应用机械采油技术提高低产井采油效率

2021-11-20 22:06孙曦阳
油气·石油与天然气科学 2021年10期

孙曦阳

摘要:现阶段,我国油井的开采规模日渐扩大,但开采规模的扩大并不意味着开采产量和效率的提升,因为很多油井的油藏分布条件比较复杂,开采中面临的技术难题较多,尤其是部分油田工程中面临着低产井的开采条件,如果依旧选用传统的采油工艺和出油设备,将难以实现油田资源的高效开发,油田企业可能会面临着一定的发展限制。针对低产井油井作业,机械采油技术十分有效,在未来的行业发展中,机械采油技术有着广阔的技术发展潜力。

关键词:机械采油技术;低产井;采油效率

1机械采油工艺技术概述

针对自喷井无法自喷的油田,通过机械设备实现石油的开采,这便是机械采油工艺技术。因应用的装置不同,机械采油工艺技术可以分为无杆泵机械采油以及有桿泵机械采油。无杆泵机械采油是指不借助抽油杆以及深井泵,将原油开采到地面的方式。无杆泵机械采油又可以氛围深井泵、螺杆泵、电动潜油离心泵等种类。有杆泵采油是指通过地面上的机械设备为深井泵以及抽油杆提供充足的机械能,利用机械能将原油开采到地面的方式。

2低产井机械采油技术设计

低产井机械采油技术应用中,机械采油装置中的柔性抽油杆在外力作用下会发生一定的缠绕和弯曲现象,正是因为这一原因,使得在抽油机设计的过程中,重点是要进行抽油杆的旋转控制。根据相关调查,国内的很多机械采油装置中,柔性抽油杆排绳设计为滚筒结构最为理想,这一结构下,即使抽油杆受到了拉力或者其他作用力的影响,也能够始终沿着滚筒方向的作用力出现明显的左右变化,进而在复合作用力条件下,一圈圈有规律地缠绕在滚筒上。从机械采油装置的构成来看,柔性采油杆是作为新型设备而出现的,抽油杆之间基本上不存在其他的连接部件,因为长度很长,在低产井开采作业中,出现故障的频次相对较高。

正是因为柔性抽油杆在整体装置中的重要作用,在设计时最好保持其良好的机械性能,安装运输的便捷性。在柔性抽油杆内存在铜导线,其可以满足信号传输的需求,在铜导线外侧,要进行保护层的设计,发挥该保护层的绝缘保护作用,而在保护层外侧需开展钢丝层设计,钢丝层最外侧存在一层保护皮,有效抑制了柔性抽油杆的腐蚀损坏。

3提高低产井采油效率的机械采油技术应用策略

3.1螺旋泵采油

螺旋泵主要由井下与地面两部分组成,井下螺杆泵以及地面驱动系统共同构成了螺旋泵系统。井下螺杆泵主要由油管、接头、导向头、抽油杆以及尾管等部分组成。地面驱动系统则是由电机、机架、电控箱以及减速器组成。由电控机向电机传输电流,是电机进入工作状态,同时带动皮带转动,通过皮带将动能传输至减速箱,再由输入轴传递给抽油杆,由抽油杆带动井下的螺旋泵转子进行转动,使螺杆泵中的石油输送至地面。这便是螺旋泵采油的工作原理。应用螺旋泵采油具有多方面的优势,首先螺旋泵的结构简单,这使得螺旋泵的操作十分便捷,同时具有十分显著的节能效果,不仅采油效率高,而且采油量大,通常情况下,螺旋泵采油方法会被应用与油田开发三次采油阶段的油田。虽然螺旋泵采油具有多方面的优势,但是这种方式也存在一定的不足,经常会发生一些意外问题,同时也存在一定的安全隐患。

3.2实现先进的机械采油设备的引入

低产井机械采油技术应用中,为提高低产井的采油效率,因为机械采油技术应用中需要通过机械采油装置来完成,就要求油田企业要

根据实际的采油技术需求,来积极选择和引入最为先进的机械采油设备,及时淘汰落后的设备,先进的机械采油设备可以给技术应用提供设备支持和保障。各个油田企业在日常的工作中,都应该充分认识到机械采油装置对机械采油技术的重要作用,加大在机械采油装置中的资金投入,不断引入先进的机械采油装置,辅助采油作业的实施。近年来,我国石油行业的快速发展的过程中,市场上关于机械采油的装置、设备种类越来越多,虽然我国的设备研发已经取得了一定的发展成效,但是其设备发展水平还是相对有限的,整体的机械采油设备还大多依赖于进口。针对机械采油装置和设备的研发和使用现状,各个油田企业要定期组织有关学者积极参与各种学术交流和研讨,到发达国家学习,充分了解机械采油设备的原理和技术,不断在机械采油装置的设计中应用先进的设计理念和思路、技术,提高机械采油装置的性能和功能。

3.3防砂式稠油泵采油

防砂式稠油泵主要是由环空沉砂结构、泵筒以及抽稠结构构成的。防砂式稠油泵具有结构简单的特点,以此在拆装过程中的操作十分便捷。该采油方式在油田中的应用比较广泛,在油田开采广度方面优势明显,但是在油田开采深度方面则略显不足,因此,在应用防砂式稠油泵采油的过程中,应注重把控采油的深度。在应用防砂式稠油泵采油的过程中,在上行时,下柱塞关闭进油阀,所见储油腔体积,进而起到增加压力的作用,在压力达到一定范围时,会促使油体顺着油阀进入上油管,将石油开采至地面。而在下行时,下柱塞的进油阀打开,让石油进入到储油室之中,然后转入上行步骤,如此反复,最终完成石油的开采。防砂式稠油泵采油的方式的特点也十分明显,有其自身的优势,同时也存在一定的不足。优势主要表现在泵筒的安装十分便捷,能够有效避免出现堵砂以及卡砂等问题。不足主要体现在防砂式稠油泵采油方式的应用会受到多方面条件的限制,这使得该方法的应用缺乏广泛性。比如要求油液含沙量应低于25%,同时还要求境内温度低于150度。

结论

在我国社会经济的发展过程中,石油资源发挥了不可替代的作用,对于社会经济的发展具有十分重要的意义。因此,为了提升采油质量和采油效率,应科学合理的应用机械采油工艺技术,充分发挥该技术的高效性,使其更好地为采油服务。技术人员应加强研发力度,不断完善机械采油工艺技术,使其能够发挥出更大的作用。

参考文献:

[1]宗序江,杨文利,张浩,等.关于油田机械采油工艺的分析研究[J].石化技术,2019,22(12):161.

[2]张志军,张新新.关于油田的机械采油工艺技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(23):181-182.