淺談油田機械采油的工藝技術(shù)分析

孫學(xué)峰（華北油田分公司第五采油廠，河北 辛集 052360）

在世界陷入資源危機的前提下，我國石油的進口依賴度卻逐年增加，導(dǎo)致這種情況的內(nèi)因之一就是我國國內(nèi)的資源利用率不足。傳統(tǒng)的采油技術(shù)已經(jīng)不能滿足不斷增加的國內(nèi)石油及其衍生產(chǎn)品的需求，隨著對傳統(tǒng)石油技術(shù)的改善，目前我國機械采油的工藝也在不斷發(fā)展。機械采油的方法主要有有桿泵、螺桿泵、電潛泵、氣舉、水力泵等。相比于傳統(tǒng)的自噴井模式，機械采油的工藝有了很大進步。

1 有桿泵采油

有桿泵采油是指梁游式有桿泵采油。由抽油機、抽油桿、抽油泵三部分組成梁游式有桿泵采油系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強且壽命長的優(yōu)點，是目前主要的機械采油方式。

高速旋轉(zhuǎn)的動力經(jīng)由傳動皮帶通過動力機傳送給減速箱，在減速箱經(jīng)過三軸二機減速后將旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)由曲柄變?yōu)橛瘟旱纳舷聰[動，抽油泵柱塞通過抽油桿的帶動做上下往復(fù)的運動，最后將原油抽及地面。這種梁游式抽油機的規(guī)格范圍很廣，有12到240英寸的沖程長度，而且光桿所允許的最大載荷在42000磅以上。

2 螺桿泵采油

螺桿泵采油是一種利用抽油桿旋轉(zhuǎn)運動進行抽油的人工舉升采油方法。目前我國螺桿泵實驗室已初具規(guī)模，能夠通過監(jiān)測螺桿泵參數(shù)進行模擬工作，而且已經(jīng)成功運用到華北油田分公司第五采油廠，使采油效率大大提高。

螺桿泵是由地面驅(qū)動系統(tǒng)和井下螺桿泵共同組成。其中，地面驅(qū)動系統(tǒng)包括電控箱、電機、減速器、機架、光桿密封器和大四通組成。而井下螺桿泵則包括抽油桿、接頭、導(dǎo)向頭、轉(zhuǎn)子、定子、油管、尾管。在電控箱的電流傳送到電機后，輸入軸接收到由皮帶傳動傳遞到減速箱的動力，而后將旋轉(zhuǎn)動力由此傳送給抽油桿和轉(zhuǎn)子。由轉(zhuǎn)子與定子形成的密閉空腔在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的過程中，從一端移動到另一端，從而達(dá)到提液的效果。

與有桿泵采油方式相比較，螺桿泵采油方式應(yīng)用范圍廣泛，用以開采特殊石油，例如可以開采粘度為5000MPa·s的高粘度稠油，如果想要開采粘度在10000MPa·s到20000MPa·s的稠油只要配合空心抽油桿向井下注射稀油就可以。在開采過程中吸液、排液動作連續(xù)且均勻，同時因為結(jié)構(gòu)相對簡單，也避免了因流道復(fù)雜而引起水力的損失問題。

3 防砂式稠油泵采油

防砂式稠油泵主要的機構(gòu)有泵筒、抽稠結(jié)構(gòu)和環(huán)空沉砂。上行過程中，關(guān)閉下注塞的進油閥門，隨著腔室中壓力增大，泵筒中儲油箱的原有油井液通過被打開的反饋長柱塞的排油閥門排至上油管內(nèi)，進而完成一次排油過程。在下行過程中，關(guān)閉反饋長柱塞的排油閥，打開下注塞機械中的進油閥，油井內(nèi)石油進入泵的儲油腔內(nèi)，隨著泵不斷地抽送將油井內(nèi)的石油抽及地面，從而完成一次進油過程。

泵筒為一個整體缸筒，在泵的外套中間由雙通接頭和扶正固定住，拆裝較為方便。泵在抽取或停抽時，倘若有砂子下沉，砂子因上柱塞的阻擋不能落入泵筒內(nèi)，而是通過沉砂通道沉落至下沉砂管中，從而防止在抽取或停抽時砂卡。而且在整體設(shè)計中，運用反饋長柱塞在下行過程中產(chǎn)生了壓力，因此克服了光桿下行困難的問題。

4 電潛泵抽油井

電潛泵的全稱是電動潛油離心泵(簡稱電泵)。主要由井下電泵機組、地面部分、中間部分組成。井下電泵機組包含多級離心泵、保護器、潛油電動機三部分組成，這部分主要作用是抽油。一般是將多級離心泵放置上面，中間為保護器，下面為潛油電動機。地面部分包括自動控制臺、自禍變壓器、輔助設(shè)備。輔助設(shè)備包括電纜滾筒、導(dǎo)向輪、井口支座和掛墊等。其中自動控制臺通過自動或手動開關(guān)來控制電泵的工作，在防止電纜系統(tǒng)短路、電機過載的同時還可以保護潛油電機。而中間部分包括特殊結(jié)構(gòu)的電纜、油管。將電纜通過鋼帶固定在油管、泵、保護器上。

在工作時，變壓器將地面的電壓轉(zhuǎn)化為電機所需工作電壓，傳輸?shù)娇刂破林?，而后將這種電能通過電纜傳給井下的電機，從而帶動離心泵開始旋轉(zhuǎn)，然后通過分離器將井液送入泵內(nèi)，經(jīng)過泵的原油由葉輪的逐級加壓最后通過油管上升到地面上來。

電潛泵已經(jīng)被確認(rèn)為是一種經(jīng)濟有效的人工舉升技術(shù)，排量在每天200-60000桶，下泵的最大深度可以達(dá)到15000英尺，且油水比極限范圍很大，從百分之百含油到幾乎不含油都可以使用。不僅如此，電潛泵還適用于高粘、高溫、含氣的油井中作業(yè)。因其排量大且自動化程度較高等優(yōu)點，目前已經(jīng)是一種十分重要的機械采油技術(shù)。

5 結(jié)語

通過介紹以上幾種常見的機械采油工藝，是希望通過本文的分析能夠針對不同的油井根據(jù)其不同的地質(zhì)條件設(shè)計出合理的機械采油工藝，通過優(yōu)選地面的配套設(shè)施，最大限度的提高采收率。在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)的油田進入半衰期的現(xiàn)在，如何將各類現(xiàn)代化的機械采油技術(shù)進行整合形成一種或幾種高效實用的開采模式，以促進國內(nèi)石油利用率并降低進口依存度，是現(xiàn)階段急需解決的問題。

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