油田的機(jī)械采油工藝技術(shù)探析

王智勇 趙新 朱澤鋒

【摘要】當(dāng)前，各大油田的自噴井已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)高速發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)的需求，不斷完善和發(fā)展的機(jī)械采油工藝正在得到同行的重視。本文細(xì)致分析了我國國內(nèi)機(jī)械采油的設(shè)備和工藝，包括沉沒度分析和管式泵工藝適應(yīng)性分析，介紹了諸如防砂式稠油泵采油工藝、螺桿泵采油工藝等，并根據(jù)工作中的實(shí)際情況提出了若干種采油的工藝技術(shù)，請教于各位同行人士和學(xué)術(shù)專家，希望有所交流、進(jìn)步。

【關(guān)鍵詞】油田 機(jī)械采油 沉沒度 交流

1 前言

近些年來，伴隨著國民經(jīng)濟(jì)GDP的飛速增長，我國國內(nèi)對石油的使用量和依賴性也大大增加。然而對一些傳統(tǒng)的油田來說，由于常年來的持續(xù)開發(fā)，地下石油的儲(chǔ)油量逐年減少，持續(xù)開采的可能性在降低。一方面我們需要加大尋找新油田的力度，另一方面，改善和革新傳統(tǒng)的采油工藝，提升石油開采率和最大限度的挖掘傳統(tǒng)油田的潛力在現(xiàn)階段顯得更為重要。塔河油田和孤東油田在開采技術(shù)上的創(chuàng)新就很好的證明了這一點(diǎn)：這兩大油田改變了原有的自噴井模式，及時(shí)更新機(jī)械采油設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械采油的信息化，自此，兩大油田的產(chǎn)量和效率大大提升。由于機(jī)械采油需要在開采的過程中需要對不同的環(huán)境和地質(zhì)條件具體分析從而才能得出使用何種工藝進(jìn)行開采，因此我們結(jié)合近幾年來的實(shí)際工作經(jīng)歷，提出當(dāng)前在我國國內(nèi)各大油田采用的幾種機(jī)械采油工藝。

2 石油開采中常見的工藝技術(shù)

2.1 抽油泵效的分析

從技術(shù)層面上分析，電泵井泵效的最合理狀態(tài)為80%～120%這一區(qū)間，如我國當(dāng)前油田中泵效在80%以上的總共有51口油井，它們的平均泵效均已達(dá)到了102%.，如果泵效低于30%則被認(rèn)為過于偏低。泵效偏低的緣由多種多樣，可能是油井的供液不足，還可能因?yàn)槌橛捅玫墓ぷ鲄?shù)選擇不當(dāng)造成，或是原油粘度較差所致。但根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來看，泵排量的選擇不正確是普遍的原因，平均 沉沒度高 達(dá)1357m 以上，并且平均泵效也應(yīng)達(dá)到102.0%，地層能量才能充足，供液能力才會(huì)強(qiáng)。當(dāng)前我國有10口油泵泵效低于30%，它們的泵效偏低也多是有以上提到的原因造成的，因此在工作時(shí)要特別注意[1]。另外在操作中還應(yīng)選取大泵徑快速抽汲和快沖次，這樣才會(huì)增加誘噴能力。

2.2 適應(yīng)性角度的工藝分析

管式泵構(gòu)造簡單且能適應(yīng)多種供液能力的油井，因此在實(shí)際工作中被普遍采用。同時(shí)，含汽油的油井抽吸效果差、稠油、出砂等缺陷也接踵而來，這就需要我們在日常的采油過程中使用到一些配套技術(shù)來配合[2]。如在一些低粘度稠油井，如塔河油田等，管式泵就顯得較為適合，此時(shí)液力反饋效果和適應(yīng)性能力都較好，而在一些中、深油井中，由于地面粘度差，需要解決下入深度和氣蝕現(xiàn)象的問題，則需采用有著小排量的變頻抽稠電潛泵采油。 管式泵能夠最大限度的發(fā)揮電潛泵揚(yáng)程，因此能適應(yīng)更為復(fù)雜的環(huán)境。同時(shí)還可承擔(dān)電機(jī)的頻繁開關(guān)所產(chǎn)生的副作用，防止發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。電纜和電機(jī)所產(chǎn)生的熱量可以用來加熱原油，這也在一定程度上大大增加了稠油的開采能力。2.3 關(guān)于沉沒度的分析

在對油田抽油機(jī)井進(jìn)行沉沒度設(shè)計(jì)時(shí)必須首先進(jìn)行沉沒度分析。從當(dāng)前統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來看，我國國內(nèi)沉沒度大于600m的油井有95口之多，它們的平均沉沒度在1400m左右[3]。我們在進(jìn)行沉沒度設(shè)計(jì)時(shí)要適量排除氣體對泵效的影響，還要通過增加沉沒度來增加生產(chǎn)壓差，從而改善泵效，同時(shí)應(yīng)注意到碳酸鹽巖油藏超深井的產(chǎn)能有時(shí)是無法預(yù)測的，前期設(shè)計(jì)較大的沉沒度可以為后期相應(yīng)減少修井費(fèi)用。但也不能盲目增加，要在一定范圍內(nèi)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

3 油田機(jī)械采油的工藝技術(shù)

以下介紹幾種工作中常見的油田機(jī)械采油的工藝技術(shù)

3.1 防砂式稠油泵采油工藝

防砂式稠油泵采油工藝的結(jié)構(gòu)由泵筒、環(huán)空沉砂結(jié)構(gòu)和抽稠結(jié)構(gòu)組成。泵筒由雙通接頭和扶正固定住，在開采勘探時(shí)更加注重開采的廣度。它的工作原理較為簡單，在進(jìn)行上行程時(shí)，下柱塞的進(jìn)油閥門會(huì)關(guān)閉，油井壓力增大，液體會(huì)由排油閥上升至上油管，在進(jìn)行下行程時(shí)，下柱塞機(jī)械式進(jìn)油閥會(huì)被相應(yīng)打開，液體進(jìn)入泵儲(chǔ)油腔室，這樣進(jìn)油過程就完成了。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，防砂式稠油泵泵筒的拆裝十分方便，另外可以解決光桿下行的困難，也有效防止了砂卡和砂堵的現(xiàn)象。此類工藝有利于施工人員掌握勘探知識，更加深刻的理解石油開發(fā)的全過程，從而便于做出科學(xué)合理的決策。

3.2 螺桿泵采油工藝

在油田的實(shí)際工作中，由于螺桿泵采油工藝較為特殊的應(yīng)用原理，在油井中的使用相對較少，所以我們有必要對此類工藝在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題加以分析，從而找到正確的解決方法。螺桿泵由兩大部分組成，井下螺桿泵和地面驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括電控箱、機(jī)架、大四通、導(dǎo)向頭、定子、油管等等。工作原理是，通過皮帶的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子與定子組成了密閉的空腔，由一端轉(zhuǎn)往另一端，從而提取了液體。需要注意的是，它的油井溫度不能夠超過150℃，同時(shí)又要求沉沒度在200 mm 之上[4]。此類工藝具有節(jié)能性能好，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，質(zhì)量輕，體積小等等優(yōu)點(diǎn)，但是也會(huì)經(jīng)常遇到橡膠內(nèi)墊老化等問題，這就需要我們經(jīng)常檢修，提高生產(chǎn)時(shí)效。

3.3 對當(dāng)前工藝的理論認(rèn)識和反思

我們在采油過程中必須采取理論聯(lián)系實(shí)際的做法，具體問題具體分析，實(shí)時(shí)跟蹤機(jī)采井的生產(chǎn)變化，依照相應(yīng)的數(shù)據(jù)繪制出具有動(dòng)態(tài)特征的參數(shù)模式，定期對機(jī)械采油工藝進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，依據(jù)相應(yīng)的情況給出技術(shù)操作和技術(shù)支持，因地制宜，具體執(zhí)行。同時(shí)，如面對頻發(fā)的油氣比高、出砂、蠟高粘、偏磨、腐蝕等問題，配套相應(yīng)的工藝進(jìn)行分析對比，對實(shí)際情況進(jìn)行摸底排查，不斷進(jìn)行對現(xiàn)場的參與性分析，從而提出最合適的辦法來解決。

4 結(jié)語

降低采油成本，提高采油效率，提高采油的信息化程度，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供充足的石油保障，這是我國采油工人和廣大工程師的奮斗目標(biāo)。以上分析了我國國內(nèi)機(jī)械采油的設(shè)備和工藝，包括沉沒度分析和管式泵工藝適應(yīng)性分析，介紹了諸如防砂式稠油泵采油工藝、螺桿泵采油工藝等，并根據(jù)工作中的實(shí)際情況提出了若干種采油的工藝技術(shù)，我國的機(jī)械采油有著廣闊的發(fā)展空間，當(dāng)然不止于以上幾種技術(shù)，此外還有如有水力噴射技術(shù)、桿泵采油技術(shù)等等。它們之間存在共通之處，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)依據(jù)和某些參數(shù)大致相似，在用到的時(shí)候也需要具體情況具體分析。另外，各大油田采用機(jī)械的數(shù)量多，能耗大，要堅(jiān)持貫徹國家的節(jié)能減排的號召，通過科學(xué)引進(jìn)，在吸收的前提下進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，力爭節(jié)能減排工作取得顯著的成果，建設(shè)低碳環(huán)保型經(jīng)濟(jì)，成為綠色油田。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉冠華.淺談?dòng)吞餀C(jī)械采油工藝分析[J].技術(shù)應(yīng)用，2010（4）

[2] 陳武.探討油田的機(jī)械采油工藝技術(shù)[J].中小企業(yè)管理，2012

[3] 郭金海；白仲崗；劉金恒.淺談?dòng)吞餀C(jī)械采油工藝技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（22）：168

[4] 張楠.國內(nèi)外新技術(shù)在機(jī)械采油領(lǐng)域的應(yīng)用研究 [J].化學(xué)工程與裝備，2009（07）：130 ～131

作者簡介

王智勇（1971-）男，漢族，新疆烏蘇市人，助理工程師，主要從事油田開發(fā)生產(chǎn)協(xié)調(diào)管理工作。