沈立君 魏 婧 马怡丽
长庆油田分公司第五采油厂冯地坑采油作业区,陕西 西安 710201
摘要:传统油田持续开发过程中使得地下储油量不断降低,在此过程中供求矛盾不断上升。因此改善传统采油工艺势在必行,油田应顺应客观需求,不断完善传统自喷井采油方式,加强对机械采油工艺技术的应用,提升采油的质量和效率。机械采油工艺技术具有多方面的优势,油田应结合自身的实际情况,合理选择应用机械采油工艺技术,这样才能充分发挥出机械采油工艺技术的作用和优势,促进油田生产水平的提升。
关键词:油田;机械采油;工艺技术要点
1 机械采油工艺技术概述
针对自喷井无法自喷的油田,通过机械设备实现石油的开采,这便是机械采油工艺技术。因应用的装置不同,机械采油工艺技术可以分为无杆泵机械采油以及有杆泵机械采油。无杆泵机械采油是指不借助抽油杆以及深井泵,将原油开采到地面的方式。无杆泵机械采油又可以氛围深井泵、螺杆泵、电动潜油离心泵等种类。有杆泵采油是指通过地面上的机械设备为深井泵以及抽油杆提供充足的机械能,利用机械能将原油开采到地面的方式。
2 机械采油工艺技术设备分析
2.1 抽油机
抽油机是机械采油工艺技术中的重要设备,经过多年的研发,抽油机更加完善,目前所应用的抽油机具有通用化、标准化以及系列化的特点,除此之外,目前所应用的抽油机还具有自动化水平高的特点,不仅可以有效节省人力,而且还可以在很大程度上节约能源的消耗。目前所应用的抽油机种类较多,主要包括斜井抽油机、节能抽油机、液压抽油机以及长冲程抽油机等。不同类型的抽油机有着不同的特点和作用,可以适合不同种类油田的开发,有助于提升油田开发的质量和效果。
2.2 抽油杆
我国目前的机械采油方式中应用的抽油杆类型较多,比如有金属塑料复合材料抽油杆、超高强度抽油杆、碳纤维抽杆以及玻璃钢抽油杆等。抽油杆类型的多样性,为人们提供了更多的选择,不同类型的抽油杆适用于不同地质的油田,因此可以提升抽油杆的使用范围,不仅又可以为油田的开发带来更大的便利,而且可以有效延长抽油杆的使用寿命。无论哪种类型的抽油杆,普遍都具有较高的抗疲劳能力、较高的强度以及较高的抗腐蚀能力等,使得抽油杆的性能得到了有力的保障。与此同时,抽油杆还普遍具有节能效果显著以及操作简便等方面的优势,因此抽油杆的应用十分广泛。
2.3 抽油泵
在机械采油过程中,抽油泵是最为主要的设备之一,对机械采油工艺技术的应用效果会产生直接影响。抽油泵通常具有操作便捷的特点,同时抽油泵还具有使用寿命长的优势,不仅使用效率高,而且使用范围十分广泛,在不同尺寸的油井中均得到了广泛的应用,进而可以更好地满足不同油井的采油需求。
3 常见的机械采油工艺技术
3.1 螺旋泵采油
螺旋泵主要由井下与地面两部分组成,井下螺杆泵以及地面驱动系统共同构成了螺旋泵系统。井下螺杆泵主要由油管、接头、导向头、抽油杆以及尾管等部分组成。地面驱动系统则是由电机、机架、电控箱以及减速器组成。由电控机向电机传输电流,是电机进入工作状态,同时带动皮带转动,通过皮带将动能传输至减速箱,再由输入轴传递给抽油杆,由抽油杆带动井下的螺旋泵转子进行转动,使螺杆泵中的石油输送至地面。这便是螺旋泵采油的工作原理。应用螺旋泵采油具有多方面的优势,首先螺旋泵的结构简单,这使得螺旋泵的操作十分便捷,同时具有十分显著的节能效果,不仅采油效率高,而且采油量大,通常情况下,螺旋泵采油方法会被应用与油田开发三次采油阶段的油田。虽然螺旋泵采油具有多方面的优势,但是这种方式也存在一定的不足,经常会发生一些意外问题,同时也存在一定的安全隐患。
比如应用螺旋泵采油经常会出现脱螺纹问题,不仅如此,应用这种方式采油还经常会出现泵筒老化现象,在抽油杆作业过程中也很容易发生断裂。这些问题的发生,会严重影响采油的效率和安全性。通常情况下,应用螺旋泵采油需要经常对螺旋泵的质量和性能进行检测,这也会在一定程度上增加人力物力的消耗,并且也会影响到采油的效率。
3.2 防砂式稠油泵采油
防砂式稠油泵主要是由环空沉砂结构、泵筒以及抽稠结构构成的。防砂式稠油泵具有结构简单的特点,以此在拆装过程中的操作十分便捷。该采油方式在油田中的应用比较广泛,在油田开采广度方面优势明显,但是在油田开采深度方面则略显不足,因此,在应用防砂式稠油泵采油的过程中,应注重把控采油的深度。在应用防砂式稠油泵采油的过程中,在上行时,下柱塞关闭进油阀,所见储油腔体积,进而起到增加压力的作用,在压力达到一定范围时,会促使油体顺着油阀进入上油管,将石油开采至地面。而在下行时,下柱塞的进油阀打开,让石油进入到储油室之中,然后转入上行步骤,如此反复,最终完成石油的开采。防砂式稠油泵采油的方式的特点也十分明显,有其自身的优势,同时也存在一定的不足。优势主要表现在泵筒的安装十分便捷,能够有效避免出现堵砂以及卡砂等问题。不足主要体现在防砂式稠油泵采油方式的应用会受到多方面条件的限制,这使得该方法的应用缺乏广泛性。比如要求油液含沙量应低于25%,同时还要求境内温度低于150度。
4 油田机械采油工艺要点分析
4.1 抽油泵泵效分析
泵效是评价抽油泵质量的重要标准,会对采油质量和采油效率产生重要影响,泵效低必将导致采油效率下降,同时也会造成巨大的浪费。通常情况下,要求抽油泵的泵效达到80%-120%之间,这样的泵效能够最大化地发挥出抽油泵的作用。但在抽油泵的实际应用过程中,经常会出现抽油泵泵效低的问题,油井的供液不足或者原油粘度较低等都会导致抽油泵泵效降低。除此之外,抽油泵的泵量选择不合理也会导致抽油泵泵效降低。在油田开采过程中,应尽量选择泵径大的抽油泵,有助于提升油井的诱喷作用。
4.2 工艺适应性分析
我国目前所应用的机械采油工艺技术,通常都是应用管式泵和相关配套技术,因此管式泵的应用比较广泛,主要在中低粘稠度的油田中应用效果十分显著。除此之外,对电潜泵的应用也比较广泛,电潜泵具有扬程大的特点,可以达到3500m。电潜泵受环境因素影响较小,即使环境恶劣也能正常工作。应用电潜泵在解决下入深度问题以及气蚀问题过程中发挥了重要作用。
4.3 采油清污措施
为保障采油机械的性能稳定,需要定期对采油机械进行清污处理。通常情况下,常用的清污措施有两种,一种为半球摇摆转子泵清污,另一种为螺旋输送清污装置。前者的优势在于结构简单,其自吸能力强,因此在粘稠原油和粘污油的清理过程中的应用比较广泛。后者具有设备简单的特点,针对很颗粒较多的污物的清理能力较强,但是对于粘稠度较高的污物以及颗粒含量少的污物清理效果则不够明显。因此在对采油机械清污的过程中,应结合实际情况合理选择清污措施,保障清污效果。这样既有助于保证采油机械的性能和质量,确保采油机械能够更好地完成采油工作,也有助于提升油田开发的质量和效率。
5 结束语
在我国社会经济的发展过程中,石油资源发挥了不可替代的作用,对于社会经济的发展具有十分重要的意义。因此,为了提升采油质量和采油效率,应科学合理的应用机械采油工艺技术,充分发挥该技术的高效性,使其更好地为采油服务。技术人员应加强研发力度,不断完善机械采油工艺技术,使其能够发挥出更大的作用。
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