【摘 要】介绍了海洋平台应用的几种机械采油装置的结构原理和性能，总结了潜油电泵及地面驱动和潜油电机驱动两类螺杆泵装置应用以来的发展情况、优缺点。
【关键词】电泵；螺杆泵；原理；发展；优缺点
前言
胜利海上埕岛油田于1996年5月投产的CB22A井组6口井，全部采用占地面积小、运行成本低廉的螺杆泵，形成与自喷井、电动潜油离心泵三足鼎立的局面。随着地层能量衰减，泵挂浅的螺杆泵逐渐沦为配角地位，被泵挂深、排量大的电动潜油离心泵所替代[1]，如在2002年投产的CB1D井组6口井，全部选择了潜油电泵。随着稠油、薄油层、小储量等油层的开发，以及螺杆泵和电动潜油离心泵技术的发展，新研发了电动潜油螺杆泵，适用范围的重合面越来越大，海洋采油方式的选择有了很大的灵活性。
1电动潜油离心泵
1.1电动潜油离心泵采油装置的结构及原理
电动潜油离心泵简称潜油电泵[2]，是将潜油电机、保护器、油气分离器、多级离心泵同电缆及油管一同下入井内，电缆将电能输送给潜油电机，带动多级离心泵，把井液举升到地面。
1.2电动潜油离心泵采油装置的优缺点
电动潜油离心泵与其它采油方式比具有以下优缺点：
1.2.1优点
（1）排量大（30～1600m3/d），适于中高含水期的提液需要；（2）改进后的耐砂宽流道电泵适于含砂流体输送[3]；（3）操作简单、管理方便；（4）部分功率转变为热能，使井筒原油升温，降低了流动阻力，能够适应常规稠油油田开采。
1.2.2缺点
（1）井下电缆接地故障率较高；（2）电机需要降温，因而对地层供液要求高；（3）海上电泵管柱带有井下电缆、液控管线、毛细测压钢管，作业周期长，且容易损坏；（4）井下机组结构复杂，造成作业和运行电力成本较高。
1.3 电动潜油离心泵采油装置的应用及发展情况
截止2012年12月，胜利海洋海二管理区共管理潜油电泵井197口，占油井总数比例的98.5%，日产液能力14186.1吨，占油井总产液能力的99.8%，日产油能力4240.4吨，占油井总产油能力的99.7%。
2 地面驱动螺杆泵
2.1 地面驱动螺杆泵采油装置的结构及原理
螺杆泵由定子和转子组成，两者的螺旋状过盈配合形成连续密封的腔体，当转子在定子中旋转时，这些密封腔从吸入端随着转子的旋转而不断盘旋上升，最终在排出端消失，从而将井内的流体由底部密封腔逐级推向顶部密封腔，连续不断地举升到地面。螺杆泵采油装置主要由地面驱动装置、螺杆泵和抽油杆三大部分组成[4]，其中，地面驱动装置与采油树相连，由电动机、减速箱和盘根盒等组成，抽油杆旋转带动连接于抽油杆底端的螺杆泵转子一起转动，井下的螺杆泵由定子和转子两个部件组成，螺杆泵是各种井下抽油泵结构中最简单的一种。
2.2 地面驱动螺杆泵采油装置的优缺点
地面驱动螺杆泵陆地的抽油机相比具有检泵周期长、能耗低、占地少、维护工作少等优点，与电动潜油离心泵相比有以下优缺点
2.2.1优点
（1）结构简单，没有电泵井下电缆影响，完井速度快；（2）宜于输送高粘度、高含气、高含砂流体[5]；（3）地面驱动装置耗电量少，运行成本低；
2.2.2缺点
（1）运行摩擦损耗定子橡胶，导致泵效逐渐降低；（2）停产维护工作量大，主要包括：更换和紧固盘根、更换皮带、更换齿轮油、更换齿轮箱、更换电动机、光杆秤重打捞等；（3）停机时，正向扭矩消失后，反向扭矩会带动转子乃至抽油杆反转，极易造成抽油杆脱扣；（4）油层供液不能完全充满泵时，空转使橡胶过热可导致泵报废。
2.3 地面驱动螺杆泵采油装置的应用和发展情况
（1）齿轮箱减速比由4：1发展到5：1，降低了最小光杆转速，以适应高粘流体输送要求；（2）简化了反转油马达油封机械结构，降低了故障率；（3）光杆密封盘根和采油树联接由丝扣联接改为卡箍联接。消除了螺杆泵启动时反扭矩推动驱动头反转现象；（4）在Φ25.4mm口径抽油杆的基础上研制推广了Φ36mm口径空心抽油杆，改善了抽油杆应力结构。2005年又应用了铬钼合金钢连续抽油杆（H级：Φ=25mm，Φ=28mm）；（5）增加螺杆泵级数，提高了扬程。
截止到2012年12月海二管理区共管理海上螺杆泵井3口，占油井总数比例的1.5%，开井1口，日产液能力34.5 t/d，占油井总产液能力的0.2%，日产油能力11.1 t/d，占油井总产油能力的0.3%，表明螺杆泵采油装置已经不再适应于高成本、高含水、高采油速度下的海上油田产油主力角色。
3 电动潜油螺杆泵
电动潜油螺杆泵取消了抽油杆[6]，由潜油电缆带动电机通过减速器驱动，解决了抽油杆脱扣、断杆及偏磨等问题，具有较深的泵挂、适应井液范围广、管理简单、节能等优点，适用于常规抽油设备如杆式泵、电潜泵等难于运行的稠油井、含砂井、含气井。
3.1电动潜油螺杆泵采油装置的结构及原理
电潜螺杆泵采油系统分为井下、地面及电力传送三部分[7]。井下部分主要有螺杆泵、柔性轴、保护器、减速器和潜油电机；地面部分主要有控制柜和井口等；电力传送部分有电缆和电缆卡子。
3.2电动潜油螺杆泵采油装置的优缺点
3.2.1电动潜油螺杆泵具有以下优点
与地面驱动螺杆泵对比：（1）避免了因杆磨损或断脱带来的躺井；（2）可用于斜井、定向井、水平井；（3）井口设施占用空间小，无泄漏、日常管理简单；（4）井下机组的发热对井液起到加热降粘作用。
与电动潜油离心泵相比：（1）在同等的扬程和排量下，更省电；（2）宜于输送高粘度、高含气、高含砂流体。 3.2.2电动潜油螺杆泵具有以下缺点
（1）运行摩擦损耗定子橡胶，导致泵效逐渐降低；（2）电机和螺杆泵反转会损坏定子橡胶，必须由专业人员携带专门测定工具进行相序测定；（3）容易因螺杆泵空转使橡胶过热损坏；
3.3 电动潜油螺杆泵采油装置的应用和发展情况
CB243区块以明化镇组为主要开发层系，地面原油粘度最高可达2000mP·s，属常规稠油油藏。于2003年10月试用了电动潜油螺杆泵采油装置，并且在应用过程中作了以下改进工作：（1）完善了变频器遥控启停功能，满足海上无人职守要求；（2）在机组上部加装沉砂单流阀，避免停井时井筒中沉砂，损坏机组；（3）将变频器的电抗器由原来的55KW更换为75KW，使变频器运行更加稳定。
虽然通过改进，电动潜油螺杆泵技术适应了海上平台使用条件。
但由于其优点在当前海上常规稠油油田开采中不够突出，而其受限于泵效低、可靠性差等缺点，很快退出了海上采油舞台。
4 结束语
（1）电动潜油离心泵因其技术成熟、排量范围大、泵挂深，使用范围广，将继续保持海上油田开发的主力位置。
（2）螺杆泵采油技术非常适合高粘、高含蜡、含砂、含气原油的开采。随着油田开发的进一步深入，稠油开采将在整个油田开采中的比例不断加大，作为补缺拾遗，螺杆泵仍然是浅层稠油开采极具潜力的采油技术。
（3）电动潜油螺杆泵由于排除了有杆泵在原油开采中的抽油杆断脱和在深井、斜井中使用受到限制的问题，增加了油田可采储量，随着地面控制等配套技术的逐步成熟完善，在深井、斜井的稠油油田仍有一定的应用价值。
参考文献：
[1]许凤雪.浅海油田电潜泵应用技术初探.石油机械，2007（09）.
[2]师世刚.潜油电泵采油技术.石油工业出版社，1993（12）.
[3]梁立民.埕岛油田潜油电泵井提升系统效率潜力分析.河南石油，2006（01）.
[4]王旱祥等.地面驱动单螺杆泵杆柱的组合设计.石油机械，1998（08）.
[5]张毅等.采油工程技术新进展，中国石化出版社，2005（10）.
[6]韩胜华等.电动潜油螺杆泵技术及应用.油气田地面工程，2009（04）.
[7]杨献平.电动潜油螺杆泵采油系统特点及应用.石油矿场机械，2004（03）.
【摘 要】介绍了海洋平台应用的几种机械采油装置的结构原理和性能，总结了潜油电泵及地面驱动和潜油电机驱动两类螺杆泵装置应用以来的发展情况、优缺点。
【关键词】电泵；螺杆泵；原理；发展；优缺点
前言
胜利海上埕岛油田于1996年5月投产的CB22A井组6口井，全部采用占地面积小、运行成本低廉的螺杆泵，形成与自喷井、电动潜油离心泵三足鼎立的局面。随着地层能量衰减，泵挂浅的螺杆泵逐渐沦为配角地位，被泵挂深、排量大的电动潜油离心泵所替代[1]，如在2002年投产的CB1D井组6口井，全部选择了潜油电泵。随着稠油、薄油层、小储量等油层的开发，以及螺杆泵和电动潜油离心泵技术的发展，新研发了电动潜油螺杆泵，适用范围的重合面越来越大，海洋采油方式的选择有了很大的灵活性。
1电动潜油离心泵
1.1电动潜油离心泵采油装置的结构及原理
电动潜油离心泵简称潜油电泵[2]，是将潜油电机、保护器、油气分离器、多级离心泵同电缆及油管一同下入井内，电缆将电能输送给潜油电机，带动多级离心泵，把井液举升到地面。
1.2电动潜油离心泵采油装置的优缺点
电动潜油离心泵与其它采油方式比具有以下优缺点：
1.2.1优点
（1）排量大（30～1600m3/d），适于中高含水期的提液需要；（2）改进后的耐砂宽流道电泵适于含砂流体输送[3]；（3）操作简单、管理方便；（4）部分功率转变为热能，使井筒原油升温，降低了流动阻力，能够适应常规稠油油田开采。
1.2.2缺点
（1）井下电缆接地故障率较高；（2）电机需要降温，因而对地层供液要求高；（3）海上电泵管柱带有井下电缆、液控管线、毛细测压钢管，作业周期长，且容易损坏；（4）井下机组结构复杂，造成作业和运行电力成本较高。
1.3 电动潜油离心泵采油装置的应用及发展情况
截止2012年12月，胜利海洋海二管理区共管理潜油电泵井197口，占油井总数比例的98.5%，日产液能力14186.1吨，占油井总产液能力的99.8%，日产油能力4240.4吨，占油井总产油能力的99.7%。
2 地面驱动螺杆泵
2.1 地面驱动螺杆泵采油装置的结构及原理
螺杆泵由定子和转子组成，两者的螺旋状过盈配合形成连续密封的腔体，当转子在定子中旋转时，这些密封腔从吸入端随着转子的旋转而不断盘旋上升，最终在排出端消失，从而将井内的流体由底部密封腔逐级推向顶部密封腔，连续不断地举升到地面。螺杆泵采油装置主要由地面驱动装置、螺杆泵和抽油杆三大部分组成[4]，其中，地面驱动装置与采油树相连，由电动机、减速箱和盘根盒等组成，抽油杆旋转带动连接于抽油杆底端的螺杆泵转子一起转动，井下的螺杆泵由定子和转子两个部件组成，螺杆泵是各种井下抽油泵结构中最简单的一种。
2.2 地面驱动螺杆泵采油装置的优缺点
地面驱动螺杆泵陆地的抽油机相比具有检泵周期长、能耗低、占地少、维护工作少等优点，与电动潜油离心泵相比有以下优缺点
2.2.1优点
（1）结构简单，没有电泵井下电缆影响，完井速度快；（2）宜于输送高粘度、高含气、高含砂流体[5]；（3）地面驱动装置耗电量少，运行成本低；
2.2.2缺点
（1）运行摩擦损耗定子橡胶，导致泵效逐渐降低；（2）停产维护工作量大，主要包括：更换和紧固盘根、更换皮带、更换齿轮油、更换齿轮箱、更换电动机、光杆秤重打捞等；（3）停机时，正向扭矩消失后，反向扭矩会带动转子乃至抽油杆反转，极易造成抽油杆脱扣；（4）油层供液不能完全充满泵时，空转使橡胶过热可导致泵报废。
2.3 地面驱动螺杆泵采油装置的应用和发展情况
（1）齿轮箱减速比由4：1发展到5：1，降低了最小光杆转速，以适应高粘流体输送要求；（2）简化了反转油马达油封机械结构，降低了故障率；（3）光杆密封盘根和采油树联接由丝扣联接改为卡箍联接。消除了螺杆泵启动时反扭矩推动驱动头反转现象；（4）在Φ25.4mm口径抽油杆的基础上研制推广了Φ36mm口径空心抽油杆，改善了抽油杆应力结构。2005年又应用了铬钼合金钢连续抽油杆（H级：Φ=25mm，Φ=28mm）；（5）增加螺杆泵级数，提高了扬程。
截止到2012年12月海二管理区共管理海上螺杆泵井3口，占油井总数比例的1.5%，开井1口，日产液能力34.5 t/d，占油井总产液能力的0.2%，日产油能力11.1 t/d，占油井总产油能力的0.3%，表明螺杆泵采油装置已经不再适应于高成本、高含水、高采油速度下的海上油田产油主力角色。
3 电动潜油螺杆泵
电动潜油螺杆泵取消了抽油杆[6]，由潜油电缆带动电机通过减速器驱动，解决了抽油杆脱扣、断杆及偏磨等问题，具有较深的泵挂、适应井液范围广、管理简单、节能等优点，适用于常规抽油设备如杆式泵、电潜泵等难于运行的稠油井、含砂井、含气井。
3.1电动潜油螺杆泵采油装置的结构及原理
电潜螺杆泵采油系统分为井下、地面及电力传送三部分[7]。井下部分主要有螺杆泵、柔性轴、保护器、减速器和潜油电机；地面部分主要有控制柜和井口等；电力传送部分有电缆和电缆卡子。
3.2电动潜油螺杆泵采油装置的优缺点
3.2.1电动潜油螺杆泵具有以下优点
与地面驱动螺杆泵对比：（1）避免了因杆磨损或断脱带来的躺井；（2）可用于斜井、定向井、水平井；（3）井口设施占用空间小，无泄漏、日常管理简单；（4）井下机组的发热对井液起到加热降粘作用。
与电动潜油离心泵相比：（1）在同等的扬程和排量下，更省电；（2）宜于输送高粘度、高含气、高含砂流体。 3.2.2电动潜油螺杆泵具有以下缺点
（1）运行摩擦损耗定子橡胶，导致泵效逐渐降低；（2）电机和螺杆泵反转会损坏定子橡胶，必须由专业人员携带专门测定工具进行相序测定；（3）容易因螺杆泵空转使橡胶过热损坏；
3.3 电动潜油螺杆泵采油装置的应用和发展情况
CB243区块以明化镇组为主要开发层系，地面原油粘度最高可达2000mP·s，属常规稠油油藏。于2003年10月试用了电动潜油螺杆泵采油装置，并且在应用过程中作了以下改进工作：（1）完善了变频器遥控启停功能，满足海上无人职守要求；（2）在机组上部加装沉砂单流阀，避免停井时井筒中沉砂，损坏机组；（3）将变频器的电抗器由原来的55KW更换为75KW，使变频器运行更加稳定。
虽然通过改进，电动潜油螺杆泵技术适应了海上平台使用条件。
但由于其优点在当前海上常规稠油油田开采中不够突出，而其受限于泵效低、可靠性差等缺点，很快退出了海上采油舞台。
4 结束语
（1）电动潜油离心泵因其技术成熟、排量范围大、泵挂深，使用范围广，将继续保持海上油田开发的主力位置。
（2）螺杆泵采油技术非常适合高粘、高含蜡、含砂、含气原油的开采。随着油田开发的进一步深入，稠油开采将在整个油田开采中的比例不断加大，作为补缺拾遗，螺杆泵仍然是浅层稠油开采极具潜力的采油技术。
（3）电动潜油螺杆泵由于排除了有杆泵在原油开采中的抽油杆断脱和在深井、斜井中使用受到限制的问题，增加了油田可采储量，随着地面控制等配套技术的逐步成熟完善，在深井、斜井的稠油油田仍有一定的应用价值。
参考文献：
[1]许凤雪.浅海油田电潜泵应用技术初探.石油机械，2007（09）.
[2]师世刚.潜油电泵采油技术.石油工业出版社，1993（12）.
[3]梁立民.埕岛油田潜油电泵井提升系统效率潜力分析.河南石油，2006（01）.
[4]王旱祥等.地面驱动单螺杆泵杆柱的组合设计.石油机械，1998（08）.
[5]张毅等.采油工程技术新进展，中国石化出版社，2005（10）.
[6]韩胜华等.电动潜油螺杆泵技术及应用.油气田地面工程，2009（04）.
[7]杨献平.电动潜油螺杆泵采油系统特点及应用.石油矿场机械，2004（03）.