地面驱动螺杆泵井反转失速控制

大庆油田质量安全环保监督评价中心 戴建辉｜文

螺杆泵井是油田采油厂常用的一种采油设备，主要通过地面驱动设备提供举升动力将原油从井底采出至地面。与抽油机举升工艺相比，螺杆泵井设备具有投资低、能耗低、噪声小、占地小等特点。目前，笔者所在单位大庆油田拥有超过4 000口螺杆泵井。

图1 螺杆泵采油举升工艺图

在实践中，地面驱动反转失速是企业应用螺杆泵井过程中较为常见的安全问题之一。对此，大庆油田在控制螺杆泵地面驱动反转失速技术方面做了大量工作，但由于违章、外界环境影响等因素，因“反转失速”而引发的安全问题仍时有发生，威胁着作业及人员安全。因此，大庆油田通过分析螺杆泵驱动原理及失速起因，结合失速后现象，从现场实际问题入手，应用光杆防断装置、控制外露长度、更换防护罩、应用钢质轮等安全措施，有效提高了螺杆泵井安全性，并大幅降低了其可能造成的危害程度，保障了作业安全。

反转失速起因简述

图1为一口典型普通螺杆泵地面驱动设备及井内管柱的工艺图。其中，地面驱动设备由电机、皮带轮、减速器等组成。井内管柱由油管、抽油杆、螺杆泵（包括定子、转子）、管锚等组成。地面电机通过皮带减速器减速提扭，带动抽油杆以一般不大于150转/分钟的速度旋转。随着抽油杆转动，泵内定转子的三维曲面配合形成密封腔，从泵下抽吸井液并向上源源不断生产至地面。

当地面设备停止时，由于传递扭矩抽油杆变形需要复原，此时井口观察结果为光杆反向旋转；……