機(jī)械采油工藝技術(shù)研究

豆文濤，宋 輝

（1.長(zhǎng)慶油田分公司第五采油廠麻黃山南作業(yè)區(qū)，陜西西安 710000；2.長(zhǎng)慶油田分公司培訓(xùn)中心，陜西西安 710000）

機(jī)械采油工藝技術(shù)研究

豆文濤1，宋 輝2

（1.長(zhǎng)慶油田分公司第五采油廠麻黃山南作業(yè)區(qū)，陜西西安 710000；2.長(zhǎng)慶油田分公司培訓(xùn)中心，陜西西安 710000）

油田生產(chǎn)過(guò)程中，采用機(jī)械采油方式進(jìn)行開(kāi)采，可以提升井筒中的油流，提高油田的采收率。機(jī)械采油方式是二次采油之后的永久采油工藝技術(shù)，利用抽油設(shè)備將井內(nèi)的液體舉升到地面，完成采油工程生產(chǎn)任務(wù)。

機(jī)械采油；工藝技術(shù)；研究

1 機(jī)械采油概述

機(jī)械采油方式是油田開(kāi)發(fā)各個(gè)階段的采油方式，是二次采油階段的主力采油方法，機(jī)械采油方式的種類越來(lái)越多，通?？梢苑譃橛袟U泵采油和無(wú)桿泵采油兩大類。有桿泵采油最常用的方法是抽油機(jī)-深井泵采油方式和電動(dòng)螺桿泵采油方式，目前，油田開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入三次采油階段，螺桿泵采油成為主力的采油方式。

2 機(jī)械采油工藝技術(shù)

2.1 游梁式抽油機(jī)-抽油泵采油工藝

游梁式抽油機(jī)-抽油泵采油方式，由于地面機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械能穩(wěn)定，井下深井泵是通過(guò)高強(qiáng)度的抽油桿連接，承載能力非常大，操作維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，具有非常大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

該方法由抽油機(jī)、抽油桿和深井泵三大部分組成。工作時(shí)，首先，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過(guò)三角皮帶，地面抽油機(jī)帶動(dòng)抽油桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將動(dòng)力傳遞給井下深井泵，泵的活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將井內(nèi)液體抽吸到地面上來(lái)。

2.2 地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油工藝

螺桿泵對(duì)于油井液體的適用范圍廣，可以開(kāi)采稠油和高含蠟的原油，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻連續(xù)地吸液和排液，溶解氣體不容易析出，不能引起氣鎖的現(xiàn)象發(fā)生，運(yùn)動(dòng)部件少，泵效可以達(dá)到70%，輸出的流量均勻并可以調(diào)整，使用和維護(hù)都比較方便。

地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵由地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵和井下螺桿泵兩部分組成，電控箱將電流傳給電動(dòng)機(jī)，由三角皮帶將動(dòng)力傳遞給減速箱的輸入軸，輸出軸通過(guò)卡瓦，將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給抽油桿和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)井下的液體通過(guò)螺桿輸出到達(dá)井口。

2.3 水力噴射泵采油工藝

利用射流的原理制備的泵進(jìn)行采油的方式，高壓流體經(jīng)過(guò)射流端面時(shí)流動(dòng)的速度會(huì)變快，導(dǎo)致壓能下降，從而形成負(fù)壓，產(chǎn)生抽吸作用，而將井底的油流抽吸到地面上來(lái)。對(duì)于注水開(kāi)發(fā)的油田，有注水管網(wǎng)的作用，而實(shí)現(xiàn)水驅(qū)油的效果，增加油流的壓力，使用水力噴射泵，可以增加液體的排量，實(shí)現(xiàn)采油的目的。

3 機(jī)械采油新工藝技術(shù)

3.1 防砂式稠油泵的應(yīng)用

設(shè)計(jì)環(huán)空沉砂結(jié)構(gòu)，可以防止砂石顆粒對(duì)抽油泵的影響，提高泵效，有利于提高抽油系統(tǒng)的效率。由于油井出砂，以往的抽油泵會(huì)出現(xiàn)砂卡的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到油井的正常生產(chǎn)。通過(guò)防砂式抽油泵的應(yīng)用，同時(shí)解決稠油的問(wèn)題，將黏度高的油流吸入泵內(nèi)，再舉升到地面，可以在油田開(kāi)發(fā)的二次采油階段和三次采油階段應(yīng)用。

特別油田開(kāi)發(fā)到三次采油階段，由于聚合物等粘度高流體的注入，增加了油流的黏度，為了順利開(kāi)采這樣的油流，可以考慮新工藝的應(yīng)用。可以解決由于稠油流動(dòng)速度慢，而造成泵充不滿的現(xiàn)象，影響到泵效，增加了機(jī)械采油階段的上生產(chǎn)成本，降低經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 液壓?jiǎn)?dòng)抽稠油泵的應(yīng)用

由泵本體上設(shè)有排氣孔的短泵筒、長(zhǎng)柱塞以及加長(zhǎng)管、減壓固定凡爾組成。該泵的設(shè)計(jì)采用滲硼噴涂技術(shù)處理的泵筒和活塞，提高了泵的硬度和耐磨性。能夠達(dá)到防腐耐磨，防止氣鎖發(fā)生，正反壓井的目的，是具有泄油功能的泵。

4 影響機(jī)械采油效率的因素分析

由于機(jī)械采油系統(tǒng)的效率，影響到油田的產(chǎn)能，有必要對(duì)影響機(jī)械采油效率的因素進(jìn)行分析，基本上可以從抽油泵的效率，泵的沉沒(méi)度以及機(jī)械采油的配套技術(shù)等方面進(jìn)行分析研究。

4.1 抽油泵的效率

抽油泵的效率一般指的是抽油泵的實(shí)際產(chǎn)液量與理論體積排量的比值，由于多種因素影響，泵的效率會(huì)下降，如沖程損失的應(yīng)用，光桿沖程大于活塞沖程，導(dǎo)致泵效降低，泵充不滿的影響，泵的充滿程度不高，進(jìn)液量減少，造成泵排出的液體體積減少。油井出砂的影響，由于輸送液體中含有大量的砂石顆粒，導(dǎo)致油流阻力大，流動(dòng)的速度慢，而導(dǎo)致沒(méi)有來(lái)得及進(jìn)入到抽油泵，就已經(jīng)進(jìn)入到排出過(guò)程。氣體的影響，也可以降低泵效，如果大量的氣體進(jìn)入抽油泵，嚴(yán)重的情況會(huì)造成氣鎖，抽油泵活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，僅對(duì)泵內(nèi)的氣體做功，使氣體體積膨脹或者被壓縮，而不進(jìn)液的現(xiàn)象出現(xiàn)，屬于故障狀態(tài)。

4.2 泵的沉沒(méi)度

沉沒(méi)度是泵的沉沒(méi)度在動(dòng)液面以下的深度，沉沒(méi)度不能過(guò)大也不能過(guò)小，如果泵沒(méi)有沉沒(méi)在動(dòng)液面以下，會(huì)造成泵抽空的現(xiàn)象，排量為零，泵效自然可以想象。而如果沉沒(méi)度數(shù)值過(guò)大，會(huì)增加液流上升的阻力，也會(huì)使泵充不滿，而影響泵效。

4.3 適應(yīng)性

機(jī)械采油方式為配合的形式，如三抽設(shè)備，抽油機(jī)、抽油桿和抽油泵的合理配合，才能提高機(jī)械采油的效率。而機(jī)械采油設(shè)備的工作參數(shù)的組合必須合理，如選擇長(zhǎng)沖程、慢沖次、小泵徑的原則，才能夠?qū)⑸a(chǎn)參數(shù)合理配合，提高泵效，從而提高機(jī)械采油系統(tǒng)的效率。

如抽油泵的選擇，使用管式泵還是桿式泵，工作制度確定的是否合理，都會(huì)影響到抽油系統(tǒng)的效率。抽油桿選擇空心抽油桿，還是碳鋼抽油桿，對(duì)機(jī)械采油效率都有影響，因此，需要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，優(yōu)選機(jī)械采油設(shè)備，提高生產(chǎn)效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)機(jī)械采油工藝技術(shù)的探討，對(duì)于二次采油階段以來(lái)的機(jī)械采油方式進(jìn)行研究，提高油田的開(kāi)采效果，有利于保證油田持續(xù)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，創(chuàng)造最佳的經(jīng)濟(jì)效益。降低機(jī)械采油的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的生產(chǎn)目標(biāo)，不斷研制新的工藝技術(shù)措施，達(dá)到綠色環(huán)保的要求，完成油田生產(chǎn)任務(wù)。

[1] 歐家君，豆廣瑞，蔣偉.油田機(jī)械采油工藝技術(shù)分析[J].科技風(fēng)，2013，（4）：56.

Research on Mechanical Oil Production Technology

Dou Wen-tao，Song Hui

Oilfield production process，the use of mechanical oil extraction methods，can improve the oil flow in the wellbore，improve the oil field recovery.Mechanical oil recovery method is the secondary oil recovery after the permanent oil production process technology，the use of oil pumping equipment will be lifted to the ground liquid to complete the production of oil production tasks.

mechanical oil extraction；process technology；research

TE355.5

A

1003–6490（2017）05–0040–02

2017–04–06

豆文濤（1976—），男 ，陜西西安人，工程師，主要從事井下作業(yè)及鉆井井控方面工作。