浅层稠油蒸汽吞吐井如何评估举升系统可靠性

发布时间:2026/09/05

引言

蒸汽吞吐通常包括注汽、焖井和生产等阶段。不同阶段的温度、压力和流体性质并不相同。

进入生产阶段后,井筒温度会随时间下降,原油黏度逐步回升。与此同时,砂粒及其他固体颗粒可能进入泵内,油管热胀冷缩也会改变杆柱、井口及驱动装置的受力状态。

因此,评价一套举升系统能否用于浅层稠油蒸汽吞吐井,不能只看泵的压力、排量或耐温参数,还要判断它能否适应一个完整生产周期内不断变化的流体和机械工况。

1.温度、黏度与定转子间隙需要相互匹配

螺杆泵依靠转子与定子之间形成的连续密封腔输送井液。定转子配合间隙会直接影响泵的运行状态:间隙过大会增加漏失,配合过紧则会增加运行扭矩和载荷。

蒸汽吞吐井进入生产阶段后,随着井筒温度下降,原油黏度逐步回升,泵的运行载荷也会随之变化。因此,定转子配合间隙需要与生产周期内的流体状态和运行载荷相匹配。

FERROXIS®全金属锥形螺杆泵的定子和转子均采用全金属锥形结构,不使用橡胶定子,井底工作温度最高可达380 ℃。系统可通过锥形转子的轴向移动调节定转子配合间隙。针对高黏原油,启动前可上提转子扩大间隙,降低启动负载;运行稳定后再下放转子,恢复生产。

2.含砂工况不仅考验泵体耐磨性

砂粒及其他固体颗粒进入泵内后,可能造成泵体磨损或卡泵。对于蒸汽吞吐井,这些影响还会随着多轮注采不断累积。

IntelliCPCP®全金属锥形螺杆泵举升系统可通过DynaRL® Drive System控制转子的轴向位置。

当泵内出现砂粒聚集或卡泵风险时,系统可以上提锥形转子,扩大定转子配合间隙,为砂粒及可通过的固体颗粒提供下泄或排出通道。完成后,下放转子恢复生产。

3.热循环会持续影响管柱和井口

蒸汽注入及井筒温度变化会使油管产生热胀冷缩。油管轴向位移不仅影响井口密封,还可能改变井下泵及杆柱的相对位置。

THERMOLOCK®井口自动密封机构配合随旋装置,补偿油管热胀冷缩产生的位移,维持井口密封状态并降低油管脱扣风险。

对于蒸汽吞吐井,注汽与生产之间的转换同样属于系统可靠性的一部分。

IntelliCPCP®可通过上提转子打开注汽通道,配合THERMOLOCK®井口自动密封机构,在不动管柱的情况下完成注汽与生产转换。

对于大斜度井,IntelliCPCP®可通过减少杆柱局部弯曲及侧向载荷集中,降低杆管偏磨风险。

因此,浅层稠油蒸汽吞吐井的可靠性不能只由井下泵决定。井下泵、杆柱、油管、井口升降系统、驱动电机和控制系统需要按照同一套井况进行配置。

4.及时识别生产周期内的工况变化

蒸汽吞吐井的温度、压力和运行负载会随生产周期变化。仅凭设备启停状态,难以判断负载变化与黏度回升、固体聚集或管柱受力之间的关系。

Synergix® Intelligent VSD与HXBS Monitor远程运维平台可对对转速、扭矩、轴向载荷、压力、温度和泵效等运行数据进行远程监测,并根据数据变化调整转速及相关运行参数,减少人工干预。

5.可靠性来自整个生产周期的适配度

对于浅层稠油蒸汽吞吐井,举升系统面对的不是一个固定工况,而是从注汽、转产到生产后期持续变化的温度、黏度、固体产出和机械载荷。

全金属锥形泵体用于适应高温介质,动态间隙调节对应黏度变化、砂粒聚集和泵体磨损,井口自动密封及不动管柱注采转换用于适应热采作业,杆柱受力调节和远程运行监测则覆盖后续生产与运维。

只有将这些功能放在同一套人工举升系统中,并与目标井的实际工况逐项对应,才能判断设备能否满足整个蒸汽吞吐生产周期的运行要求。

如果您的项目正在评估浅层稠油、蒸汽吞吐或含砂热采井的人工举升方案,欢迎与我们联系,进一步交流目标井工况及系统配置。