螺杆泵井低泵效原因及对策研究 第6页
变差，电机功率变大。
（3）驱动螺杆泵抽油的合理电机功率。驱动螺杆泵电机功率的配备除考虑正常条件外，还应考虑特殊条件下的需要。
①电机驱动功率应考虑螺杆泵光杆所需实际功率，也就是正常工作时的功率。
②一般电机的启动电流是电机正常电流的三倍，为了保证在电机启动时不烧电机，应留有保险系数。
③螺杆泵停泵，用防反转制动，扭矩不释放，再启动电机时，实际是满载启动，这时启动扭矩较大。
考虑上述因素后，电机功率不能取太小，以免特殊情况时会烧电机。若选择电机过大，电机在工作时利用率太低，电机效率低。另外，油井启抽时多数泵抽压差较小，负荷较小，综合各种因素考虑，选择电机功率应是正常工作时功率的1.5-2倍。
（4）合理沉没度的确定。螺杆泵抽油沉没度是螺杆泵抽油系统的一个重要参数，沉没度过高，影响油井产量。若控制的过低，影响泵的吸入状况，使泵效降低。螺杆泵定子橡胶发热，定、转子间的摩阻增大，使抽油系统工况变差，螺杆泵定子破坏加快。因此在抽油过程中，必须控制好泵的沉没度。泵的沉没能力计算式为：
（3-11）
式中 、 ——套管压力、泵吸入口处的沉没压力，MPa；
——泵吸入口到动液面的深度，m；
——环空动液面到泵吸入口处流体的重度 N/m3。
正常情况下， MPa较好， MPa。若 过大，由于测试误差，可能导致 趋于零。由于动液面测试误差较大， 也不能过小。根据测试的推确程度，适当将 提高一点。
（5）螺杆泵的合理压头。泵的压头是螺杆泵抽油系统正常运行的最基本参数，它是文持螺杆泵能否正常运转的关键指标。若螺杆泵的压头低于油井所需压头，油井不能生产。
①螺杆泵的压头，由单级承压能力和级数决定，由水力特性曲线可以查出，但在油田应用中，抽吸介质的粘度、螺杆泵有效的工作级数、螺杆泵单级承压能力等都是影响螺杆泵工作压头的因素。
②举升流体所需压头为：
（3-12）
式中 ——泵的压头，MPa；
——泵的出口压力，MPa；
——泵的入口压力，MPa。
③螺杆泵举升的剩余压力为：
（3-13）
式中 ——是泵在正常抽吸过程中的螺杆泵零排量压头与所剩余
压力，MPa；
——是螺杆泵零排量时的压头，MPa。
3.2.2.2 外界因素分析
（1）油井出砂的影响。油井在生产过程中，大部分井出砂。虽然螺杆泵对含砂有较好的适应性，但在连续不断的运转中，带砂液体通过螺杆泵空腔可将砂粒带走，此时砂粒对定子和转子长期磨损。
①油井出砂加快螺杆泵定、转子的磨损，使螺杆泵过早漏失，压头下降。定、转子之间的摩擦扭矩增加，易出现断杆，使驱动头负荷增大。
②油井出砂严重，长期不冲砂会埋泵吸入口，造成螺杆泵供液不足，使油井液面上升、油井产量下降。油管流体不流动，油管流体中含砂下沉，堆在泵出口处，易卡泵，使电流增大，主要危害是易烧泵。
③油井出的部分砂镶嵌在定子橡胶中，使橡胶表面破裂。镶嵌的砂粒越来越多，橡胶弹性过早失效，使螺杆泵定子橡胶过早破坏，压头降低，漏失量增加。
④油井出砂在螺杆泵停泵时，油管内流体停止流动，流体含砂下沉。停泵后再次启抽时，易出现卡泵，易使抽油杆、地面驱动系统破坏:沉砂易堵塞油管流体，形成憋泵现象，易出现破坏地面系统及烧泵现象。
（2）油井结蜡的影响 。一般原油含有石蜡质、胶质、沥青质，只是不同油井含蜡量不同。在原油从井底通过螺杆泵沿油管举升到地面的过程中，原油的温度随地层温度降低而降低。当蜡质达到结蜡温度时，蜡质从油液中析出，并粘结在油管壁和抽油杆上。
①井口、地面管线结蜡，使井口回压增大，增大泵的实际压头。
②泵出口以上结蜡，不但会有上述的危害，还会使油管沿程损失增大，抽油杆旋转磨阻增大，抽油杆及地面驱动系统负荷增大，使产量降低，增加事故率。该部位结蜡，除上述影响外，泵的抽吸状况变差。
③泵吸入口以下结蜡，影响更严重，除上述影响外，泵吸入状况变差，液面上升，产液下降，严重时造成供液不足、泵效降低、易烧泵。
④预防油井结蜡，是保证螺杆泵采油井长期正常运转的主要途径之一。因此要制定合理的洗井周期，保证洗井彻底，同时也可以对油井定期加药防止结蜡。
（3）游离气对螺杆泵采油的影响。螺杆泵抽油，由于进、排液都是连续进行，不会发生气锁现象，能够适应于相对气液比较高的油井。正常抽油时气液比越高，泵效就越低。造成产液量波动或产量下降。
如果气液比过高，将有大量气体进入泵内，对定子橡胶造成气浸溶胀，增加摩擦扭矩后，产生大量热又不易被含气量较高的气体带走，引起泵温升高；同时引起定转子得不到充分润滑，易损坏定子和转子。
（4）泵深的影响。一般下泵越深，要求的举升压头越大，同时管柱及杆柱受力越大，对杆、管的强度要求也越高。要求泵定子和转子不但要有足够的刚度，还要提高泵定子的承压能力，保证密封不漏失。同样的单级承压能力，泵越深要求泵的级数越多；同样级数要求单级承压能力越大，对定子橡胶的耐温要求也高；下泵越深，地层温度越高，对定子橡胶影响越大。
（5）温度的影响。目前多数螺杆泵定子橡胶的耐温能力达到80℃以上。高温橡胶，耐温可超过1200℃以上。若地层温度超过橡胶的许用温度，定子橡胶会加快损坏，降低螺杆泵的性能指标，大大降低使用寿命。橡胶温度越高，定、转子间的摩擦力增加量也越大，使系统工况变差，井温高对螺杆泵有好的一面，也有坏的一面。螺杆泵不工作时，允许的温度偏高，螺杆泵在工作过程中不允许存在超过定子橡胶许用的温度。下泵后，螺杆泵定子橡胶温度变化是一个重要因素，不容忽视。
除了上述因素以外，还应注意粘度的影响。一方面，粘度增加使得漏失量减小，有利于提高泵的容积效率和系统效率；另一方面，粘度的增加将使流动阻力增大而降低泵的充满程度和举升高度，泵的容积效率和系统效率也随之降低。同时，泵的磨擦增大将增加阻力扭矩。因此，在实际应用中，应注意粘度的影响。
从以上分析可知，影响泵的工作特性的因素很多，只有更好了解泵的工作原理、特性，分析各种可能的情况，才能制定出符合油田的工作参数，提高油田的经济效益
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