应用在Kulin水平井的电潜螺杆泵（ESPCP）

电潜螺杆泵（ESPCP）是螺杆泵（PCP）和电潜泵（ESP）的组合，是一种非常适用于水平井的井下流体提升系统，属于无杆泵系统，避免了管、杆摩擦损耗。螺杆泵能耐受地层出砂。Kulin水平井项目于2002年初开始，2003年12月完成，第一口水平井是Kulin082（KL082），第二口是Kulin083（KL083），完井后采用电潜螺杆泵进行人工举升。

KL082初始日产液708bbl，日产油531bbl，含水率25%；KL083日产液518bbl，日产油394bbl，含水率24%。鉴于相邻的Duri油田有不固结砂，严重的出砂大大降低了有杆泵泵效，而水平井采用裸眼预制筛管完井难以控制出砂，因此Kulin水平井采用耐受地层出砂的无杆泵进行人工举升。

因为螺杆泵不能用于水平井，电潜泵不能应对出砂，因此最终选用了电潜螺杆泵。Kulin水平井所用的电潜螺杆泵均安装在95/8in生产套管中，且井斜率低于2°/100ft的直井段。螺杆泵中的定子橡胶工作温度范围为135～150oF，低于橡胶的耐温极限。流量和泵效通过地面变速驱动（VSD）控制。这两口水平井产量比同区直井平均产量高2.5～3.5倍。

1.电潜螺杆泵的设计电潜螺杆泵采用电潜泵作为井下驱动系统。螺杆泵是转子在定子中心旋转，随着转子转动泵送流体。转子由不锈钢制成，表面镀铬防蚀。厂商可以根据井底温度提供不同耐温极限的定子橡胶。现有产品可以耐受的最大温度为95℃（203℉）、105℃（221℉）、135℃（275℉）、和150℃（302℉）。由于井底温度在65.6℃左右，因此选择了耐温95℃（203℉）的产品。此外，还要考虑橡胶是否与产出液中的芳香烃配伍。

同时，螺杆泵启动运行所需的功率、套管尺寸、井底温度决定了电潜泵马达尺寸。齿轮减速器的主要作用是提供螺杆泵所需的速度和扭矩。密封部分能防止井底流体进入减速器和马达。柔性轴能将密封轴的转动转化为螺杆泵所需的扭矩。

2.电潜螺杆泵的安装电潜螺杆泵设计安装的极限是井斜率最大为15°/100ft的直井段。KL082井的电潜螺杆泵安装在井深1440ft、真垂深度1267ft、倾角64°、井斜率1.6°/100ft的位置。KL083井安装在井深1014ft、真垂深度891ft、倾角58°、井斜率1.5°/100ft的位置，使用31/2in油管安装。同时，在泵上部90ft处安装31/2in的控制阀和混流阀，安装电缆保护器防止电缆和套管摩擦。

安装的两部电潜泵马达实际转速为2333rpm，齿轮减速器传动比9：1，泵速259rpm，螺杆泵流量881bbl/d。

3.现场应用KL082井电潜螺杆泵工作800天，平均泵效66%，未发现任何失效迹象，只是运行初期发现一些问题，原因可能是进液口堵塞，通过马达反转反冲洗顺利排除后，转入正常生产。KL083井电潜螺杆泵工作450天，平均泵效56%，未发生泵失效导致停机的问题。

4.结论

（1）电潜螺杆泵是电潜泵和螺杆泵的组合，具有很多适用于水平井的特点：a.即使对固相含量高的粘稠流体也有很高的生产效率；b.无杆泵系统消除了摩擦损耗；c.没有盘根盒，避免了地面漏油；d.扭矩高；e.可以通过马达反转进行反冲洗。

（2）Kulin水平井电潜螺杆泵平均泵效为56%～66%，形成鲜明对比的是Duri水平井有杆泵泵效低于30%。

（3）电潜螺杆泵工作寿命长，这在KL082井和KL083井的生产中得到了充分体现。截至2004年6月，KL082井稳定工作超过800天，KL083井超过450天。