關(guān)于油田機(jī)械采油工藝技術(shù)及問(wèn)題分析

馬玉陽(yáng)

(中國(guó)石化河南油田分公司采油二廠，河南唐河 473400)

0.引言

因?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)于石油資源的需求不斷提升，對(duì)于石油的開(kāi)采技術(shù)有比較高的要求，石油開(kāi)采是比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在進(jìn)行石油開(kāi)采的過(guò)程中，油田機(jī)械采油工藝技術(shù)具有重要意義，借助科學(xué)的開(kāi)采技術(shù)能夠促進(jìn)石油開(kāi)采的高效性，結(jié)合不同油田的地質(zhì)特征需要選擇相適宜的開(kāi)采技術(shù)，節(jié)約石油開(kāi)采的成本，促進(jìn)石油開(kāi)采工作的順利運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)油田產(chǎn)量的平穩(wěn)發(fā)展，能夠讓我國(guó)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

1.油田機(jī)械采油工藝技術(shù)的含義

在石油開(kāi)采的過(guò)程中，如果出現(xiàn)油層不能自噴的情況，需要借助機(jī)械外力為原油層提供能量，然后讓原油能夠上升到出油井口，這樣的石油開(kāi)采方法就是油田機(jī)械采油工藝。目前，我國(guó)使用比較多的石油開(kāi)采設(shè)備是有桿泵和無(wú)桿泵兩種，有桿泵主要利用地面上相關(guān)的動(dòng)力設(shè)備為抽油機(jī)提供動(dòng)力，借助抽油桿拉動(dòng)油井深處的油泵。無(wú)桿泵不需要利用抽油桿，在這兩種泵型中，應(yīng)用最廣泛的就是無(wú)桿泵型的游梁泵型和螺旋泵型。在進(jìn)行石油開(kāi)采過(guò)程中，如果原油中存在的聚合物會(huì)增強(qiáng)原油的黏稠度，面對(duì)這樣的情況，需要借助螺桿泵進(jìn)行開(kāi)采，能夠讓石油開(kāi)采更加高效[1]。

2.油田機(jī)械采油工藝技術(shù)的內(nèi)容介紹

在進(jìn)行石油開(kāi)采的過(guò)程中，油田機(jī)械采油工藝技術(shù)能夠促進(jìn)石油開(kāi)采的有效性，為石油開(kāi)采的正常運(yùn)行提供保障。油田機(jī)械采油工藝技術(shù)的主要工作方法是把機(jī)械設(shè)備與電能聯(lián)系到一起，轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，然后再次轉(zhuǎn)化成原油油流需要的壓力能，然后可以進(jìn)行石油開(kāi)采，借助這樣的方式會(huì)加大對(duì)油田機(jī)械的損耗，會(huì)消耗很多的電能[2]。為了防止這樣的情況，增加油田機(jī)械的使用周期，需要結(jié)合油田的實(shí)際情況，選擇合適的油田機(jī)械，節(jié)約電能資源，節(jié)省石油開(kāi)采的成本，不斷提升石油開(kāi)采的效率和質(zhì)量，帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)收益。

3.油田機(jī)械采油工藝出現(xiàn)的問(wèn)題

在目前的石油開(kāi)采中，存在著許多問(wèn)題，制約著石油開(kāi)采的進(jìn)一步發(fā)展。與目前的我國(guó)石油開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀相聯(lián)系，在使用機(jī)械采油技術(shù)時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)在低滲透油田的開(kāi)發(fā)中，而在部分沙漠區(qū)域的油田當(dāng)中，在油氣勘查和超稠油熱采等方面的技術(shù)也遇到了一些問(wèn)題，因此，為更好地促進(jìn)我國(guó)石油工業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的發(fā)展，就要對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題逐一進(jìn)行突破。為了更好地將油井生產(chǎn)效率提高，需要不斷將原油的積累量提高，這樣才能更好節(jié)省更多的油田生產(chǎn)開(kāi)采成本。此外，要加強(qiáng)對(duì)水平井和斜井等各種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的油井的采礦技術(shù)的研究，不斷突破已有技術(shù)限制。油田資源開(kāi)采過(guò)程中，普遍都會(huì)運(yùn)用機(jī)械采油工藝，但是，因?yàn)楦鞣N原因，石油的生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)都會(huì)受到很大的限制，因此，必須要加強(qiáng)對(duì)深層油層的探索[3]。對(duì)油田資源進(jìn)行生產(chǎn)開(kāi)采期間，在油田開(kāi)發(fā)中，由于存在著開(kāi)發(fā)難度大、產(chǎn)能難以累積等問(wèn)題，因此，必須加強(qiáng)對(duì)油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的完井工藝研究，從而有效地提升油田開(kāi)發(fā)效果。我國(guó)的機(jī)器開(kāi)采技術(shù)在石油工業(yè)的發(fā)展中取得了非常明顯的成果，但是，在對(duì)石油開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行研究的過(guò)程中，還需加強(qiáng)對(duì)基本軟件的研發(fā)和應(yīng)用。油井產(chǎn)能存在一定不確定因素，同時(shí)也會(huì)因此造成泵的檢修周期越來(lái)越短，檢修費(fèi)用越來(lái)越大，為了更好地對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行把控，需要加大最大沉沒(méi)度設(shè)計(jì)探究，將其把控方案做好，這樣才能不斷促進(jìn)泵效的提高。

4.油田機(jī)械采油工藝技術(shù)

4.1 螺桿泵的采油工藝

油田開(kāi)采過(guò)程中普遍使用的是螺桿泵采油技術(shù)，開(kāi)采過(guò)程中使用這種技術(shù)非常重要，有關(guān)石油企業(yè)也很看重這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。這種技術(shù)有非常多的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中使用這種技術(shù)，整體設(shè)施占地的面積很小，重量比較輕，并且這種技術(shù)的設(shè)備構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，對(duì)其進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)操作時(shí)也很容易。這種設(shè)施在油田開(kāi)采工作當(dāng)中被大量使用，其基本原因是這種技術(shù)的適用性很強(qiáng)。通過(guò)很多年的使用和經(jīng)驗(yàn)積累，可以看出螺桿泵采油技術(shù)使用時(shí)會(huì)被一些因素所限制，追究其原因是因?yàn)檫@種技術(shù)在使用過(guò)程中不能完全將自身優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，從而很容易出現(xiàn)一些特殊問(wèn)題或者意外事故，因此需要對(duì)這種技術(shù)不斷進(jìn)行研究和完善，提前預(yù)防有可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)其做出具體方案，以便發(fā)生問(wèn)題過(guò)程中能夠快速解決。石油開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)部分開(kāi)采難度比較高的條件，比如對(duì)黏度和含沙量都非常高的原油進(jìn)行操作過(guò)程中，有可能會(huì)影響到開(kāi)采進(jìn)度。導(dǎo)致這種問(wèn)題的原因非常多，比如開(kāi)采工作人員業(yè)務(wù)能力問(wèn)題，以及整體設(shè)備故障頻率過(guò)多等。這些存在的問(wèn)題都要立刻進(jìn)行解決，避免對(duì)采油進(jìn)度造成一定影響。實(shí)際開(kāi)展工作期間，務(wù)必要規(guī)范設(shè)備的操作，對(duì)于每個(gè)不同的部位要使用正確的操作方法，一定要遵循使用原則，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，使開(kāi)采工作能夠順利開(kāi)展。

4.2 防砂式稠油泵采油工藝

實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中普遍使用的工藝是防砂式稠油泵，廣泛用在油田開(kāi)采當(dāng)中，這種工藝的結(jié)構(gòu)組成非常復(fù)雜，而盡管如此，這種工藝的集成構(gòu)造會(huì)為日常的維修養(yǎng)護(hù)工作帶來(lái)很多便捷，防沙式稠油泵缸筒是一種比較系統(tǒng)的工藝。將其雙通接頭和扶正器進(jìn)行穩(wěn)固連接，所以對(duì)其開(kāi)展維修管理過(guò)程中，員工對(duì)其進(jìn)行拆卸維護(hù)過(guò)程中很方便，可以更好地將設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái)，更有利于油田開(kāi)采工作的進(jìn)行。這種工藝的運(yùn)行有自己的基本工作原理，將泵筒儲(chǔ)存的油腔內(nèi)油井壓力，作為實(shí)際推動(dòng)排油閥開(kāi)展此項(xiàng)操作，有利于油泵出油量與出油速度的提高。通過(guò)下行反作用于長(zhǎng)柱塞，從而可以使用機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)促進(jìn)油閥的開(kāi)啟，在此期間油井當(dāng)中的油就會(huì)流入到泵存儲(chǔ)油室內(nèi)，這樣就可以推動(dòng)整個(gè)進(jìn)油過(guò)程。設(shè)備運(yùn)行期間，務(wù)必要掌控好進(jìn)度，把控對(duì)應(yīng)時(shí)間進(jìn)行速率調(diào)整，這是為了更好地從油井中抽出石油。另外，在抽出石油的過(guò)程中，還會(huì)有砂粒流入到泵中，這種設(shè)備除了可以確保油能快速被抽取出來(lái)，同時(shí)還能確認(rèn)砂子具體位置，使其隨著沉砂管道流入到沉砂管內(nèi)，具有非常強(qiáng)的防砂作用，可以更好確保開(kāi)采油田操作順利開(kāi)展。

4.3 抽油機(jī)采油工藝技術(shù)分析

在油田采油中，采取抽油機(jī)采油工藝時(shí)，必須結(jié)合油田的具體情況，選擇適宜的抽油機(jī)，并且要注意抽油機(jī)、桿、泵的良好配合，方便采油工作的開(kāi)展。在抽油機(jī)工作中，電動(dòng)機(jī)是最主要的能量來(lái)源，電動(dòng)機(jī)可以將電能傳遞給抽油機(jī)，在皮帶高速轉(zhuǎn)動(dòng)下將能量傳遞給減速箱輸入軸，隨后通過(guò)三軸二級(jí)進(jìn)行速度限制，減速箱輸出軸在低速轉(zhuǎn)動(dòng)下通過(guò)四連桿系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)改變，結(jié)合抽油機(jī)上下循環(huán)做到直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力由抽油桿傳遞至井下抽油泵，從而達(dá)到不斷吸入、排出原油的目的。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，如果抽油泵出現(xiàn)無(wú)法充滿(mǎn)的情況，不僅會(huì)影響到石油產(chǎn)能，同時(shí)也會(huì)引起其他故障，降低整體采油效率。因此在石油開(kāi)采過(guò)程中，采取抽油機(jī)采油工藝時(shí)，必須對(duì)抽油泵的工作效率進(jìn)行充分考慮，保證其可以順利完成采油任務(wù)。在油井供液充足的環(huán)境下，需要對(duì)油井中的設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行全面分析，掌握抽油泵具體運(yùn)作狀況，定期檢查維修抽油泵，保持其運(yùn)行安全，提升運(yùn)行效率，促進(jìn)原油產(chǎn)量提升。如果油井中的供液不足，還需要注重注水作業(yè)的開(kāi)展，也可以通過(guò)采油聚合物注入，促進(jìn)油井供液提升，提高工作效率。

在實(shí)踐中開(kāi)展抽油機(jī)采油井管理時(shí)，必須對(duì)工作進(jìn)度進(jìn)行合理管控，保證工作質(zhì)量。工作人員還需要及時(shí)開(kāi)展抽油機(jī)生產(chǎn)情況的管控，注重日常檢查，對(duì)運(yùn)行中存在的安全隱患進(jìn)行處理，強(qiáng)化維修、維護(hù)工作質(zhì)量，確保油泵的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)其工作時(shí)間。

5.分析油田機(jī)械采油工藝技術(shù)要點(diǎn)

5.1 抽油泵泵效要點(diǎn)

泵效是評(píng)價(jià)抽油泵品質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，也會(huì)對(duì)生產(chǎn)的品質(zhì)和效率有很大的影響，泵效低的情況下必然會(huì)造成采油效率下降，同時(shí)也會(huì)造成嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，一般情況下，需要對(duì)抽油泵的泵效有一定要求，由此其效果才能發(fā)揮到最大化。而在實(shí)際運(yùn)用抽油泵期間，常常會(huì)發(fā)生抽油泵泵效很低的情況，由于油井的供液不足，或是由于原油的黏性太小，都會(huì)導(dǎo)致其泵效值很低。除此之外，由于油泵的泵量的選取不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致泵效值的下降。在油田開(kāi)采期間，需要盡可能選擇泵徑很大的抽油泵，這樣更有利于將油井的誘噴作用提高。

5.2 工藝適應(yīng)性要點(diǎn)

我國(guó)目前采用的機(jī)械開(kāi)采技術(shù)，通常采用的是管式泵以及相關(guān)的輔助技術(shù)，所以管式泵的使用非常廣泛。它的作用是十分顯著的，尤其是在中低黏稠度的油田。此外，電潛泵的使用也非常廣，由于這種工藝技術(shù)受到環(huán)境因素影響非常小，就算環(huán)境非常惡劣，也能正常工作，采用電潛泵對(duì)深度、空化等問(wèn)題有較大的幫助。

5.3 采油清污措施

要更好確保采油機(jī)械設(shè)備功能的穩(wěn)定性，要定期對(duì)其開(kāi)展清污處理工作，一般情況下，常用的清污方法是：半球搖擺轉(zhuǎn)子泵和螺桿傳送清污設(shè)備。第一種清污措施的優(yōu)點(diǎn)則在于結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，這種清污方法自吸能力非常強(qiáng)，因此，它被廣泛用于黏性石油的清除。第二種清污措施具備設(shè)備簡(jiǎn)單的特征，對(duì)一些顆粒非常多的污染清理能力非常強(qiáng)，但是，如果是高黏性的，或者是極小的，就沒(méi)有那么好的清潔作用了。所以對(duì)采油機(jī)械進(jìn)行清污期間，需要根據(jù)實(shí)際情況，合理地對(duì)清污措施進(jìn)行選擇，確保最終的效果。這不僅可以保證采油機(jī)械的工作性能和品質(zhì)，還可以保證它更好地進(jìn)行開(kāi)采，從而可以有效地提升油田的開(kāi)發(fā)品質(zhì)和效率。

6.結(jié)語(yǔ)

由于目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油資源在其中發(fā)揮著很重要的作用，對(duì)于當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。因此，要想更好地提升開(kāi)采的品質(zhì)和效果，就必須要對(duì)機(jī)械采油工藝技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的應(yīng)用，充分地利用該技術(shù)的高效性，從而更好地為開(kāi)采工作提供幫助。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)器開(kāi)采技術(shù)的研發(fā)，以達(dá)到提高機(jī)器開(kāi)采效率的目的。