陕西延长石油机械装备制造有限公司 陕西省延安市 717403
摘要:当前我国油田开采环境极度恶劣,面度复杂的作业条件采用机械采油工艺能够提高油田开采效率与开采质量。基于此,文章主要结合油田采油发展现状对常见的机械采油工艺技术要点展开探讨。
关键词:油田机械;机械采油;采油工艺;工艺技术
引言
近年来,随着社会经济不断发展,人民物质生活水平逐渐提升,能源问题已经成为世界的首要问题,人们对石油资源的需求量也越来越大。石油资源不仅要从资源角度竞争,同时还要在石油开采方面引起足够重视。目前,我国石油开采过程中存在开采效率低、开采成本高等问题,造成石油资源浪费,合理采用机械采油技术并制定有效的维护保养方案能够提高采油的整体水平。
1油田机械采油概述
油田机械采油的原理主要是油流通过机械的作用不断的补充能量,实现石油开采的一种技术措施。油田机械采油的方式呈现多样化,其中经常使用的为抽油机采油和螺杆泵采油,螺杆泵采油技术主要应用在原油经过三次采油技术后,油流的黏度有所增加,其中含有一定的聚合物成本时,螺杆泵采油技术的优势主要表现在能够提高螺杆泵的泵效、提高油井的开采效率。油田机械采油工艺技术的基本原理都是将机械设备的电能转为机械能,最终转变为油流的压能,实现井下油流开采的效果。机械采油工艺技术中,能量消耗最大的原因就是零部件之间的磨损,然后就是机械设备所需的电能消耗,因此降低机械设备中零部件之间的磨损,减少摩擦,就能起到降低机械设备维修成本,延长机械设备使用寿命的目的,同时还能提高油田企业的经济效益。电能消耗的主要解决措施有在满足机械采油的基础上,选择节能的电气设备。
2我国油气田开采的现状分析
随着我国工业的蓬勃发展,我国的石油消耗量逐年扩增,我国油气田开发行业的发展面临着严峻的挑战。近几年来,我国积极实行可持续发展战略,开发应用多种清洁能源,逐步提升石油开采的效率以及质量,逐步转变我国石油资源短缺的现状。由于油气资源属于不可再生能源,这就使得油气资源的合理开发势在必行。广大技术人员需不断提升采油工艺技术,来满足日益增长的工业需求。就我国的发展现状而言,我国的石油开采成本尚且处于较高水平,采油工艺技术较为落后,我国的油气田开采技术升级还有很长的路要走。我国油气田的开采问题一方面受技术水平的限制,另一方面受市场需求的限制。开采水平会直接影响原油开采量,进而直接限制了油气田的发展。由于全球工业发展都面临石油数总量减少的危机,因此国际原油的价格持续走高。各国开始寻求多种清洁能源来代替石油资源,提高原油的利用效率,进而减少对原油的需求。各国将大量的资金投入到清洁能源的应用与开发当中,对油气开采的经济投入相对降低,这就使得原油的开采成本居高不下,相应的原油开采总量降低。相关技术人员将先进的开采工艺技术应用于清洁能源的研发当中,这就使得原油开采的效率以及质量始终处于较低水平,相应的经济效益有所减少。我国相关开发人员结合油气田的发展现状,对我国的油气类型进行合理规划。相关技术人员在进行技术研究的过程中,充分结合我国多种油气类型,根据油气田开发过程中的不足之处进行深入研究。我国相关油气开发企业应重视转变自身的传统工业开发模式,设立长远的油气工业发展规划,根据经济发展的大方向,进行油气资源的开发与利用,减少油气资源开发运输过程中的能源损耗,提高资源的利用效率。
3油田机械采油工艺技术要点
3.1抽油机采油技术
“抽油机是一种主要的开采原油设备,是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁,可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。游梁式抽油机的基本特点是结构简单,制造容易,使用方便,特别是它可以长期在油田全天候运转,使用可靠。
因此,尽管它存在驴头悬点运动的加速度较大、平衡效果较差、效率较低、在长冲程时体积较大和笨重等缺点,但仍然是目前应用最广泛的抽油机。游梁式抽油机的工作原理是:由动力机供给动力,经减速器将动力机的高速转动变为抽油机曲柄的低速转动,并由曲柄—连杆—游梁机构将旋转运动变为抽油机驴头的上、下往复运动,经悬绳器总成带动深井泵工作。为改善抽油机的运动性能,提高节能效果,减少整机重量和占地面积,近年在油田现场应用的无游梁式抽油机主要有链条抽油机和钢绳抽油机。链条抽油机在结构原理上,不同于游梁式抽油机在于它运用的是曲柄滑块机构。工作原理是由动力机供给动力,经减速器将动力机的高速转动变为链条的低速转动,并由特殊链节及主轴销—滑块机构将旋转运动变为抽油机往返架的上、下往复运动,经绕过天车轮的悬绳器总成带动深井泵工作。钢绳抽油机外形上类似于链条抽油机,其原理结构不同在于它是通过控制系统直接控制电动机带动滚筒正反转动,经绕过滚筒的悬绳器总成带动深井泵工作。也因电器系统的长期可靠性问题等原因未能得到广泛应用。其它无游梁式抽油机如液压抽油机、曲柄连杆式抽油机也有试用。
3.2螺杆泵技术
采油技术的快速发展使得螺杆技术得到了不断的改进,而油田对石油进行开采作业也因为螺杆泵技术的运用而得到了快速的提升。螺杆泵在采油作业过程中能够对油井的注聚偏磨问题进行事先控制。在偏磨井中运用连续杆配套双头螺杆技术可以使得螺杆泵的偏磨问题得到明显的缓解,从而能够保障油井作业的稳定性。存在着开采的原油由于粘稠度较高或者是油层较低使得砂埋的现象出现。深层油藏螺杆泵携砂藏技术能够有针对性的解决上述问题,从而使得油田的作业效率更高,避免出现石油开采作业过程中的螺杆泵出现故障而导致停工的现象,使得油井作业能够不断的进行,提高石油开采企业的经济收益。
3.3防砂式稠油泵采油工艺
防砂式抽油泵采油工艺在油田的开采过程中也是比较常见的一种方式,防砂式抽油泵采油工艺的结构组成包括抽稠结构、泵筒、环控沉砂等,有着结构简单、拆卸方便的优势,在实际的施工过程中能够将整个举升流程展示在操作人员面前,方便操作人员及时的控制工艺流程。这就需要操作人员熟悉和了解工艺流程,否则控制起来就比较困难,一定程度上阻碍了其长远发展。防砂式抽油泵采油工艺中泄油阀的操作主要是利用油井泵筒中的油压实现控制的,油泵抽油,油液在内腔中上升到一定高度,然后利用自身的运动打开进气阀,关闭泄油阀,内腔中的油液实现了存储的目的,整个过程经过不断的循环,达到了油田开采的目的。
3.4潜油电泵采油技术
该举升装备是通过油管将多级离心泵下入井底,通过地面电源、输送电缆将能量输入离心泵电动机,将液体举升到地面。该技术自上世纪80年代引入我国后发展迅速,目前大庆油田力神泵业已形成一整套研发、生产和现场应用技术,可应用于各种产液量超过30m3/d、温度低于180℃的油井、排水采气井中,且检泵周期普遍超过1000天,效果较好。其中防爆潜油泵作为电动潜油泵的升级技术手段,最为核心的属性就是安全性强,所以其应用范围逐渐扩大化。目前对电动潜油泵采油技术的应用研究,我国的科研团队以及相关企业,还致力于压力测试、参数考察等几个方面,需要结合项目研究加强开发利用。
结语
综上所述,机械采油工艺技术的应用,有效的提高了油井的产能,油田机械采油技术中,比较常用的就是抽油机采油和螺杆泵采油工艺技术,利用电能转换为机械能,将液体通过压能和位能的方式开采到地面上,实现石油的顺利开采,促进油田企业的可持续发展。
参考文献:
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