螺杆泵油井工作的研究及优化

        地面驱动井下螺杆泵(简称螺杆泵)的工作原理，它兼有离心泵和容积泵二者的优点。螺杆泵运动部件少，没有阀件和复杂的流道，吸入性能好，水利损失小，介质连续均匀吸入和排出，砂粒不易沉积且怕砂磨，不易结蜡，因为没有阀，不会产生气锁现象。螺杆泵采油系统又具有结构简单、体积小、重量轻、能耗低、投资低、使用和安装维修保养方便等特点，所以螺杆泵已成为一种新型的实用有效的机械采油设备。螺杆泵在抽汲高粘度、高含沙和高含气量的原油中具有独特的优越性。

        我国辽河、胜利、大庆等油田已广泛应用地面驱动单螺杆泵开采原油，并取得了较好的经济效益。然而，现场应用经常出现因螺杆泵的泵型选择及其它工作参数不匹配等问题。本文提出了一套以系统效率为目标函数的地面驱动螺杆泵油井生产系统的优化设计软件，该软件根据油井的基本资料，快速而准确地确定螺杆泵型号及合理的下泵深度、最佳的螺杆泵转速、排量等工作参数。

        螺杆泵油井工作性能的好坏可以用很多指标来评价，如油井产量、采油指数、螺杆泵泵效、螺杆泵寿命等，这些指标可以从不同的方面来评价螺杆泵油井的性能，但却又都无法全面地评价其综合性能。影响螺杆系统效率的参数很多，如油井结构、井液性质、螺杆泵性能和工作参数等。但系统效率总是输出功率和输入功率的比值。输入功率可以通过减速器传到光杆上的扭矩和光杆的转速求得。输出功率是螺杆泵进出口压差与油井实际产液量的乘积。泵进出口压差可以根据井筒内井液流动所产生的压降来计算。

        因此，螺杆泵优化软件的开发应用，将螺杆泵选井提高到理论计算的高度，避免了选泵的盲目性，提高了选泵的可靠性。对于超稠油井，利用这一软件对地质数据及生产参数进行综合处理、精确计算，可优选出开采稠油的最佳泵型，提高施工有效率。对普通稠油井及高含水井，通过螺杆泵优化软件的开发应用，可以最大限度地提高螺杆泵检泵周期，降低能耗，节约成本。

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