油田機(jī)械采油工藝研究

卜志平 胡志才 厚永華

摘 要：國內(nèi)大部分油田已經(jīng)進(jìn)入到開發(fā)的中后期，油藏開采量極大，容易引起地下水位上升，使得勘探開采的難度增加，以往應(yīng)用的采油技術(shù)已經(jīng)無法滿足油氣開采的需求，而機(jī)械采油技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，有利于提升石油開采率，有效挖掘老油田的開采潛力。本文主要分析油田機(jī)械采油工藝，以供參考完善。

關(guān)鍵詞：油田機(jī)械；采油工藝；應(yīng)用

隨著國內(nèi)石油對進(jìn)口技術(shù)依賴程度不斷深入，加上以往的老油田持續(xù)開采可能性降低，不僅需要尋找新的油田進(jìn)行開采，還需研發(fā)與應(yīng)用新的開采工藝，才能提高石油的開采率與挖掘油田潛能。此外，因地層能量下降和含水量上升許多自噴井已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械采用生產(chǎn)，使得機(jī)采井的產(chǎn)量在油田開采中發(fā)揮重要作用。但是由于油條的環(huán)境與地質(zhì)條件不同，必須研究分析油田機(jī)械采油工藝，并加以改善，防止技術(shù)推廣出現(xiàn)失誤。

1 油田機(jī)械采油技術(shù)分析

1.1 螺桿泵采油

螺桿泵采油主要是通過抽油桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動抽油的一種人工舉升采油方法，我國當(dāng)前應(yīng)用螺桿泵采油技術(shù)已經(jīng)具有一定規(guī)模，能夠通過設(shè)定螺桿泵系數(shù)進(jìn)行模擬操作，應(yīng)用到特殊石油開采中，開采粘度達(dá)到5000MPa·s，如果想要開采粘度達(dá)到10000MPa·s，甚至是20000MPa·s的稠油，只需要輔助空心抽油桿向井下注射稀油即可。在實(shí)際開采過程中，由于結(jié)構(gòu)簡單，主要由2兩部分組成：啟動系統(tǒng)、井下螺桿泵，可確保吸液和排液動作連續(xù)、均勻，保證油井的沉浸都超過200mm，通過驅(qū)動電機(jī)接送到螺桿泵電控箱的傳輸電流后，帶動皮帶傳送，讓動力進(jìn)入到減速箱的輸入軸，然后輸出軸會接受輸入軸的信息，輸送到抽油桿和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，提供充足的旋轉(zhuǎn)動力，順利完成油田提液作業(yè)，有效防止因流道復(fù)雜而造成水力損失，從而提升采油率。例如以某油田應(yīng)用螺桿泵為例，高油田油層埋藏深度在1200～2500m，單井產(chǎn)量低，加上處在高寒地區(qū)，油層出現(xiàn)水敏現(xiàn)象，使用抽油機(jī)提升的投入成本大，日后維護(hù)管理工作量大，考慮到以上情況，需要應(yīng)用螺桿泵采油技術(shù)進(jìn)行先期試驗(yàn)。結(jié)果表明在油井四周應(yīng)螺桿泵負(fù)載扭矩波動幅度增加而消失，檢泵時(shí)間延長了450d，其中2口油井已經(jīng)超過930d仍正常生產(chǎn)，表明應(yīng)用螺桿泵采油技術(shù)后，獲得良好的生產(chǎn)效果。

1.2 防砂式稠油泵采油

防砂式稠油泵由環(huán)空沉砂、泵筒以及抽稠結(jié)構(gòu)組成，在上行過程中，只需要將下注塞的進(jìn)油閥門關(guān)閉，增加腔室內(nèi)的壓力，這樣泵筒中儲油箱的原有油井液經(jīng)過反饋長柱塞的排油閥門流入到油管內(nèi)，完成排油任務(wù)。在下行過程中，將反饋長柱塞的排油閥關(guān)閉，開啟下注塞機(jī)械的進(jìn)油閥，油井內(nèi)石油就會流入儲油腔，泵送到油井內(nèi)的石油抽與地面，順利完成進(jìn)油工作。防砂式稠油泵采油結(jié)構(gòu)在油田機(jī)械化中具有自身優(yōu)勢，方便安裝、拆卸，沉沒度為1357m，排量范圍為30～1000m/d，對地面粘度低于2500MPa.s，會在采油過程中反饋長柱塞運(yùn)行，提供足夠的下行壓力，緩解光桿下行壓力，并且防砂提供環(huán)空和泵下運(yùn)行條件，連接塵砂尾部，形成沉砂通道，以此同時(shí)沉砂底部會連接到砂口袋，防止泵體出現(xiàn)停抽引起砂卡和堵塞。

2 油田機(jī)械采油工藝的應(yīng)用-以螺桿泵采油技術(shù)為例

某油田為我國最大的高凝油生產(chǎn)基地，總共有1777口高凝油井，以空心桿熱線與電熱油管采油工藝為主，原油凝固點(diǎn)為45～60℃，蠟含量達(dá)到30.3～38.5%，析蠟溫度54～74℃，主力注水開發(fā)區(qū)塊總共有445口油井，單井日產(chǎn)液量24.4t/d，泵效為45%，油井動液面為1300m。在主力注水開發(fā)區(qū)快中存在以下問題：①抽油機(jī)井泵效低，據(jù)數(shù)據(jù)資料顯示，對于Φ70mm泵，正常泵效為40%；Φ38mm泵，正常泵效55%；Φ57mm泵，正常泵效40%；Φ44泵，正常泵效為48%；②油井因出砂而引起作業(yè)修井周期短，據(jù)數(shù)據(jù)資料顯示，平均檢泵周期只有1a，從Φ38mm泵到Φ70mm泵的檢泵時(shí)間依次縮短，尤其是Φ70mm泵的檢泵時(shí)間只有0.5a；③抽油設(shè)備帶病運(yùn)行，油井動液面深，在1600～2000m，大泵提液受到制約，在1300～1400m。究其原因是抽油機(jī)載荷增大，使得沖程損失大大增加，抽油設(shè)備難以滿足提液需要。針對上述問題，為了有效解決高凝油中高含水期的提液能力，節(jié)約能耗，需要做出改進(jìn)：螺桿泵下深度小于1400m，沉沒度控制在200～250m內(nèi)；生產(chǎn)管柱從原來的Φ73mm油管改為Φ89mm油管；抽油桿由Φ36mmD級空心插接桿原有的Φ25mm普通D級桿。經(jīng)過改造后，油田正常運(yùn)行426d，平均日產(chǎn)液61m3/d，日產(chǎn)油3.1t/d，含稅達(dá)到94.9%，與抽油井生產(chǎn)比較，平均日產(chǎn)液增加17.4m3/d，日產(chǎn)油增加1.5t/d，總共增加28919m3提液。平均運(yùn)行電流22.5A，平均功率8.55kW·h，日耗電量205kW·h，與傳統(tǒng)抽油機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行相比，日節(jié)點(diǎn)204kW·h，節(jié)電率為49.9%，總共節(jié)電33.9×104kW·h。從上述的生產(chǎn)效果來看，在油田采油中應(yīng)用機(jī)械采油工藝與技術(shù)，有利于提高開采率，獲得良好的生產(chǎn)效果。

綜上所述，油田機(jī)械采油技術(shù)在油田中具有良好的發(fā)展前景，有利于提高油田開采量，但是在實(shí)際應(yīng)用螺桿泵采油、防砂式稠油泵采油等油田機(jī)械采油工藝中，油田企業(yè)必須根據(jù)油井的開采環(huán)境，應(yīng)用合理的采油機(jī)械技術(shù)，這樣才能減少油漆開采的成本，改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)機(jī)械采油工藝質(zhì)量的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁飛.油田機(jī)械采油工藝探究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2015（17）：91-91.