梁耀文(中油遼河油田公司興隆臺采油廠, 遼寧 盤錦 124011)
油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)在歐利坨油田的應(yīng)用
梁耀文(中油遼河油田公司興隆臺采油廠, 遼寧 盤錦 124011)
有桿泵舉升是興隆臺采油廠最主要的人工舉升方式,該廠目前日產(chǎn)油達(dá)到3623噸,其中有桿泵采油井日產(chǎn)油1599噸,占總?cè)债a(chǎn)油的44.1%。但是,由于油田發(fā)展到中后期,有桿泵采油方式暴露出了桿管偏磨嚴(yán)重、泵效降低及耗電量高等越來越多的缺點(diǎn)和局限性。2012年,我廠創(chuàng)新引進(jìn)油井往復(fù)式電泵,在歐利坨油田進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)用,通過對現(xiàn)有技術(shù)的集成、完善和瓶頸問題的攻關(guān),研究形成了油井往復(fù)式電泵采油工藝技術(shù)體系,解決了有桿泵舉升中存在的問題,為機(jī)械舉升工藝提供了新的技術(shù)支撐,滿足了生產(chǎn)實(shí)際需要,達(dá)到了一定的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
往復(fù)式電泵;防偏磨;泵效
歐利坨油田目前共有油井80口,存在偏磨的井達(dá)60口,其中一半的井出現(xiàn)接箍磨脫、磨穿嚴(yán)重偏磨。歐利坨油田90%以上為斜井,油井最大井斜角超過15.6°將出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象,而大部分油井造斜點(diǎn)的位置均高于1300m,因此歐力坨油田整體偏磨現(xiàn)象嚴(yán)重。
歐利坨油田物性較差屬中低孔低滲油田,天然能量不足,邊底水能量不活躍,隨著開發(fā)的深入油井動(dòng)液面不斷加深,致使我們不斷加深泵掛深度,以保障生產(chǎn)能力,目前,平均泵深已由2010年的1857m加深到了2012.6m,由于泵掛加深,隨之而來的是沖程損失嚴(yán)重,泵效嚴(yán)重降低,偏磨更加嚴(yán)重,抽油機(jī)負(fù)荷增大,耗電量增高等一系列增加生產(chǎn)運(yùn)行成本的問題。
從地下方面要增加油層能量增加出液速度,另一方面在采油工藝方面要采取新工藝以提高生產(chǎn)能力,因此為著重解決該區(qū)塊油井偏磨、泵效低、耗電量高的問題,結(jié)合該區(qū)塊具體情況,應(yīng)用了油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)。該技術(shù)采用無桿采油方式,徹底消除了油井偏磨問題,而且泵效高,耗能小。
油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)是新一代采油技術(shù).它以往復(fù)式電機(jī)作為動(dòng)力裝置,直接驅(qū)動(dòng)管式抽油泵進(jìn)行采油。其系統(tǒng)由往復(fù)式電機(jī)、管式抽油泵、地面控制柜三部分裝置組成。往復(fù)式電機(jī)直接與抽油泵相連,深入到地下油層中,往復(fù)式電機(jī)帶動(dòng)柱塞一同運(yùn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)抽油泵柱塞做周期往復(fù)運(yùn)動(dòng),將液體舉升至地面。
往復(fù)式電機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 往復(fù)式電機(jī)是一種通過將封閉式磁場展開為開放式磁場,將電能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其中不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。普通電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括動(dòng)子、定子和電機(jī)引出線。其中,定子和轉(zhuǎn)子即相當(dāng)于直線電機(jī)的初級和次級,當(dāng)初級通入電流后,在初、次級之間的氣隙中產(chǎn)生磁場,在行波磁場與次級永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
通過改變電源的頻率和方向,使定子產(chǎn)生周期交變的行波磁場,同時(shí)與動(dòng)子的固定磁場相互作用,實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而推動(dòng)抽油泵柱塞工作。
柱塞上行時(shí)靠油液推力打開固定凡爾球;上行沖程結(jié)束后柱塞下行,在反力彈簧的作用下,凡爾球沿導(dǎo)向閥迅速坐封,泵腔開始充液。周而復(fù)始,實(shí)現(xiàn)抽汲。
2015年,采用油井往復(fù)式電泵技術(shù)在歐力坨油田進(jìn)行了實(shí)施,最終選取了偏磨嚴(yán)重的歐35和歐33-33兩口井進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并取得了良好效果。
典型井例 歐35井是典型的偏磨井,平均檢泵周期僅89天。偏磨現(xiàn)象已經(jīng)嚴(yán)重影響該井的正常生產(chǎn),不斷增加了作業(yè)次數(shù),同時(shí)大量的油管抽油桿報(bào)廢,大大增加了油井的生產(chǎn)成本。前期采取了防偏磨的工具,效果不明顯。所以現(xiàn)有設(shè)備已不能滿足其生產(chǎn)需求,在這種情況下,該井采用了油井往復(fù)式電泵。
2015年7月14日,歐35井應(yīng)用了油井往復(fù)式電泵,下泵深度2200米。開井后,生產(chǎn)穩(wěn)定,平均日產(chǎn)液5t。累增油2438.3t、累增氣10.9×104m3,泵效平均在60%以上。
(1)以往復(fù)式電機(jī)做為動(dòng)力,通過往復(fù)式電機(jī)動(dòng)子上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)泵柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),將液體舉升到地面。由于從井口到抽油泵沒有抽油桿,從而可以從本質(zhì)上消除了桿管偏磨問題。 (2)避免了抽油桿的沖程損失,避免了抽油機(jī)平衡塊和抽油桿的無功損耗,從原理上提高了泵效,節(jié)省了耗電量。 (3)地面裝置僅有一部控制系統(tǒng),從根本上去除了大型抽油機(jī)占地面積大、噪聲污染嚴(yán)重及存在較大安全隱患等缺點(diǎn)。 (4)生產(chǎn)參數(shù)可通過地面控制系統(tǒng)智能化調(diào)整,使調(diào)參更加簡便、快捷。
(1)油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)在歐力坨油田的成功實(shí)施,實(shí)現(xiàn)了老井的復(fù)產(chǎn)增產(chǎn),有效降低了油井生產(chǎn)成本。(2)油井往復(fù)式電泵采用無桿采油技術(shù),從根本上消除了桿、管偏磨問題,適用于歐力坨油田這種大斜度井。(3)油井往復(fù)式電泵改變了傳統(tǒng)抽油生產(chǎn)方式,具有泵效高、節(jié)能、生產(chǎn)維護(hù)成本低、無污染等優(yōu)點(diǎn)。(4)油井往復(fù)式電泵在大井斜、低液面井歐35的應(yīng)用,解決了現(xiàn)有抽油設(shè)備由于加深泵掛而帶來的一系列負(fù)面問題,為其他區(qū)塊油井舉升工藝提供了借鑒。
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梁耀文(1990- ),男,2012年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)石油工程專業(yè)獲學(xué)士學(xué)位。2012年至今在遼河油田興隆臺采油廠工藝研究所擔(dān)任技術(shù)人員,助理工程師,主要從事油井舉升工藝技術(shù)研究。