提高低產(chǎn)井采油效率的機(jī)械采油技術(shù)

孫英喆

摘 要 隨著石油資源開采速度的加快，原油層數(shù)不斷被發(fā)現(xiàn)和提升，這也直接導(dǎo)致石油資源儲(chǔ)量的減少。隨著地層自身能量的加深，如石油資源的生產(chǎn)，開采的持續(xù)性可以增加，是石油公司當(dāng)前工作的重點(diǎn)。本文主要研究機(jī)械采油技術(shù)對(duì)采油的影響，特別是采油操作人員的問題，并分析和研究了低油源產(chǎn)量問題，闡述了機(jī)械采油技術(shù)在低產(chǎn)量鉆井中的重要性。

關(guān)鍵詞 低產(chǎn)井 采油效率 機(jī)械采油技術(shù)

中圖分類號(hào)：TE38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）10-0059-02

我國(guó)是一個(gè)人口稠密的國(guó)家，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)石油資源的需求越來(lái)越大，為了滿足人民的需要，必須從石油資源的有效開發(fā)入手。但是，隨著開采速度的加快和原材料儲(chǔ)量的增加，地層本身的能量也在減少，基于上述基本情況，許多輸水機(jī)無(wú)法正常工作，在實(shí)際的輸油過(guò)程中存在著嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，嚴(yán)重?fù)p害了石油開采的效益，這迫切需要更先進(jìn)的水泵，通過(guò)改進(jìn)水泵技術(shù)來(lái)確保企業(yè)的利益。

1 低產(chǎn)井機(jī)械采油技術(shù)運(yùn)行原理

用于低產(chǎn)量鉆井的采油設(shè)備大致分為地面和地下兩部分，該基地主要由地下施工輔助設(shè)備和輸油管道組成，地下施工主要包括石油泵、輸油設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)和感應(yīng)設(shè)備等，用于低產(chǎn)量鉆孔的采礦設(shè)備包含許多感應(yīng)設(shè)備，主要用于捕獲低產(chǎn)量鉆孔的實(shí)際情況。在實(shí)際操作中不能加油，因?yàn)檐囕S開始運(yùn)轉(zhuǎn)，所以移動(dòng)抽油桿，提升裝置需要多個(gè)系統(tǒng)一起工作，并通過(guò)控制系統(tǒng)控制其他裝置，以利用地面發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)地下采礦設(shè)備的泵，在移動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生能量，并通過(guò)泵的作用將其輸送至地面的低產(chǎn)井的原油。在泵的設(shè)計(jì)過(guò)程中，有效地滿足了低產(chǎn)鉆孔的開采要求，保證了泵的效率，實(shí)現(xiàn)了能耗的有效控制?？傮w設(shè)計(jì)方法確定后，首先進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，逐步完成低產(chǎn)井采油設(shè)備的科學(xué)設(shè)計(jì)，確保安全作業(yè)，與傳統(tǒng)的機(jī)械采油技術(shù)相比，機(jī)械采油技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有合適的設(shè)備，即地面和地下，地面設(shè)備有機(jī)械輸油機(jī)、其他土壤設(shè)備和收集管道，地下部分有油泵和動(dòng)力傳輸設(shè)備。為低輸出鉆孔建造機(jī)械油回收系統(tǒng)，包括不同類型的傳感器，當(dāng)泵機(jī)啟動(dòng)時(shí)，軸和軟吸油桿一起工作，使用減速器、軸和抽油桿等裝置，將發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為泵在通道中的預(yù)期運(yùn)動(dòng)，原油通過(guò)計(jì)劃驅(qū)動(dòng)帶到鉆削頭的位置，計(jì)劃下移主要通過(guò)油流桿自身重量實(shí)現(xiàn)，油流桿和計(jì)劃器的周期性移動(dòng)可以有效提升原油，特別是在低產(chǎn)井的泵系統(tǒng)運(yùn)行期間，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能效果和效率。

2 機(jī)械采油技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 螺桿泵

螺桿泵可以分為兩部分：地面驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和鉆井螺桿泵，地面驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、一個(gè)電子控制箱、一個(gè)安置齒輪箱、一根光桿、一個(gè)框架和一個(gè)大正方形組成，地下部分包括接頭、抽油桿、轉(zhuǎn)子、導(dǎo)向頭、定子、油管、端管等。從電子控制箱接收動(dòng)力后，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞到變速箱的輸入軸。此外，扭矩從輸出波傳遞到抽油桿，隨著旋轉(zhuǎn)傳遞扭矩，鉆孔螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子形成一個(gè)封閉腔。即使在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)期間，空腔也會(huì)從一端移動(dòng)到另一端，以達(dá)到吸收液體的目的。螺桿泵在使用過(guò)程中，油源的供液能力大于泵的排液量，沉降度大于200mm，油井溫度的最大優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)范圍很廣，也適用于提取重油和含蠟量高的原油，以在提取過(guò)程中實(shí)現(xiàn)連續(xù)、均勻的液體吸收和浸出。螺桿泵結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件少，沒有因流道復(fù)雜而增加水力損失的現(xiàn)象。在應(yīng)用機(jī)械采油技術(shù)時(shí)，需要選擇合適的螺桿泵，其中螺桿泵包括地面控制裝置、鉆孔螺桿泵等。在這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間形成電子控制箱的電流，驅(qū)動(dòng)皮帶受力驅(qū)動(dòng)，并將電流傳輸至齒輪，當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生合力形成螺桿泵。應(yīng)注意的是，如果力驅(qū)動(dòng)形成一個(gè)緊密閉合的腔體，并且在定子和轉(zhuǎn)子的運(yùn)行過(guò)程中遇到待選擇的情況，則閉合腔體會(huì)受到系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的影響，從而提高抽油泵的效率[1]。

2.2 采油技術(shù)

根據(jù)實(shí)際開發(fā)情況分析，在我國(guó)油田技術(shù)中，由于螺桿泵采油原理和設(shè)備不同，主要工藝技術(shù)采用螺桿泵，工藝操作過(guò)程復(fù)雜，要求相對(duì)嚴(yán)格，是螺旋槳泵正常運(yùn)行的重要障礙。因此，技術(shù)人員必須根據(jù)螺桿泵的技術(shù)要求制定有效的采油技術(shù)。在此期間，螺桿泵的使用頻率通常較高，如果長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，油桿會(huì)損壞，為了防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，有必要選擇采油工藝，并借鑒其重量輕、體積小的特點(diǎn)，確保采油安全。在低產(chǎn)量鉆孔水提升技術(shù)的開發(fā)中，應(yīng)采用在外力作用下彎曲和滾動(dòng)的軟水提升機(jī)，有效轉(zhuǎn)動(dòng)長(zhǎng)度為數(shù)千米的抽油桿以布置繩索，該方法是完成設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)，結(jié)合德國(guó)和國(guó)外先進(jìn)的電纜充電系統(tǒng)，柔性抽油電纜充電裝置設(shè)計(jì)為滾筒式，在抽油桿電壓和沿滾筒方向外力的影響下，沿滾筒方向的力不斷左右變化。因此，在施工過(guò)程中，油桿在組合外力作用下在卷筒上形成一個(gè)環(huán)。柔性吸盤的形式相對(duì)較新，沒有相互連接的部件，其長(zhǎng)度可能很長(zhǎng)，它是低產(chǎn)油源抽吸系統(tǒng)的重要組成部分，也是最容易出現(xiàn)問題的部分。在實(shí)踐中，柔性油標(biāo)尺引起的故障可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)接口故障，必須將此連接作為重點(diǎn)，柔性進(jìn)油口比普通進(jìn)油口輕約15%，具有機(jī)械性能，便于運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝，特別適用于低產(chǎn)油源。柔性油量表內(nèi)設(shè)有銅線，用于實(shí)現(xiàn)礦井內(nèi)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，銅線外側(cè)設(shè)有絕緣保護(hù)層，可防止泄漏。在保護(hù)層的外側(cè)還有一層鋼絲保護(hù)層，通過(guò)將鋼絲繩纏繞在一起可以產(chǎn)生良好的機(jī)械性能，鋼絲保護(hù)層的外層具有保護(hù)皮結(jié)構(gòu)，防止各種腐蝕性物質(zhì)侵蝕油源中的銅線。

2.3 防砂式稠油采油工藝

在石油開采方面，采用防砂稠油開采工藝，該工藝通?；诓煌慕Y(jié)構(gòu)，如濃縮萃取、環(huán)形沉淀和泵筒。泵筒結(jié)構(gòu)接受完整性非常好的筒體結(jié)構(gòu)，泵體外部采用雙向連接，便于拆卸過(guò)程。但是，在該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，深度測(cè)量提出的要求不能完全滿足，油田實(shí)際儲(chǔ)量的測(cè)量也不能保證精度。因此，員工必須充分利用其專業(yè)素質(zhì)，使用有效的計(jì)量方法，以獲得準(zhǔn)確的石油儲(chǔ)量。同時(shí)，根據(jù)開采情況，優(yōu)化員工在防砂稠油開采技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，重點(diǎn)關(guān)注作業(yè)類型，確保油田開采的質(zhì)量和安全，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。砂控重油泵的泵易于拆卸和組裝，反饋式縱向規(guī)劃器可降低操作時(shí)的壓力，解決了由于油蓋造成的拉桿打底孔的困難。由泵筒和外套體組成，外套體與泵下部相連的塵沙沼澤相連，形成沙道，沙洲下部連接線封閉，形成泵袋，防止停泵，在工作期間沙子被堵塞。

3 拖油機(jī)發(fā)展面臨的問題

3.1 大量水下鉆孔和稠油井的出現(xiàn)增加了采油的難度

經(jīng)過(guò)幾十年的石油生產(chǎn)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)石油資源的需求越來(lái)越大，而人們需求的擴(kuò)大必然使石油產(chǎn)量逐漸增加。在我國(guó)大慶油田開發(fā)過(guò)程中，上世紀(jì)末儲(chǔ)量和資源產(chǎn)量持續(xù)下降，我國(guó)一些大油田出現(xiàn)了水淹井現(xiàn)象，發(fā)生在礦區(qū)開采的中后期，其中中國(guó)梁式升降機(jī)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。據(jù)本世紀(jì)前幾年的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的重油占全國(guó)石油儲(chǔ)量的51%。隨著資源的不斷開發(fā)，稠油資源是我們面臨的主要問題，這種稠油膠體含量高，含油風(fēng)險(xiǎn)高，流動(dòng)性不足，提取難度大大增加。

3.2 設(shè)備類型不完整，標(biāo)準(zhǔn)化程度不夠

隨著開采的深入，許多石油公司根據(jù)自己的開采條件，開發(fā)出符合自己具體條件的專業(yè)設(shè)備和機(jī)械。國(guó)際上有一定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)在大型石油公司都有自己的設(shè)備和機(jī)器，這就很難維護(hù)機(jī)器和設(shè)備。在許多采油過(guò)程中，在整個(gè)設(shè)備的功耗中，水驅(qū)消耗的功率最大。就供水的運(yùn)行效率而言，國(guó)內(nèi)效率仍然很低，在世界許多國(guó)家，已經(jīng)達(dá)到了30%以上，但在我國(guó)只有25%左右，我國(guó)供水企業(yè)仍有很大的發(fā)展空間。

4 低產(chǎn)井機(jī)械采油抽油機(jī)設(shè)計(jì)

首先，低產(chǎn)鉆孔機(jī)械采油裝置的抽油桿為柔性抽油桿。抽油桿的柔韌性主要表現(xiàn)在當(dāng)外力存在時(shí)，抽油桿本身可以纏繞在彎曲形狀上。在抽油桿的實(shí)際配置中，轉(zhuǎn)動(dòng)抽油桿并拉動(dòng)繩索是一項(xiàng)重要任務(wù)。研究結(jié)果將其軟吸力電纜設(shè)計(jì)為滾筒結(jié)構(gòu)。由于牽引力和滾筒方向上的力，吸力桿本身發(fā)生變化，沿著滾筒方向左右移動(dòng)，因此，當(dāng)吸力桿受到連接力時(shí)，車輪在滾筒上滾動(dòng)。在采礦的實(shí)際使用中，柔性石油鉆機(jī)最容易出錯(cuò)，因此導(dǎo)致系統(tǒng)故障的可能性也很高，說(shuō)到重新設(shè)計(jì)，我們必須集中精力研究和分析這方面的問題，以便實(shí)現(xiàn)最明智和最科學(xué)的設(shè)計(jì)。柔性抽油桿重量輕，機(jī)械性能最佳，生產(chǎn)中安裝運(yùn)輸方便，非常適合于低產(chǎn)量鉆孔。更重要的是，油量表內(nèi)有一根銅線用于傳輸側(cè)面體積信息，銅線外有一層絕緣保護(hù)層。保護(hù)層的外側(cè)包裹著一層金屬絲并加以保護(hù)，以確保柔性吸油桿的機(jī)械性能，外層有一層保護(hù)性皮膚，可以起到防止進(jìn)食的作用，其作用是放置一個(gè)帶有柔性油泵的裝置，該裝置還可以傳遞能量，為地下油泵提供足夠的動(dòng)力。普通線圈選擇鑄鐵或鑄鐵材料，但一般簡(jiǎn)化線圈使用鑄鐵材料，這是因?yàn)殍T造線圈的成本非常高，更重要的是材料的厚度太高。水驅(qū)密度對(duì)水驅(qū)非常重要，如果水驅(qū)密度不好，會(huì)降低水驅(qū)作業(yè)效率，嚴(yán)重影響油率，直接影響水驅(qū)安全。因此，有必要仔細(xì)演示和分析泵厚度材料的選擇，并將其考慮在內(nèi)。泵頭的選擇必須選用性能優(yōu)良的活塞，活塞的性能是系統(tǒng)安全正常運(yùn)行的重要保證[2]。

油泵中的活塞是抽油的重要因素，石油可以被提升到地面以上，其性能是影響石油運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的重要因素。活塞上部直接與柔性吸油桿連接，活塞運(yùn)動(dòng)的力由柔性吸油桿引導(dǎo)，當(dāng)吸油桿上下移動(dòng)時(shí)，活塞內(nèi)的橡膠因壓力而膨脹，在活塞與活塞容器之間形成良好的密封腔，可將保護(hù)油注入孔頭位置。應(yīng)優(yōu)化和改進(jìn)先前規(guī)劃的結(jié)構(gòu)，并采用新規(guī)劃的纖維結(jié)構(gòu)，主要包括橡膠筒和橡膠筒座、橡膠筒座和連接樓梯，以實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)。橡膠缸和橡膠缸座上升。在到達(dá)連桿的最高位置后，液態(tài)油可以流過(guò)連桿內(nèi)的螺母，液態(tài)油可以流過(guò)橡膠盒內(nèi)的空間。原油在重力作用下進(jìn)入地下儲(chǔ)層的泵室，當(dāng)活塞向上移動(dòng)時(shí)，橡膠缸和橡膠管座在油的影響下向下移動(dòng)，最終到達(dá)連桿的最低位置。與橡膠套座落下的部位和橡膠套的引線位置充分結(jié)合，使橡膠套在外部施加的壓力條件下膨脹變形，從而使橡膠套與油管連接良好，達(dá)到理想的油泵潤(rùn)滑效果，可以有效提高活塞的工作效率。

5 結(jié)語(yǔ)

如上所述，加速采油降低了許多油源的產(chǎn)油率，針對(duì)這一現(xiàn)象，采用先進(jìn)的油田開發(fā)設(shè)備是解決這一問題的關(guān)鍵，以提高低產(chǎn)井的產(chǎn)油效率。通過(guò)對(duì)機(jī)械采油技術(shù)的研究和分析，為提高低產(chǎn)井的采油效率，降低設(shè)備消耗提供了很好的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫文穎.提高低產(chǎn)井采油效率的機(jī)械采油技術(shù)[J].石化技術(shù)，2020，27（07）：107，114.

[2] 湯立強(qiáng)，唐子珍，劉士強(qiáng).提高低產(chǎn)井采油效率的機(jī)械采油技術(shù)[J].化工管理，2014（33）：69.