采油工程舉升裝備技術(shù)發(fā)展

劉東旭

摘要：舉升裝備的應(yīng)用主要在于開展采油工作的過(guò)程中，借助外力將地下的油氣資源逐漸開采至地表，且當(dāng)前我國(guó)在陸上的油氣田對(duì)于舉升裝備技術(shù)的應(yīng)用率已經(jīng)接近100%，可見舉升裝備技術(shù)的先進(jìn)性及可靠性對(duì)于我國(guó)油氣田整體生產(chǎn)的重要性。但是從實(shí)際上來(lái)看，當(dāng)前我國(guó)采油工程中所應(yīng)用的舉升裝備技術(shù)多為20世紀(jì)60年代左右即已經(jīng)投入使用的技術(shù)，在一定程度上不能滿足采油工程的發(fā)展需求，所以有必要對(duì)其發(fā)展進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】：采油工程;舉升裝備;發(fā)展

在油氣田開發(fā)過(guò)程中，人工舉升裝備的作用是通過(guò)借助外力做功，將地下的油氣資源開采到地表，截至2018年底，我國(guó)陸上油氣田采用人工舉升裝備的機(jī)采井比例已經(jīng)超過(guò)總井?dāng)?shù)的98%?？梢哉f(shuō)，舉升裝備的技術(shù)先進(jìn)性、可靠性，對(duì)于油氣田生產(chǎn)具有舉足輕重的作用。目前，我國(guó)陸上油田常用的舉升裝備主要有抽油機(jī)、潛油電泵、螺桿泵三大類，還有一些氣舉、提撈采油等技術(shù)應(yīng)用面不太廣。但是這些舉升裝備大部分是上個(gè)世紀(jì)60年代～80年代就開始使用的，隨著油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、環(huán)保節(jié)能的要求越來(lái)越高，需要我們持續(xù)加強(qiáng)研究，按照新的發(fā)展趨勢(shì)推進(jìn)人工舉升裝備技術(shù)新發(fā)展。

1、舉升裝備技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 抽油機(jī)

抽油機(jī)舉升技術(shù)的歷史已近百年，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且耐用的特點(diǎn)，所以在各種不同的開發(fā)條件中均可應(yīng)用，當(dāng)前我國(guó)采油工程中對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行應(yīng)用的比值接近90%。

1.2 潛油電泵

潛油電泵主要通過(guò)油管使離心泵進(jìn)入到井底之中，采用地面電源結(jié)合輸送電纜的方式，將能量輸送至離心泵的電動(dòng)機(jī)之中，使其中液體可以順利被舉升至地面。該舉升技術(shù)于1980年左右被引入我國(guó)，之后得到了快速的發(fā)展，能夠在180℃以下產(chǎn)液量30m3/d的油井或是排水采氣井中進(jìn)行應(yīng)用，并且檢泵周期可達(dá)1000日，具有較好的應(yīng)用效果。

1.3 地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵

螺桿泵屬于一種容積式泵，主要通過(guò)螺桿以及襯套構(gòu)成密閉腔，密閉腔的容積變化及能夠排出和吸入液體。該舉升裝備技術(shù)由國(guó)外引進(jìn)，其可對(duì)傳統(tǒng)抽油泵在高含砂采出液、高粘度采出液中所存在的缺點(diǎn)進(jìn)行有效克服，對(duì)于聚驅(qū)以及三元驅(qū)等采油區(qū)塊具有良好的適應(yīng)性。

2、采油工程舉升裝備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1 應(yīng)用效率逐漸提升

當(dāng)前我國(guó)陸上的油氣田基本均已進(jìn)入到高含水開發(fā)階段或是特高含水開發(fā)階段，分區(qū)塊綜合含水量高達(dá)95%左右，其地面處理成本也就相對(duì)較高，且不僅數(shù)量相應(yīng)增加，同時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益降低的情況。同時(shí)，二類、三類油層的連通性以及可動(dòng)用程度均相對(duì)較差，所以需要對(duì)井下油——水分離裝置進(jìn)行應(yīng)用，初步分離采出液，將低含水液舉升至地表，同時(shí)，高含水液則應(yīng)被回注至地層。在實(shí)現(xiàn)單井的同采同注情況下，工作效率能夠得到大幅度提升，且其中的經(jīng)濟(jì)性更高，能夠?qū)⑵渲械某鏊繙p少70%甚至更多，同時(shí)高含水及特高含水階段的油田開采壽命得以延長(zhǎng)。另外，在相關(guān)工具、工藝以及通訊技術(shù)水平均得到提升的情況下，井下油——水分離裝置的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

2.2 融合率更高

根據(jù)近幾年的情況來(lái)看，我國(guó)陸上油田的新開發(fā)區(qū)塊以及資源領(lǐng)域多存在地勢(shì)構(gòu)造較為復(fù)雜或是地面條件較為復(fù)雜的情況，所以，隨著叢式井、水平井以及斜井的數(shù)量越來(lái)越多，舉升裝備也就面臨著不斷更新的要求，從而需要對(duì)常規(guī)舉升裝備所具有的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行綜合統(tǒng)籌，并以此為基礎(chǔ)推動(dòng)融合技術(shù)發(fā)展。

2.2.1 抽油泵+潛油電泵

抽油泵具有耐用、可靠、對(duì)液量要求低的優(yōu)勢(shì)，潛油電泵可以實(shí)現(xiàn)無(wú)桿舉升，同時(shí)不存在偏磨缺點(diǎn)。將永磁直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于井下，使注射泵采用上下往復(fù)的形式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，不僅能夠有效對(duì)特低的液量進(jìn)行開采，還能夠避免出現(xiàn)抽油管以及抽油桿之間的摩擦。并且，若存在供液不足的情況，可以進(jìn)行間抽，使舉升能耗有效降低，也就解決了第一場(chǎng)景之中偏磨嚴(yán)重以及耗能高的問題。

2.2.2 推進(jìn)螺桿泵+潛油電泵

在稠油或是含沙、含氣的環(huán)境中，推進(jìn)螺桿泵均具有較高的適應(yīng)性，結(jié)合電泵的無(wú)桿優(yōu)勢(shì)，形成電潛螺桿泵舉升裝置技術(shù)，對(duì)井下低速電動(dòng)機(jī)進(jìn)行應(yīng)用，使螺桿泵得到直接驅(qū)動(dòng)，可以減少減速關(guān)節(jié)，使系統(tǒng)的可靠性得到提升，也就能夠在最大限度上實(shí)現(xiàn)減速器能耗損失的降低，進(jìn)而有效提升相應(yīng)的舉升效能。

2.3 可靠性得到提升

當(dāng)前三次采油我國(guó)陸上油田已經(jīng)得到了規(guī)?；膽?yīng)用，高濃度、高粘度的采出液導(dǎo)致井下桿管的磨損程度以及腐蝕程度進(jìn)一步加劇，在對(duì)采出液進(jìn)行聚驅(qū)的過(guò)程中，受到非牛頓流體反向力影響，機(jī)采井桿管能夠發(fā)生嚴(yán)重偏磨，甚至部分井檢泵的應(yīng)用周期不足百日，而主要可以應(yīng)用的解決措施即促使扶正器的配置得到優(yōu)化，同時(shí)應(yīng)用低磨阻泵等，并且將裝置自身作為切入點(diǎn)，采用仿生技術(shù)，對(duì)新材料進(jìn)行應(yīng)用，降低抽油桿、扶正器與油管之間的阻力及摩擦系數(shù)，以實(shí)現(xiàn)減光率的降低。

2.4智能化水平得到提升

隨著時(shí)代發(fā)展和科技進(jìn)步，數(shù)字化已經(jīng)在越來(lái)越多的行業(yè)和領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，并能夠起到較好的應(yīng)用效果，采油工程之中同樣如此。對(duì)數(shù)字化油田進(jìn)行建設(shè)并積極應(yīng)用各項(xiàng)智能化措施，能夠?qū)崿F(xiàn)舉升裝備的智能化發(fā)展，同時(shí)也就需要進(jìn)一步強(qiáng)化舉升裝備相關(guān)的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)控制、參數(shù)調(diào)節(jié)、限制報(bào)警等功能，以促使在降低能耗的同時(shí)，提升舉升裝備的智能化水平，進(jìn)而則可實(shí)現(xiàn)采油工作質(zhì)量和效率的進(jìn)一步提升。

3、結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)代各個(gè)行業(yè)及人民群眾就越來(lái)越重視綠色環(huán)保和節(jié)能減排，對(duì)于油田開發(fā)工作來(lái)說(shuō)，降低成本、提高效率以及保護(hù)環(huán)境三者看似矛盾，所以需要針對(duì)當(dāng)前的工作情況進(jìn)行改善，以舉升裝備為核心，強(qiáng)化抽油機(jī)、螺桿泵以及電泵等多項(xiàng)舉升裝備得到科學(xué)合理的融合發(fā)展，以促使配套抽油桿得到強(qiáng)化、扶正器及油管更加耐磨，同時(shí)檢泵周期得到延長(zhǎng)、智能化水平得到提升，使三者之間的矛盾得到有效解決，并切實(shí)實(shí)現(xiàn)采油工程效率和效益的提升。

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