵方面的节能潜力。
由于直流电动机直拖螺杆泵地面驱动装置电动机转子的磁场为永磁原理，不需要从电网吸收无功功率，所以功率因数接近1，与普通地面驱动装置相比平均节电率26.5%，直驱装置运行平稳、可以实现电动机的无级调速，易于操作，管理方便，减少了地面驱动生产维护费用，具有着明显的节能效果。
关键词：螺杆泵应用节能近几年随着螺杆泵及相关配套技术的逐步完善，在油田上得到了大量的推广应用。
目前普遍应用的螺杆泵举升方式存在地面驱动装置传动效率低、减速器损坏维修费用高、传动装置存在安全隐患等问题，针对这种情况我们试验应用了直流电动机直拖螺杆泵地面驱动技术。
该地面驱动装置在节能方面有着明显效果，现场操作起来简单方便，电动机在驱动程序的控制下工作，可以自动实现软启动、软停机、电磁制动等功能。
同时，安全性能也大大提高，直驱式螺杆泵驱动装置取消了地面驱动装置的机械减速器和皮带，减少了传动装置，降低了地面故障率。
直驱式螺杆泵驱动装置的应用，进一步提高驱动系统的可靠性及满足螺杆泵在不同的工况下对驱动系统要求，完善了螺杆泵井配套工艺技术，对螺杆泵的普及和发展具有重要意义。
一、直驱式螺杆泵的原理及特点1.原理直驱式螺杆泵驱动装置与机械式相比，取消了原螺杆泵的减速机构，减少了传动环节，传动效率较高，由电动机直接驱动光杆，电动机为永磁同步电机，由变频调速装置控制，电机运行功率因数为1，整套驱动系统高效节能，平均节电率达到25%。
直拖螺杆泵地面驱动系统主要由光杆方卡、机械密封、驱动电动机、承重轴承箱和封井器等部分组成。
光杆穿过电动机的空心轴，通过方卡子与电动机空心轴联接。
电动机的转子上铸有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器，作用是准确地检测出转子的位置，并把位置信号发送给智能运算、逻辑控制部分，将直流电压依次加到电动机的各相上，电动机定子上产生的磁场与转子永磁磁场相互作用而使转子转动。
直驱型螺杆泵在聚驱井上的应用
直驱型螺杆泵在聚驱井上的应用摘要：分析了新型直驱型螺杆泵的节能效果，指出了直驱型螺杆泵在日常管理中存在的优势与不足。
应用表明，一种新式的直驱型螺杆泵取代老式螺杆泵，解决了传统的异步电机式螺杆泵能耗高，安全性差，维护费用高等问题。
针对卡泵的井，目前主要采取提杆洗井或是憋压洗井方法，但通过调整运行参数，加密洗井可有效减少或避免出现卡泵现象。
关键词：直驱型螺杆泵节能螺杆泵采油技术具有可以举升稠油、适应含砂油井、降低一次投资、安装和管理方便、节能等优点。
传统异步电机式螺杆泵在生产中逐渐的暴露出一些问题，大参数运行时井口震动大，皮带磨损严重，减速器齿轮磨损快，防反转失灵时龙骨式驱动轮存在安全隐患等问题。
防反转装置由电磁控制器控制，柔和平稳、无冲击；减少了更换皮带、加注润滑油等维护性工作量及费用等优点。
为此，引进了一批直驱型螺杆泵，在某队安装8口直驱型螺杆泵进行试验。
通过观察试验效果，提出了直驱型螺杆泵一些比较直观的认识。
1直驱型螺杆泵的优点1.1直驱型螺杆泵能耗低安全性高（1）直驱型螺杆泵依靠立式空心轴电机驱动螺杆泵光杆取消了机械减速器，减少了在防反转失灵使皮带轮飞出的安全隐患。
（2）取消了老式异步电机的动力传动结构，减少了更换皮带和加注润滑油等工作。
某队老式异步电机式螺杆泵平均每月要消耗皮带100组左右，日常维护春秋更换润滑油及生产时需定期观察驱动头是否缺油或机油变质，及时的给驱动头加注润滑油，这项工作每年需消耗润滑油500桶左右。
对比发现，直驱型螺杆泵的运行电流要远远低于异步电机式螺杆泵。
见表1。
以某1503和某1333举例说明。
分析表明，相同的电机功率下直驱型螺杆泵运行电流要远远低于传统异步电机式螺杆泵节电效果明显，通过安装电度表计算，某1503井在29天内耗电13630 KWh；某1333井29天内耗电15080KWh，差值为-1450 KWh。
虽然这两口井参数略有不同，但直驱型螺杆泵节能效果明显。
新型直驱式螺杆泵的应用及节能分析
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对 比表
Ｂ —２ 一 ５ 螺 ｌ ２ Ｊ ６ ｌ３．９ｌ９ ｌ ３ ２ ０４ ｌ Ｏ５ ｌ ２ ３４ Ｐ３ｌ ０ ２６ ５６ ７ ５ １ ５ｌ ． ９ ５ Ｂ —２ 一 ５ 螺 ｌ ２ Ｉ２２６ｌ７．７ｌ ４７ １ １ ｔ４ ｌ ０７ ｌ ２ ３０ ＰＳｌ ９ ８ ． ４２ ２Ｉ ８１ ｌ Ｌ ３ ３ ９ ４
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表２ 传统螺杆泵与新型直驱螺杆泵井生产能耗
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、
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由以上表 可以看 出，新 型直驱式螺杆泵井 平均吨液 耗电量 比传统螺杆 泵井低２ ２ ｋ ／ ． ６ Ｗｈ 反 转速度越快，持续时间 越长， 直到油套压差 １ 新型直驱式螺杆泵与传统机械式螺杆泵 相 ｔ ，系 统 效 率 提 高 １ ５ ２． ％，说 明直 驱 螺 杆 泵 恢 复平衡为止 。螺杆泵 的反转不仅 会使杆柱脱 比是 高效节能 的 传统 机械式螺杆 泵为三相 感 井 能耗 相 对 干传 统螺 杆 泵井 相 比 ，能耗 有所 扣、光杆 甩弯，地面驱 动装置零部 件损坏 ，而 应 电机螺杆 泵驱动 系统 其结 构简单 、价 格低 降 低 ，系统 效率 有 所提 高 。新 型直 驱 式螺 杆 且 会危及设 备的 安全 ，还 会危及现场 维护操 作 廉 最大的缺 点是 不节能 ，主要体现在 ： 泵 井平 均 百 米吨 液耗 电量 比传 统螺 杆 泵井 低 人 员的安全，成为生产事故的隐患 。 （） １电机本 身效率低 单井耗能大 。输 出功 ０ ３ ｋ ／ Ｏ ｍｔ ．２ ｗｈ ｌＯ ，节能效果达￣ ３ ％。所以新 １２ Ｊ （ ）高速异 步 电机 、皮 带 、减速 器机械 率一 定时 需要 的输入 功率就高 ，耗能就大 。 型直 驱式螺杆 泵比常规螺杆 泵相比 ，节能性能 ３ 噪 声较大 ，安全 系数低 ，需 要经常检 查皮带的 几千瓦的感应 电机效率一般在０ ７ 左右，而直流 更为突出，效果十分显著。 松 紧情 况 ，减速 箱的振动情 况及是 否有异常声 电机和交流永磁同步 电机效率可达０ ８０． ９。 ４ 结束语 响 ，维护工作量大 （ ） 率 因 数 低 ，线 路损 耗 大 ，这 是 交 ２功 新式 直驱武螺杆 泵驱动 系统在实现 可靠停 （）电机 本身效率低 ，功率 因数低 ，线路 流 电机 的 固有 缺 点 由于感 应 电机 功 率 因数 机 ，防止 倒转 ，有效 降低盘根渗漏 油 ，增加采 ４ 损耗大，单井耗能大。 ｃｓ ｏ￣＜ｌ 输 出同样 负载有功功率时 ，无功功率 油工作时 间 ，提高开 井时率 ，降低 工人劳动强 ２ 、新型直驱式螺杆泵的优势 也很大 导致线路 损耗增大 。而直流永 磁同步 度 ，以 及减少噪声污 染等方面均 显著优势 。通 新型直驱 式螺杆泵在原 理改进上 ，去 掉 了 电机的功率 因数ｃｓ ０ ｌ 无功功率很小。 过实际节 能分析 可以看出新 型直 驱式螺杆泵 比 皮带传动 的机械部分 ，采用立 式空 ， ＡＥＡ Ｃ ￣ ． （） ３机械减速器部分有 损耗 感应电机本身 常规螺杆 泵相比 ，系统 效率提高 １ ．％ ，节能 ２５ 接驱动螺 杆泵光杆 ，电机改进 成无刷直流 永磁 转速较 高 对于螺 杆泵需要 低转速 、大 力矩驱 性能更 为突出 ，节能 效果达到３ ％ ，在实现增 ２ 电动机 ，由专用无刷直 流控制 器进行控制 ，系 动时 只能加装 机械 或皮带 减速器 。一 般机械 产降耗 ，节约生 产成本 ，提 高经济效益方面具 统结构简单 、效率高。 减速器的效率在０ ８ ９ 。 ５ ０． ５ 有 良好的推 广应用前景。 （）较高的 启动转矩和过载能 力。 １ 按 照以上分 析 ，传统机械式 螺杆泵异 步电 新型直驱式螺杆泵的过载能力是３ ０ ０ ％额定 机效率按 ７ ％ 皮带效率９ ％，齿轮减速按９ ％ ５ ２ ２ 转矩 、１ 分钟 ，能够满足螺杆泵的起动要求 。选 计 算 传 统机 械 式 螺杆 泵 驱动 系 统 效率 仅 为 型时 不必过多考 虑启动的要 求 ，防止 了大马拉 ６ ５ （５ ９％× ２ ） ３ ％ ７％× ２ ９％ 。使用的异步电机都大 小车的浪费现象 。 于 １ｋ ，螺杆泵输 入功率一般在６ Ｗ ，无功为 ５Ｗ ｋ （ ）软 刹车 技术 实现可 靠停 机 ，防止 倒 ｌｋ ａ 属于大马拉小车的性质。 ２ ＯＶ ｒ 转 ，可有效避免 抽油杆 脱扣及机械 损坏甚至人 直 驱 式 螺 杆 泵 驱 动 系 统 ， 转 子 为 永 磁 身伤害事故。 式 单 用Ｃ ｓ ：ｌ ｏ中 控制 方式 ，几 乎 无励 磁 损 参考文献 ： 张军峰，１７一 ９１，助理 工程师，主要从事油气 田 软刹 车技术属于 抑制型控制方 式 ，在控制 耗 额 定效 率可达 ９ ％，在 ｌ ３ １ ／ 负载率 时效 率 开发方面 的研 究。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。