敖包塔油田地面機(jī)采舉升技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀評價(jià)

宋麗新 吳巖慶（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

敖包塔油田地面機(jī)采舉升技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀評價(jià)

宋麗新 吳巖慶（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

油田地面機(jī)采舉升技術(shù)的優(yōu)劣和管理水平的高低，對企業(yè)能耗、經(jīng)營操作成本等影響很大。近年來，敖包塔油田及科研單位針對地面機(jī)采舉升技術(shù)，開展了一些新技術(shù)和新工藝的試驗(yàn)和應(yīng)用，主要包括節(jié)能型抽油機(jī)采油、潛油電泵、提撈采油、新型機(jī)械舉升采油等。重點(diǎn)介紹敖包塔油田應(yīng)用這些新技術(shù)、新工藝和新方法的適應(yīng)性和優(yōu)缺點(diǎn)，為企業(yè)控制成本提供參考。

機(jī)采舉升技術(shù) 現(xiàn)狀 效益評價(jià)

敖包塔作業(yè)區(qū)所轄油田位于黑龍江省肇源縣境內(nèi)，東與永樂油田相連，西至新肇油田，北接葡萄花油田，南至嫩江一帶，油田管理面積 300多平方公 里 ， 地 質(zhì) 儲(chǔ) 量 2669.73×104t， 于 1995 年 8 月采用同步注水方式投入開發(fā)，采用 300×300 （m）的反九點(diǎn)法和五點(diǎn)法面積注水井網(wǎng)。目前，敖包塔作業(yè)區(qū)累積產(chǎn)油 194.2657×104t，累積注水 1339.362 5× 104m3， 年 注 采 比 3.18， 累 積 注 采 比 2.23。 在 地面舉升工藝上，主要采用節(jié)能型抽油機(jī)、新型機(jī)械舉升采油、提撈采油相結(jié)合的方式。目前，敖包塔油田采油井 842口，其中抽油機(jī)采油井 760口、新型機(jī)械舉升采油 11口、提撈采油井 62 口、長關(guān)井9口。

1 常規(guī)舉升技術(shù)應(yīng)用

1.1節(jié)能型抽油機(jī)應(yīng)用

敖包塔油田應(yīng)用的抽油機(jī)采油為常規(guī)游梁式抽油機(jī)采油和節(jié)能抽油機(jī)采油兩種，其中常規(guī)抽油機(jī)284 臺，節(jié)能型抽油機(jī) 476 臺。節(jié)能型抽油機(jī)主要為三種抽油機(jī)機(jī)型，分別為雙驢頭抽油機(jī)、無游梁抽油機(jī)和低速抽油機(jī)，共計(jì)476套，見表1。

1.2節(jié)能抽油機(jī)存在問題及適應(yīng)性

無游梁抽油機(jī)主要問題是安全系數(shù)低，適合應(yīng)用在低產(chǎn)液及間抽井上；雙驢頭抽油機(jī)主要問題是后毛辮子易斷，適合應(yīng)用在中、高產(chǎn)量及含蠟高井上，它是作業(yè)區(qū)應(yīng)用最多的機(jī)型；低速抽油機(jī)主要問題是生產(chǎn)參數(shù)偏低、不易調(diào)整沖速，該機(jī)型主要應(yīng)用在作業(yè)區(qū) 738采油隊(duì)，適合應(yīng)用在參數(shù)較為固定，低產(chǎn)液量、低液面的井。

表1 節(jié)能抽油機(jī)調(diào)查統(tǒng)計(jì)

2 新型機(jī)械舉升采油技術(shù)應(yīng)用

2.1一機(jī)雙采舉升工藝

在外圍油田不斷開發(fā)過程中，受土地征用、產(chǎn)能投資等因素影響，投入開發(fā)的平臺井越來越多，在一個(gè)平臺上，幾口油井同時(shí)生產(chǎn)，油井和油井間距一般在8m左右。為減少油田開發(fā)投資、降低油井舉升能耗，開展了一機(jī)雙采舉升工藝研究。

一機(jī)雙采舉升工藝現(xiàn)場試驗(yàn)在作業(yè)區(qū)的南230-346井和南 228-斜 346井上進(jìn)行，見圖1。試驗(yàn)前 2口 井 日 產(chǎn) 液 為 2.5t、 1.6t， 單 井 日 耗 電 量 分 別 為125.25kWh 和 102.8kWh。 進(jìn) 入 現(xiàn) 場 試 驗(yàn) 后 ， 在 未上任何生產(chǎn)措施、產(chǎn)液量無變化情況下，日耗電91.2kWh。一機(jī)雙采舉升工藝和 2 口油井原抽油機(jī)的舉升能耗相比，兩口井日耗電由 227.8kWh 下降到 91.2kWh，節(jié)電率達(dá)到 59.9%。

適應(yīng)性：一是對于油井和油井間距8m左右已經(jīng)建設(shè)完成的平臺井，根據(jù)地質(zhì)及地面設(shè)備情況，可改造應(yīng)用一機(jī)雙采工藝；二是在今后新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)時(shí)，對計(jì)劃建設(shè)平臺生產(chǎn)的油井，考慮應(yīng)用一機(jī)雙采工藝，進(jìn)一步減少土地征用、產(chǎn)能投資及日后維護(hù)費(fèi)用。

圖1 一機(jī)雙采示意圖

2.2智能提撈舉升工藝

針對部分油井供液能力不足，采用抽油機(jī)生產(chǎn)勢必造成能耗增加的弊端，2011年作業(yè)區(qū)配合科研單位先后在 731、732等采油隊(duì)，進(jìn)行了 7口井的智能提撈工藝試驗(yàn)。其工藝見圖2。

圖2 智能提撈舉升工藝示意圖

應(yīng)用智能提撈工藝后，與原抽油機(jī)舉升方式相比 ， 平 均 單 井 日 耗 電 由 90.2kWh 下 降 到 20.1kWh，下降了 70.1kWh，綜合節(jié)電率達(dá)到 77.71%，年節(jié)電2.431×104kWh，年節(jié) 電費(fèi) 1.4454 萬元。常 規(guī)抽油機(jī)井檢 泵周期按 2 年計(jì)算，單井作業(yè)費(fèi) 3.0166 萬元，則年可節(jié)省作業(yè)費(fèi) 1.5083 萬元，合計(jì)單井年可創(chuàng)效益 2.9537 萬元。

適應(yīng)性：目前，外圍油田原油物性較差，含蠟高、油稠，影響智能提撈工藝的應(yīng)用和運(yùn)行時(shí)率。建議在今后的應(yīng)用中可采用電加熱油管等配套輔助設(shè)施，減少含蠟高、油稠的影響，提高智能提撈工藝的適用性，發(fā)揮低產(chǎn)井應(yīng)用節(jié)電效果好的特點(diǎn)。

2.3往復(fù)式潛油電泵舉升工藝

往復(fù)式潛油電泵配套采油技術(shù)特點(diǎn)：一是開創(chuàng)利用電纜傳遞電能的一種新式抽油泵；二是把大功率、小直徑、耐高溫、耐腐蝕的直線電動(dòng)機(jī)用于千米井深以下；三是取消了體積大、無效功消耗量大的抽油機(jī)和全井抽油桿，節(jié)省占地面積，降低采油成本；四是既可節(jié)省設(shè)備投入費(fèi)用及日常維護(hù)費(fèi)用，又可節(jié)約因桿斷、偏磨造成的作業(yè)費(fèi)用；五是通過地面配套控制系統(tǒng)可迅速改變工作參數(shù)，減少調(diào)參工作量、節(jié)約換泵費(fèi)用。其井口工藝見圖3。

圖3 往復(fù)式潛油電泵舉升工藝示意圖

2006年，作業(yè)區(qū)先后現(xiàn)場試驗(yàn) 2口井，均達(dá)到了原六型抽油機(jī)的產(chǎn)能，滿足了生產(chǎn)需要。與原抽油機(jī)相比，在下泵泵徑相同或相近情況下，2口井平均沖程下降 1.2m，平均沖速下降 4.0min－1，實(shí)際理 排 減 小 18.34m3/d， 平 均 泵 效 提 高 44.4 個(gè) 百 分點(diǎn)。2口井平均系統(tǒng)效率提高 7.63 個(gè)百分點(diǎn)，

平均日能耗下降 55.75kWh，平均綜合節(jié)電率36.86%，取得了明顯的節(jié)能效果。

適應(yīng)性：針對能耗高、系統(tǒng)效率低、桿管斷脫、偏磨嚴(yán)重的油井，可優(yōu)先考慮使用往復(fù)泵采油工藝，從而獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。往復(fù)式潛油電泵工藝的不足是往復(fù)泵損壞后，修復(fù)難度大，需要作業(yè)處理，成本也相對增加，同時(shí)整體更換泵體費(fèi)用也較高。

3 其他采油舉升方式應(yīng)用

隨著生產(chǎn)時(shí)間的延續(xù)，單井產(chǎn)能下降成為必然，部分井已在常規(guī)抽油機(jī)采油的經(jīng)濟(jì)界限以下運(yùn)行。為此，在敖包塔油田出現(xiàn)了提撈采油和電熱儲(chǔ)罐儲(chǔ)存生產(chǎn)采油兩種方式。

提撈采油就是在套管內(nèi)，提撈泵與套管之間密封，將提撈泵上部的原油通過鋼絲提撈到井口的采油方式。

電熱儲(chǔ)罐儲(chǔ)存生產(chǎn)采油，主要是已碳纖維包裹的管線連接井口和電加熱罐構(gòu)成，地下原油被采出后，儲(chǔ)存在電熱儲(chǔ)罐內(nèi)，儲(chǔ)罐內(nèi)由浮子記錄原油產(chǎn)量，當(dāng)油罐內(nèi)原油儲(chǔ)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，將原油卸至罐車內(nèi)拉至五聯(lián)處理外輸。其井口工藝見圖4。

圖4 電熱儲(chǔ)罐儲(chǔ)存生產(chǎn)井口示意圖

自 2011年 1月，敖包塔油田對茂 72 區(qū)塊 55口電熱集油井，實(shí)施轉(zhuǎn)套管提撈采油方式。截止目前，已經(jīng)實(shí)施提撈采油轉(zhuǎn)換44口，同時(shí)采用電熱儲(chǔ)罐儲(chǔ)存生產(chǎn)9口井。

適應(yīng)性及存在問題：一是由于提撈采油技術(shù)自身的特殊性和規(guī)律性決定，確定最佳的提撈周期對提高油田的經(jīng)濟(jì)效益有非常重要的作用；二是提撈采油工程車、拉油罐車易受天氣、路況、油質(zhì)、含蠟量等影響工作效率；三是拉油罐車雖然安裝了蒸汽穿堂管，但在冬季卸油速度依然較慢；四是通井技術(shù)、封井技術(shù)、雜物打撈技術(shù)、提撈泵膠筒等技術(shù)仍需改進(jìn)和提升。

4 效益對比評價(jià)

4.1新型機(jī)械采油與抽油機(jī)采油效益對比

新型機(jī)械采油設(shè)備具有節(jié)約場地投資、節(jié)約操作人員數(shù)量、降低運(yùn)行動(dòng)力設(shè)備功率，減少電量消耗的優(yōu)勢。從目前數(shù)據(jù)來看，一機(jī)雙采井和智能提撈井試驗(yàn)應(yīng)用時(shí)間短，效益率低，故障率高，各項(xiàng)數(shù)據(jù)在不斷改進(jìn)和完善中；往復(fù)泵采油工藝，從2006年試驗(yàn)應(yīng)用至今已經(jīng) 6年時(shí)間，具有運(yùn)行時(shí)間長，試驗(yàn)數(shù)據(jù)完善，現(xiàn)場效果較好的優(yōu)勢。

通過與普通6型抽油機(jī)投入成本對比，3種新型機(jī)械采油方式，具有不同的投入和維護(hù)費(fèi)用，但后期維護(hù)及動(dòng)力費(fèi)用較低，見表2。

其中往復(fù)泵采油工藝投入和維護(hù)成本低于抽油機(jī)成本 4.71 萬元，具有較好的應(yīng)用效果；一機(jī)雙采采油工藝在先期投入中費(fèi)用高于抽油機(jī)費(fèi)用，但其維護(hù)費(fèi)用和動(dòng)力費(fèi)用低于抽油機(jī)費(fèi)用，在長期應(yīng)用中，有較好的回報(bào)率；智能提撈采油工藝在節(jié)約電力消耗上，效果最為明顯，發(fā)生費(fèi)用也是最低，但由于外圍油田油層物性差，含蠟高，導(dǎo)致提撈時(shí)運(yùn)行阻力增大，電器設(shè)備高負(fù)荷運(yùn)行，易發(fā)生故障。對電器設(shè)備應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)建議增加電熱油管等輔助設(shè)備，減少含蠟及油稠的影響。

表2 抽油機(jī)采油投入成本與新型機(jī)械采油投入及維護(hù)成本對比

4.2提撈采油與抽油機(jī)采油效益對比

實(shí)施提撈采油后，統(tǒng)計(jì)茂 72區(qū)塊 3月和 4月共計(jì) 撈 油 133.5t， 成 本 3.738 萬 元 （廠 撈 油 280 元 /t）。在不考慮注水以及道路、站庫建設(shè)投資、提撈管柱作業(yè)等與采油無關(guān)直接費(fèi)用前提下，把提撈采油同抽油機(jī)采油費(fèi)用進(jìn)行對比，見表3。

表3 抽油機(jī)采油與提撈采油噸油成本對比

從表中可以看出產(chǎn)油量在 1t以及 1t以下時(shí)，電熱工藝流程抽油機(jī)采油噸油成本增加較大，在1.5t及以上時(shí)提撈采油噸油成本高出抽油機(jī)采油。

5 結(jié)論及認(rèn)識

1）油田地面機(jī)采舉升技術(shù)的優(yōu)劣和管理水平的高低，對企業(yè)能耗、經(jīng)營操作成本等影響很大。傳統(tǒng)的抽油機(jī)采油已經(jīng)不適合油田的發(fā)展需要，新技術(shù)、新工藝逐漸得到試驗(yàn)和應(yīng)用。

2）油田在用新技術(shù)、新工藝由于其自身技術(shù)的不完善，存在一定的弊端，但通過試驗(yàn)和應(yīng)用的深入，配套技術(shù)將逐漸發(fā)展和成型。

3）在新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用和試驗(yàn)上，應(yīng)根據(jù)開發(fā)地域的地理特征、原油性質(zhì)、地域經(jīng)濟(jì)成本、舉升經(jīng)濟(jì)界限等綜合考慮，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能型抽油機(jī)、新型舉升技術(shù)、提撈采油等多方式并存的局面，以獲得企業(yè)最佳經(jīng)濟(jì)效益。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.007.010

2013-04-07）

宋麗新，2009年畢業(yè)于東北石油大學(xué)（石油工程專業(yè)），從事油田機(jī)采管理，E-mail：544303320@qq.com，地址：黑龍江省大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠敖包塔作業(yè)區(qū)地質(zhì)隊(duì)，163517。