螺桿泵(螺桿真空泵原理)作為機(jī)械采油設(shè)備具有其它抽油設(shè)備所不能替代的優(yōu)越性,如適用于稠油,含砂和高含氣井的開采,以及體積小,無污染,能耗低等[1]。但螺桿泵在實(shí)際應(yīng)用中,減速器輸出軸下端易漏油,筆者針對(duì)此問題,提出了減速器輸出軸下端密封的新設(shè)計(jì)方案。
原密封結(jié)構(gòu)及應(yīng)用情況地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器,減速器坐在井口上,其上有空心輸出軸,光桿穿過空心輸出軸,并在上端用卡子與空心輸出軸固定在一起,這樣,空心輸出軸就可通過抽油桿帶動(dòng)井下螺桿泵把油舉升到地面。減速器空心輸出軸下端的密封為皮碗密封,由于減速器不停地運(yùn)轉(zhuǎn),特別在夏天,箱內(nèi)溫度較高,易引起皮碗密封效果不好而漏油。
一旦出現(xiàn)漏油,一方面由于光桿穿過空心輸出軸,不能象其它常規(guī)設(shè)備那樣卸下端蓋就可更換油封,必須用吊車等設(shè)備把減速器從井口吊下來維修;另一方面,該處密封在減速器的最下部,如不及時(shí)維修,箱內(nèi)的潤滑油會(huì)漏凈而使軸承和齒輪燒壞。圖1為減速器空心輸出軸下端皮碗密封結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1皮碗密封結(jié)構(gòu)示意圖1空心輸出軸;2減速器外殼;3端蓋;4皮碗生產(chǎn)實(shí)踐證明,螺桿泵井地面設(shè)備的維修主要是解決減速器漏油問題。1998年,大慶石油管理局第四采油廠共有螺桿泵井6口,因輸出軸下端漏油問題就更換了6次減速器,其中杏3-31-607井更換3次,杏3-40-609井更換兩次,杏4-21-613井更換一次。
1999年5月,筆者逐一檢查正在運(yùn)行的9口螺桿泵井,發(fā)現(xiàn)有5口井不同程度地存顯的增油效果,有少數(shù)井效果不理想,其原因是多方面的,主要有以下幾點(diǎn):
(1)對(duì)地質(zhì)情況分析不透,射孔段無油層;
(2)工作介質(zhì)選擇不當(dāng),射孔時(shí)對(duì)地層造成了進(jìn)一步傷害;
(3)工藝設(shè)計(jì)不合理,施工操作不當(dāng),射孔不完全,甚至沒有射出孔。
如果能解決上述問題,噴射射孔的效果將會(huì)明顯提高。
結(jié)論與建議水力噴射射孔技術(shù)是一項(xiàng)很有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù),要在我國全面推廣應(yīng)用,充分發(fā)揮其作用尚需在以下幾方面做大量工作。
(1)三孔固定式射孔工具雖然結(jié)構(gòu)簡單可靠,但由于缺乏試驗(yàn)手段,對(duì)其結(jié)構(gòu)的合理性缺少驗(yàn)證,特別是對(duì)套管的破壞情況有待探明。今后要盡力完善試驗(yàn)設(shè)施,在科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上改進(jìn)工具結(jié)構(gòu),優(yōu)化設(shè)計(jì),使其既能快速切割巖石又能保護(hù)套管。
(2)從理論分析和國外經(jīng)驗(yàn)看,選用與地層配伍性好,粘度低的輕質(zhì)工作液有利于提高切割速度,不污染地層,價(jià)格也較便宜。因此,今后應(yīng)在充分做好四敏試驗(yàn)和切割試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,合理選用工作介質(zhì),做到不污染地層,提高射孔速度,降低施工成本。
(3)工作參數(shù)是決定切割速度和效率的重要因素,目前尚無這方面的經(jīng)驗(yàn),今后要針對(duì)不同的地層和井況,結(jié)合工作介質(zhì)的性質(zhì),在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上優(yōu)化選擇工作參數(shù),以提高切割速度和效率。
(4)若對(duì)井況研究不透,就不能合理選擇射孔井段,也就射不到含油層。為此必須認(rèn)真研究分析射孔井井況及射孔段,以確定最佳射孔部位。