新型螺杆泵
（1）用于稠油开采的螺杆泵
   最近，美国R&M能源系统液流管理部研制出一种用于稠油开采的Moyno井下螺杆泵，见图1-1。该泵采用了转子在定子内旋转形成的推进式密闭腔室设计，液流由泵的吸入端推移至排出端时形成一个密闭腔体，从而实现举升作用。这一设计提供了一个较直的流动通道和稳定、无脉动的液流。转子与定子螺旋式的连续密封保证了液体的连续流动。另外，该设计提供的转子与定子临界压缩比符合最小的液流损失，减少了泵的内部摩擦，使容积效率达到最大值。不同款泵型可处理不同流量、泵深和井况。新型泵仅有一个井下移动部件。较低的能量需求降低了作业成本，其连续的泵排量高达700t/d(5000BFPD日产液桶数)，有效泵深为1829m(6000ft)。该泵可处理重度为5°～45°的API石油。可处理含砂和磨蚀的液流，也适应标准的、小井眼的和特殊类型的井。
（2）美国用于处理高温高                        
   美国PCM泵业公司新研发的全金属Vulcain螺杆泵是专为开采稠油而设计的，见图1-2。与其它常规泵相比，该泵在开采高温高粘采液时效率更高、更可靠，也许稠油这次遇到了真正的劲敌。
目前每年稠油及和其它非常规油开采量为3.6万亿桶油，占总量的比重越来越大，已超过目前世界未探明油气储量预测值。到2025年，非常规油供给量要占全球原油供给量的20%以上。热力采油，像蒸汽辅助重力泄油和蒸汽吞吐增产等技术，开采稠油的投资较大。该技术是把热能注入油藏，降低稠油粘度，然后使其流入到采油井中。然而，稠油温度高达350℃，用杆式泵和电潜泵等常规泵开采难度较大。
   与其它泵相比，常规螺杆泵的泵效更高、更耐用，其运行的极限温度低于稠油生产温度，主要是受所用的材料限制。螺杆泵是由钢制转子、泵体、合成橡胶定子组成，橡胶定子使螺杆泵不适用于极高温条件。橡胶定子在极高温条件下极容易老化，并导致普通螺杆泵失效。
新型Vulcain型螺杆泵具有全金属专利设计，与普通螺杆泵相比，具有不受超高温限制的优点和适应性。Vulcain螺杆泵还具有较低的沉没生产能力，在较低的井下压力和较高粘度条件下运行良好。
   Vulcain螺杆泵是PCM公司与油田长达十年的研究合作成果。热力采油过程中，螺杆泵要适应的恶劣井下条件，并要尽可能低成本，使之进行工业化推广。通过合作，新型全金属螺杆泵技术在全世界均受到专利保护。
   与电潜泵和杆式泵相比，Vulcain螺杆泵具有成本低、维修费用少、占地面积小、安装和操作简易等优点。Vulcain螺杆泵密封设计降低了现场泄漏的危险，适用于完整的地面系统和成套工具。
PCM公司的Vulcain螺杆泵已在世界主要非常规油田成功应用，包括加拿大阿尔伯塔省北部的Athabasca油田，全球非常规油田采出井都可以应用此泵。
（3）加拿大全金属 螺杆泵（MPCP）
   加拿大全金属螺杆泵结构简单，操作简易，见图1-3。其主要工作部件为转子和定子。与转子匹配的定子呈双螺旋形，在定子内旋转的转子呈单螺旋形。转子从底部开始快速旋转产生渐进式腔体，把液体从每个腔体内驱替出来，完成泵送。螺杆泵是非脉冲容积泵，在一定的转子速度下，恒量泵送采出液。而常规式橡胶螺杆泵，螺旋形定子由橡胶制成，固定在外部金属管上。全金属螺杆泵的定子是由金属材料制成，能够承受高温作业条件。定子是由3个9ft长的部件焊接在一起，成为一个独立装置。为防止高温和磨损，转子和定子都加了特殊涂层。
   全金属螺杆泵有如下优点：控制流量简易，安装方便，作业温度范围宽，最高可达350℃，泵送的采出液粘度范围广，扬程低（能在较低的井底压力条件下作业）无剪切、乳状液形成，在较高粘度条件下启动灵活。目前的全金属螺杆泵的设计如下两个特点：使用寿命至少要达到1年，约8000h，能够处理原油中的砂（超过5%）。
新型螺杆泵配套设备
（1）新型螺杆泵锁定系统
   美国阿伯丁Caledyne股份有限公司研制出快速闭合(SISO) 锁定系统，安装在Weatherford生产的箭头式螺杆泵上，可一次起下作业，见图1-4。油管柱配装一短节，并与锁定装置一起连接到螺杆泵上。锁定装置和定子可阻止转子箭头转动，插入部件遇到接头落下，进入短节。然后锁定止动键向下移动，释放箭头。转子与定子下面的销钉杆连接，转子按规定操作程序停下，螺杆泵准备运行。
   箭头与内心轴重新啮合，释放闭锁装置，使整个部件脱离孔眼。SISO锁定装置的设计使其无需离开孔眼就可在短节中复位，便于驱动头靠近抽油杆柱。
（2）密封固定器
   美国Caledyne股份有限公司研制出一种可保证井下密封的密封固定器，该固定器可直接安装在螺杆泵定子下面。该固定器更适应于插接式螺杆泵。
该固定器是依靠装置上部的（内部球阀座的下面）油管或套管压力而工作的，见图1-5。密封固定器采用了抽汲皮碗座设计，减缓了装置速度，并使其产生适应油田的可调低压。压力增加可以剪切球阀座，也可以使球在液流中浮动，从而使液流以最小流量旁流，直接拉动定子可恢复密封固定器。
（3）防旋转螺杆泵固定器
   Caledyne WL-5型固定器是专为螺杆泵定子研制的，是一根展开的钢丝绳，与柱塞一起为螺杆泵定子组件构成一个不旋转的固定点。另外，该固定器在螺杆泵入口环空之间配有密封部件。
新型固定器是定子组件的一个组成部分，它安装在柱塞底部，靠向下的震击作用锁定。当固定器被锁进定子顶部时，向上震击可恢复定子。
（4）杆式驱动的螺杆泵密封系统
   杆式驱动的螺杆泵密封系统(RDPCP)是开采出砂井、气井或稠油井的经济有效的人工举升方法。通常，地面驱动头和井下抽油杆的密封装置会因磨损引起环境问题和计划外检泵。杆式驱动的螺杆泵是靠地面电机（电机带动驱动头和井中的抽油杆）带动驱动杆运行的。新系统必须将螺杆泵井的驱动头底部密封，以控制井液。
   传统的驱动头密封方法是用压扁后的密封绳放在盘根盒中，并固定在驱动杆周围。然而，这种密封装置要求定量的泄露，以保证盘根盒与驱动杆之间的润滑。为防止泄露和减少检泵的影响，美国Baker Hughes举升中心研制了2种有效的用于Lifteq驱动头系列的密封方法。
转动密封  举升中心研制出防泄露和有助于监控杆式驱动螺杆泵运行状况的转动密封部件(RSU) 。新型密封部件是专为环境敏感地区研制的。通过冗余量密封和漏失孔的油田技术来定期检查是否真正密封。
   密封部件一旦磨损，打开就会有液流从漏失孔流出。这时，作业人员有2个方法：①应用最后的冗余密封量，直至到预定的检泵周期；②锁上转动密封部件，变成用普通的密封绳密封，直至到下次检泵。应用新型密封系统避免了计划外检泵，降低了作业成本。
   注射式密封  当密封绳密封系统开始磨损时，就会被井液压力和缝隙压力压得变成扁平形。为进一步密封或改变密封状态，整个泵系统必须停泵和反转，于是便停止作业和终止采油。
举升中心（已合并到Lifteq驱动头公司）研制的注射式密封部件缩短了停泵时间。作业期间，密封绳被压扁、驱动头仍在运行时可插入注射式密封部件。为填补压扁的密封绳，可用压力枪将半乳状的密封部件插入到小孔中。新系统既延长了检泵周期，又降低了杆驱动螺杆泵系统对环境的要求。
新型气举                     
采油配套设备
（1）大袋阻尼阀
Baker石油工具公司研发出口袋为1 in的标准大口袋和高容量、外径为1 in型大口袋心轴的超密封高速阻尼阀，目的是为了安装最近研发的尺寸与之相匹配的大口袋心轴。该阀是为高速注气且操作安全的气举井而研制的。
该阀设计的直角边缘口，用来控制从油套环空间注入到油管的气体容量，见图2-1。同井下安全阀的用途一样，舌形阀和阀座阻止了阀回流（油管压力必须超过油套环空压力）。当环空压力高于油管压力时，气体通过阀流动，压力降通过直角边缘孔向下移动，通过舌形阀，两者同时打开阀使其流动，防止了舌形阀和阀座的损坏和腐蚀。舌形阀和阀座的结构无需逆流检查，其配套组件被锁定在注气的流动通道中。与其它阻尼阀相比，新型阀大大提高了阀气体的通过能力。
l in口袋的新型心轴是为5 in油管而设计的，增产需要极高的气体注入速度。过去，有双口袋的大袋心轴是用于这类井的人工举升，不管怎样，检修这些阀的电缆是一个难题。对于配有大阻尼阀的心轴而言，高速注气可通过单向流动控制装置实现，如果需要，电缆维修工作将大大被简化。
（2） 气井排液
   最近，美国Schlumberger公司研制出的PerfLift型射孔层气举系统，用于处理气举井积液溶解问题。该系统可在生产封隔器的下部安置通用式气举阀，直达射孔段的深处，从最深产层中排液，见图2-2。
   封隔器下部安装气举阀可使气体流入长射孔层段，地层压降增大，临界流速加快。这样，地层底部产油层的压力降低，而正常压力会促使井排液。新型气举系统与地面的电缆测量技术相结合，可以用来优化气举系统和井的性能。如果存在排液断续问题，该系统可间歇采油，如果以增加产量为目的，可连续使用。
（3）井下监控系统
   美国菲尼克斯Schlumberger公司研制出地面电缆(CTS)井下数字监控系统，对于监控气举井、杆式泵井和螺杆泵井是一个经济有效的方法。该系统可安装在举升系统的上部和下部，举升系统配有测量仪。监控系统通过一根绝缘的金属包层可密封隔水的电缆将井下压力和温度等数据传输到地面，见图2-3。
地面安装一个常规的传输装置，用于采集、储存和传输数据。地面装置设计成多用式，既可连接在监控和数据采集（SCADA）系统上，也可通过补充装置连接。数据可传输到偏远地区，用来诊断和优化举升系统。
（4）优化油藏的监控器
   斯伦贝谢公司还研制了优化油藏的监控器。该监控器的工作流程设计独特，通过电泵井采集的井下数据来完成实时监控、监视、诊断和优化工作。监控器不仅用于举升系统，而且还包括井下流入动态。与菲尼克斯监控系统结合后，该系统的服务项目将扩展到包括气举、杆式泵和螺杆泵井的领域。
   应用传输给采气大队和油藏专家的井下数据可进行举升系统的诊断和优化，如产量优化。为保持作业效率，该系统具有以下功能：定义了最有效的作业井窗口，确定油井动态的界限；用排除法处理井；随时追踪举升系统中无效区域；提供积极干涉和监控产量的影响。在油田开发中，应用该系统可随时绘制渗透率图和压力图，以了解泄油半径，从而通过加密钻井，来提高采收率。