螺杆泵采油中适用的自动化技术.pdf

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1、技术管理螺杆泵采油中适用的自动化技术赵永仁（中油辽河石油勘探局华油实业公司辽宁盘锦124010）摘要：螺杆泵在各油田采油中发挥着巨大的作用，但如何控海上采油平台的监测和控制，成本高。但各系统间集成度低，数制螺杆泵合理运转防止出现抽空、卡井越来越成为其技术的关据单一，无法对整个油井进行精确控制。主要有以下几种技术：键。利用自动化的监测和控制技术，可以有效对螺杆泵运行参数1.传感器技术进行控制，提高运转时率，确保螺杆泵高效平稳运行。此技术的主要方式为采集井口压力，结合IPR曲线折算油关键词：螺杆泵；自动化；卡井；抽空井产液量。产液量由油井计量装置进行检测，确定螺杆泵的参数引言主要依靠模糊控制方法

2、，每一口井结合其自身参数利用计算机进二十世纪初期，法国人勒内•莫依诺发明了目前在各行业正行修正系统的误差。根据计算机调整后的参数，控制螺杆泵的转应用广泛的螺杆泵。螺杆泵是渐进容积式泵[1]的一种，目前已经速到一个恰当的范围，最终可以保证油井产量合理且节能。发展成一种影响较广的机械采油工艺，螺杆泵采油系统优势较为2.声波在线测试技术明显，诸如投入低、结构简易、操作轻便[2]、能耗小、适应范围广等声波监测动液面的工作原理为利用次声波进入套管后反馈优点[3-4]，在油田生产中得到了越来越广泛的应用。的回波信号，同步采集回波波形与套压信号，通过计算声速而求一、应用中存在的问题得套管内液面的深度。国内

3、各大油田均在生产中大规模地采用螺杆泵，携砂采油、3.变频控制技术节能及冷采是目前国内研究的主要方向。随着应用规模的增大、变频技术目前应用广泛，辅以计算机软件可以自动调整螺杆时间的延长，一些矛盾在螺杆泵采油系统中逐步暴露，脱胶、碎泵井参数。当油井生产过程中液面不足，即将出现抽空现象时，胶、杆断、杆脱影响螺杆泵的运转：系统自动停机保护，并向相关人员发出报警信号。该技术是的基1.螺杆泵定子由橡胶制成，由于高速旋转，定子与转子间的础为常规变频器技术，通过增加信号采集转换与处理控制指令系摩擦产生热量，在此环境下橡胶发生高温老化，最后导致脱离泵统进一步完善变频器功能。井口的流量检测阀和流量信号采集筒钢管

4、。转换器两部分组成流量信号采集转换系统，在井口一次生产闸门2.螺杆泵与抽油机在使用维护方面存在着较大的差别，合理后安装设置，流量检测阀将井口出液量转变成电信号并传给信号沉没度是螺杆泵稳定运转必须保证的条件之一，供液不足时沉没处理控制系统。信号处理控制系统在接收信号后，根据事先拟定度低，再受到原油脱气影响，定子和转子干磨产生的过热最终会的计算机语言对该信号匀整，指导变频器调整频率进行调参。当损坏橡胶定子。螺杆泵发生抽空现象，出口液量变化明显，流量检测阀通知系统3.入口压力低时，螺杆泵容易发生汽蚀，严重影响泵效，电力发出停机、调参指令，实现螺杆泵参数的自动控制。浪费大。4.间歇式抽油技术4.油田

5、一般使用的是正扣油管，为防止管、杆脱落，需要对螺间歇式抽油技术是指在螺杆泵采油系统中安装高分辨的传杆泵安装防反转装置，且锚定在套管内。感器，根据传感器载荷的变化来决定系统的启、停及运行时间，实5.螺杆泵井受到杂质、蜡等的影响需要在适宜的时机洗井，现间歇化采油。该系统可以大幅减轻工人劳动强度，提高油田管防止蜡堵甚至起杆断。理水平。二、解决办法5.PLC可编程控制技术解决螺杆泵上述问题的主要途径是保证螺杆泵有足够的沉自动化技术是科技时代的标志，目前油田采油生产的各个环没度，通常手段为井筒内的液面监测。但受到测试仪器自身限节中均可见到自动化技术。对螺杆泵采油系统而言，控制系统的制、井下状况多变等多

6、种因素的影响，在实际液面资料监测时获稳定性是提高采油效率的核心。提高油田开发的经济性的途径得的资料不够准确，在此基础上进行的螺杆泵的调参也不能较好之一便是对PLC系统的可靠性进行改善。的适应螺杆泵的实际需要，现场调参往往根据综合情况进行。现6.其它防抽空技术在各大油田均采取变频调速器来控制螺杆泵，并对方案设计及工20世纪80年代，加拿大MADISON公司研发了一种螺杆泵程系统进行综合优化，以进一步减少螺杆泵在运转过程中可能出防抽空装置，起初主要根据电机电流的变化调整螺杆泵的转速，现的故障。后来加入电流和电压同步监测技术。美国ProCav研究所设计的在智能采油技术方面，国内外各大油田大都利用地

7、面声波测关井控制器主要是利用监测扭矩的变化来调整转速，成为目前国试动液面及电流诊断的方法实现对螺杆泵的故障诊断及相关保内主要借鉴的技术。护。目前，关于应用井下直读监测技术实现井下温度、井下压力、随着科技的进步，不断涌现出与螺杆泵自动化采油相关的新动液面在线监测的螺杆泵智能采油技术正成为一种发展方向。技术、新产品，有的已经形成了系列化、规模化，推动了螺杆泵油三、适用的自动化技术井的综合管理水平。但同时各产品、技