探究不同采油方法的基本原理及各自優(yōu)缺點

王璐

【摘 要】石油開采是非常復雜的工程，在進行采油前，須對石油開采方案做出充分的準備，每一個采油開采步驟都須要經(jīng)過嚴密的設計與綜合評價。然后針對油藏的條件 ，選擇不同開采階段的采油方式，確定出不同采油方式的轉(zhuǎn)換時機，是油田在正式投入開發(fā)前，非常重要的研究內(nèi)容。

【關鍵詞】探究；采油方法；基本原理；優(yōu)缺點

隨著我們石油開采逐步走向正軌，采油方案與方法成為了油田開發(fā)的有利保障，為油田建設和開采提供了理論以及指導性依據(jù)。在進行采油方案設計時，雖然每個油田的情況各有不同，然而油田開發(fā)的規(guī)律是共通的，都存在著需要解決的很多問題。

一、關于石油開采技術方法的發(fā)展

石油的大規(guī)模開采和應用，已經(jīng)是世界近百年的事了。然而，首先我們就得先了解關于石油開采的發(fā)展歷程，只有這樣我們才能在不同發(fā)展階段中尋找與借鑒石油開采的不同方法，及不同方法的優(yōu)缺點。美國與俄國最先開始他們近代石油開采的工業(yè)國。石油開采技術的發(fā)展是與地質(zhì)學、、機械工程等學科的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。

在初期的階段，隨著西方世界的內(nèi)燃機不斷的出現(xiàn)，對油料提出了迫切的要求。而在這個階段的技術上，主要是以利用天然能量開采為主。石油的采收率很低，鉆井的深度也不大。

在第二個階段里，是以建立油田開發(fā)的理論體系為標志。普遍采用人工增補油藏能量的注水開采的方法。基本建立了與石油開發(fā)與開采有關的應用科學及工程技術的體系。

在第三階段中，以電子計算機以及現(xiàn)代科學技術廣泛用于石油開采，石油的開發(fā)技術迅速發(fā)展。提高了預測儲油砂體的非均質(zhì)性及其連續(xù)性的能力，從而更經(jīng)濟有效地布置井位與開發(fā)工作；并且在鉆井速度上也有很大的提高，開采損耗降低，并提供了質(zhì)量很高的產(chǎn)品。

二、關于石油開采的方法原理與優(yōu)缺點

傳統(tǒng)的石油開采方法，具有運行平穩(wěn)、操作簡單的優(yōu)點 ，得到了廣泛的應用 ，但隨著科學與技術水平的提高 ，傳統(tǒng)的采油方式帶來的矛盾也日益突出，設備在運行過程中效率較低 ，且井下故障率較大 ，就會導致單井投入較大。

靠油藏本身與用人工補給的能量把石油從井底舉升到地面的方法。早期的油井很淺，是用吊桶汲取。后來采油方法逐漸的復雜，有自噴采油法和人工舉升采油法兩類，所謂自噴采油法就當油藏壓力高于井內(nèi)流體柱的壓力，油藏中的石油是通過油管與采油樹自行舉升至井外的一種采油方法。石油中大量的伴生天然氣能可以降低井內(nèi)流體的比重，從而降低流體柱的壓力。

另一種就是人工舉升采油法，它是人為地向油井井底增補能量，將油藏中的石油舉升至井口的一種采油方法。隨著采出石油總量的不斷增加，油層的壓力日益降低；使流體的比重增加，使油井自噴能力逐步減弱。為提高產(chǎn)量，需要利用一些人工舉升法的方法進行采油，這也是傳統(tǒng)油田開采的主要方式。

現(xiàn)如今采用的方法之一就是氣舉采油法，也是傳統(tǒng)采油方法之一。它是將天然氣從套管環(huán)隙或者油管中注入井內(nèi)，從而降低井中流體的比重，可使井內(nèi)流體柱的壓力低于已降低了的油層壓力，從而把石油從油管或者套管環(huán)隙中導出井外。

氣舉采油發(fā)分為兩種，第一種是有連續(xù)氣舉，另一種就是間歇氣舉，在多數(shù)情況下，采用從套管環(huán)隙中進行注氣，促使油管出油的方式。氣舉采油的方法的缺點就是，要求有非常充足的天然氣資源；它不能使用自然空氣，以免爆炸。氣舉的啟動壓力與工作壓力差別比較大，在井下常需安裝特制的氣舉閥才能降低啟動的壓力，使管內(nèi)石油與氣混合的時候，方能噴出至地面。

主要是氣舉法應用時間較短，單位產(chǎn)量能耗較高，又需要大量的天然氣資源；只適用于有天然氣氣源以及具備以上條件的地區(qū)內(nèi)，還要有一定油層壓力的高產(chǎn)油井與定向井，而當油層壓力降到某一最低值的時候，就會不宜采用；效率也比較低。

當然，氣舉采油法有較高的生產(chǎn)能力。井下裝置比較簡單，沒有運動的部件，井下的設備使用壽命長，管理起來比較方便。除了壓縮機建站與敷設地面管線的一次性投入比較高之外，但總的投資與管理費還是最低的。

泵抽采油法是人工舉升采油法的一種。它是在油井中下入抽油泵，把油藏中產(chǎn)出的液體泵送到地面的方法。這種方法按動力傳動的方式分為有桿和無桿兩類。

有桿泵是自重系統(tǒng)，抽油桿的截面增加時，其載荷也會隨著增大。各種材質(zhì)制成的抽油桿下入深度，是有極限的，要增加泵的下入深度，主要須改變抽油桿的材質(zhì)。

有桿泵采油的方法是當前國內(nèi)外最廣泛應用的方法，主要在于它的設備簡單，投資比較少，管理十分方便，適應性也很強，在設備制造的方面，從地面的抽油機及井下抽油桿再到抽油泵，國內(nèi)產(chǎn)品早已系列化，完全能滿足油田生產(chǎn)的需要。抽油泵的不足就是排量不夠大，它的工作過程就是用油管把深井泵泵筒下入到井內(nèi)液面以下，利用抽油桿傳遞給抽油泵向上抽油。

無桿泵采油方法，主要包括潛油電動離心泵采油與水力活塞泵進行采油的方式，它可以適用于大產(chǎn)量的中深井。在工業(yè)中運用的是電動潛油泵、水力活塞泵和水力噴射泵。潛油電動離心泵是通過變壓器、地面電源和電纜，將電能輸送給井下潛油電機，利用潛油電機帶動多級離心泵的旋轉(zhuǎn)，把地下原油舉升到地面上。

無線泵采油主要由井下部分、地面部分以及中間部分。井下部分就是潛油電動離心泵的主要機組，它由油氣分離器、多級離心泵、潛油電機與保護器四部分組成，是抽油主要的設備；地面部分由變壓器、控制屏和輔助設備組成；輔助設備包括安裝及操作用的輔助工具、潛油電動離心泵的運輸和無線泵的設備；中間部分由特殊結(jié)構(gòu)的油管與電纜組成，電流從地面輸送到井下，采用特殊結(jié)構(gòu)的電纜，而電纜也有圓電纜與扁電纜之分。水力活塞泵就是利用地面高壓泵，并將動力液泵入井內(nèi)，井下泵是成對的往復式柱塞組成，其中一個柱塞被動力液所驅(qū)動，從而帶動另外一個柱塞將井內(nèi)液體升舉到地面。無線泵采油的方法的優(yōu)點是揚程范圍較大，對起下泵的操作簡單?？捎糜诙ㄏ蚓?、斜井與稠油井進行采油。但它的缺點就是地面泵站設備太多、規(guī)模比較大，耗資巨大。

結(jié)語：

不同的采油方法適用于不同地質(zhì)環(huán)境，應當因地制宜，利用切合實際的方法來達到就理想的采油方式，只有這樣方能提高采油的效率。

參考文獻：

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