高温稠油热采(SAGD/CSS)全金属螺杆泵系统解决方案

来源:www.hxbsglobl.com

发布时间:2026/05/05

稠油热采的人工举升方向,SAGD和CSS是目前主流的两种模式。这两类项目的共同特点是:高温、高粘度、高含砂,而且随着开发深度增加,工况条件越来越苛刻。

传统杆式泵阀球启闭有延迟,高粘度介质中这个延迟更严重,导致泵效下降;杆柱缓下,在深井里更突出;遇到出砂工况,阀球和阀座磨损加快,修井频繁。在CSS或SAGD末期,更需要频繁注采切换,导致举升成本增加。

HXBS推出的IntelliCPCP®全金属锥形螺杆泵采油系统,是专门针对上述痛点做出的解决方案。

 

一、螺杆泵在稠油开采中的优势

螺杆泵(PCP)采用连续容积举升原理,与往复式杆式泵有本质区别。

  • 介质输出是持续的、无脉动的,不存在阀球开关造成的泵效间歇,举升高粘度介质时表现稳定。

  • 螺旋流道对游离气和砂粒的容忍度也远高于球阀结构,气锁和砂堵的发生概率低。

图片来源:https://www.oilriver.net/RU/product-pumping%20units-Progressive%20cavity%20pump%20PCP.htm

二、IntelliCPCP®全金属锥形结构的技术要点

普通螺杆泵大多采用橡胶定子,高温下容易膨胀失效。IntelliCPCP®的核心创新是把定转子做成全合金钢材质,并且采用锥形几何结构,使定转子配合间隙可以主动调节。

锥形结构的设计带来几个直接好处:

  • 磨损导致间隙增大时,可以自动减小定转子间隙,维持泵效;遇到砂堵风险时,反向增大间隙让砂粒通过,避免卡泵。

  • 全合金钢材质的耐温上限达到380°C,足以覆盖CSS和SAGD作业中极端的井底温度。

  • 介质适应性方面,最高可举升20,000 mPa·s(@50°C)的介质,比普通杆式泵高约4倍。

  • 注采一体化方面,定转子全金属结构配合THERMOLOCK®井口密封,在不动管柱的前提下就能完成注汽和采油的切换,降低了举升的成本。

三、与传统杆式泵的核心指标对比

核心评估指标

杆式泵/管式泵

全金属锥形螺杆泵系统

最高井底耐温

 380 °C

 380 °C

介质粘度

≤5,000 mPa·s@50°C

≤20,000 mPa·s@50°C

运行机制

往复式间歇举升

旋转式连续举升

间隙控制

固定间隙

动态可调

注采工艺

部分需要起下管柱注采转换

不动管柱注采一体

 

四、现场数据与适用工况

该系统在项目中的应用数据:

  • 最高检泵周期(MTBF)突破50个月;

  • 系统整体效率提升 20%–25%;

  • 单井年化原油增产达数百吨,并改善了油汽比 (OSR)。

该系统可以在以下复杂工况中使用:

  • 井底温度超过150~180℃(橡胶定子正常工作温度上限);

  • 介质粘度在≤20000 mPa·s@50°C区间;

  • 大斜度或水平井,杆管偏磨风险较大;

  • 高出砂、高结垢工况,或频繁切换注汽与采油模式。