浅谈油田机械采油工艺技术

牛冬梅 李鹏

【摘 要】随着人类对地层能量资源的不断开采，地层能量资源已经逐渐衰竭加之其综合含水持续上升，大量油田因其自喷井能量不够而转为使用机械采油方式开采，目前这种开采方式已变成最主要的采油方式之一。随着机械采油渐渐被发现的独一无二的技术优势，而逐渐被应用于老油田的开采上。伴随着不断升级的勘探技术，油田的机械采油技术也在逐步发展和完善。此文将分析机械采油工艺并结合石油开采的实际提出了目前常见的工艺技术，望以此与各位同仁共同进步。

【关键词】油田 机械采油 工艺技术

【中图分类号】TE35 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0247-01

随着我国对石油需求量的不断升高和石油地下的储油量的不断减少，传统采油工艺的改善和采油技术的创新最为关键。相比较自喷井模式，机械采油工艺已经向前迈进了一大步。不同的油田根据其自身所处环境的不同，可选择适合于其自身的采油工艺技术。

1、机械采油工艺介绍

1.1概念及分类。有些油田因自身能量不足使其自喷井不能够自喷，通过外界机械补充机械能将井中的油送出井口并采到地面的方法就叫做机械采油。按照装置的不同，机械采油可以分为有杆泵机械采油和无杆泵机械采油两种。那这两种采油方式又有什么区别呢？利用地面的机械动力设备带动抽油杆和深井泵将原油采到地面的方法就是有杆泵机械采油；而无杆泵机械采油就是指在没有抽油杆帮助带动深井泵就能将原油举升出井口并将油采到地面的方法，现今石油行业无杆泵的种类繁多，如有电动潜油离心泵、螺杆泵、射流泵以及游梁式抽烟机、深井泵水力活塞泵等多种设备，而游梁式抽烟机深井泵设备因为其经久耐用、使用方便、结构合理、适用范围广等特点，而得到了最广泛的应用。

1.2发展趋势：①抽油机的发展趋势：经过多年的发展，使得抽油机的标准化、通用化和系列化程度日益在提高，自动化以及节能型的控制系统也得到了广泛应用。②抽油泵的发展趋势：因为杆抽油泵具有操作简单、工艺成熟、结构简单等特点，所以杆抽油泵是我国采用的最主要的采油设备。抽油泵主要的发展特点有以下几点：它在向使用寿命长、高效的方面发展；在向更广的尺寸范围方向发展；这样的话可以满足更多、不同油井的需求。③抽油杆的发展趋势：现在国内、外已经研制出了多种抽油杆，例如玻璃杆抽油杆、超高强度的抽油杆、椭圆截面型连续的抽油杆、碳纤维的抽油杆、金属塑料复合型喷涂防腐的抽油杆等等，这些都是为了充分提高抽油杆的应用范围和使用寿命。此类抽油杆不仅满足了斜井采油大泵、小泵深抽、强采大泵强采等各种需求，而且具有耗能少、强度高、防腐能力强、抗疲劳强度高、操作方便等各种优点，取得的发展空间很广阔。

1.3发展方向：①为了解决个别井的特殊状况，还应开发、研制特殊泵。②扩大使用方式的适应性和拓宽适用范围以适应更多的腐蚀性井和斜井。③实施对油井的监控，以及对其效率的评估④抽油杆要继续向新兴工艺、高强度、连续杆、新材料、抗腐蚀、抗磨损的发展方向迈进。

2、防砂式稠油泵采油的工艺

2.1结构：是由泵筒、环空沉砂结构和抽稠结构等组成。其特点是泵筒是一个整体的缸筒，是由扶正和双通接头固定在泵外套的中间，便于装卸；利用反馈长柱塞使得泵在下行过程中产生下行的压力，这是在抽稠结构设计上的反馈利用。解决了因油稠而造成的光杆不易下行的问题；在环空沉积砂结构的设计上，它由外套与泵筒所形成的环空和泵下部所连接的尘砂尾连通，组成一个通道，沉砂管的底部接着丝堵，形成泵下沉砂的口袋，减少了泵在停抽或工作中造成砂卡和砂堵的可能性。

2.2螺杆泵采油工艺介绍

2.2.1地面驱动系统：由皮带轮、电控箱、电机、机架、减速器、光杆密封器和大四通等部分组成。

2.2.2泵的井下部分是由抽油杆、接头、导向头、转子、定子、油管、尾管等部分组成。

2.2.3螺杆采油泵的优点：一是连续均匀的吸液和排液，不易析出溶解气，阀体不在泵内，不会存在形成气锁的可能。二只有少量的运动部件，没有复杂流道和阀体，降低了水里的损失，可达七成以上的泵效。三是有均匀的流量输出而且容易调节。四是适应油田的范围比较广泛，适合高含蜡原油和抽稠油。

2.2.4螺杆泵工作原理：由地面驱动装置和螺杆泵由井下螺杆泵两部分组成。电机通过电控箱供给的电流，通过皮带的运动将机械能传给减速箱上的输入轴。在通过输出轴经过卡瓦将旋转的动力传给抽油杆和转子旋转。井下螺杆泵是由定子和转子组成，在它们之间形成一个个密闭的空腔，当转子在定子内运动时，空腔就会从其中的一端向另一端转移，这样液体就可以通过泵的提送到达地面。

2.3适用范围：一是开采液沙的含量必须不大于2.5%；二是油井内的温度最大值不得超过为150℃。三是油井泵的排量必须大于油井的供液能力，沉没度不得低于200mm，设计泵的深度不得大于1200m.

3、堵水调剖技术工艺

3.1概念：堵水与产液剖面：因为油井所处地层的不同环境，每个部分的产油量含水率都是不一样的，每个油井的产液剖面也不是均匀的。为了改善产液的剖面，进行的封堵高产水层，就被称作堵水。堵水的成功与否是建立在找水成功率的基础上的。注水井的地层性质也是不易均匀地，不同部分的吸水量也一定是不同的，吸水量的不同可以在吸收剖面上反应，为了提高注入水的波及系数而封堵吸水能力比较强的高渗透层的行为就叫做调剖。

3.2发展趋势：从历年以来的堵水调剖的经验效果来看，堵水调剖的工艺技术其发展潜力还是比较大的。但它也不是无止境的，也有一定额数的限制：①堵剂用量和堵水的轮次是不能够永无止境的增加的。所用堵剂的用量直接影响到开采成本的多少，而且堵水调剖的使用次数是会直接影响到堵水调剖的效果的。②堵水调剖的工艺所能提升的也仅仅只是导入水的波及系数，并不是吸油的效率。因此它的的发展尤其要注意以下两点：①通过多次开采成果结合的技术在解决油机理上的额度，克服其机理的有效方法之一就是让堵水和驱油交换进行。②开发新型的化学剂使成本降低，如油田生产中含油的污泥、苛性制碱法的苛化泥、造纸业的污水等物质。

4、结束语

以上介绍的两种机械采油工艺是最为普遍的，除此之外还有有杆泵采油技术，水力喷射技术等。虽然在这些普遍的工艺技术当中，存在很多共同之处，比如对其技术参数的要求是相似的，对其技术指标和标准也是相同的，但是在其核心要求上还是存在差异，所以我们在并用时还是需要作出一定的分析。机械采油工艺技术在技术逐步完善的同时，也慢慢的在向全面化、信息化的方向发展，技术的使用范围也不再仅仅限制于维持油井的正常生产，也将延伸到恢复停产后的生产上。

参考文献

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