油田的机械采油工艺技术探析

【摘要】当前，各大油田的自喷井已经远远不能适应高速发展的国民经济的需求，不断完善和发展的机械采油工艺正在得到同行的重视。本文细致分析了我国国内机械采油的设备和工艺，包括沉没度分析和管式泵工艺适应性分析，介绍了诸如防砂式稠油泵采油工艺、螺杆泵采油工艺等，并根据工作中的实际情况提出了若干种采油的工艺技术，请教于各位同行人士和学术专家，希望有所交流、进步。

【关键词】油田 机械采油 沉没度 交流

1 前言

近些年来，伴随着国民经济GDP的飞速增长，我国国内对石油的使用量和依赖性也大大增加。然而对一些传统的油田来说，由于常年来的持续开发，地下石油的储油量逐年减少，持续开采的可能性在降低。一方面我们需要加大寻找新油田的力度，另一方面，改善和革新传统的采油工艺，提升石油开采率和最大限度的挖掘传统油田的潜力在现阶段显得更为重要。塔河油田和孤东油田在开采技术上的创新就很好的证明了这一点：这两大油田改变了原有的自喷井模式，及时更新机械采油设备，实现了机械采油的信息化，自此，两大油田的产量和效率大大提升。由于机械采油需要在开采的过程中需要对不同的环境和地质条件具体分析从而才能得出使用何种工艺进行开采，因此我们结合近几年来的实际工作经历，提出当前在我国国内各大油田采用的几种机械采油工艺。

2 石油开采中常见的工艺技术

2.1 抽油泵效的分析

从技术层面上分析，电泵井泵效的最合理状态为80%～120%这一区间，如我国当前油田中泵效在80%以上的总共有51口油井，它们的平均泵效均已达到了102%.，如果泵效低于30%则被认为过于偏低。泵效偏低的缘由多种多样，可能是油井的供液不足，还可能因为抽油泵的工作参数选择不当造成，或是原油粘度较差所致。但根据实际工作经验来看，泵排量的选择不正确是普遍的原因，平均 沉没度高 达1357m 以上，并且平均泵效也应达到102.0%，地层能量才能充足，供液能力才会强。当前我国有10口油泵泵效低于30%，它们的泵效偏低也多是有以上提到的原因造成的，因此在工作时要特别注意[1]。另外在操作中还应选取大泵径快速抽汲和快冲次，这样才会增加诱喷能力。

2.2 适应性角度的工艺分析

管式泵构造简单且能适应多种供液能力的油井，因此在实际工作中被普遍采用。同时，含汽油的油井抽吸效果差、稠油、出砂等缺陷也接踵而来，这就需要我们在日常的采油过程中使用到一些配套技术来配合[2]。如在一些低粘度稠油井，如塔河油田等，管式泵就显得较为适合，此时液力反馈效果和适应性能力都较好，而在一些中、深油井中，由于地面粘度差，需要解决下入深度和气蚀现象的问题，则需采用有着小排量的变频抽稠电潜泵采油。 管式泵能够最大限度的发挥电潜泵扬程，因此能适应更为复杂的环境。同时还可承担电机的频繁开关所产生的副作用，防止发生气蚀现象。电缆和电机所产生的热量可以用来加热原油，这也在一定程度上大大增加了稠油的开采能力。2.3 关于沉没度的分析

在对油田抽油机井进行沉没度设计时必须首先进行沉没度分析。从当前统计的数据来看，我国国内沉没度大于600m的油井有95口之多，它们的平均沉没度在1400m左右[3]。我们在进行沉没度设计时要适量排除气体对泵效的影响，还要通过增加沉没度来增加生产压差，从而改善泵效，同时应注意到碳酸盐岩油藏超深井的产能有时是无法预测的，前期设计较大的沉没度可以为后期相应减少修井费用。但也不能盲目增加，要在一定范围内进行科学设计。

3 油田机械采油的工艺技术

以下介绍几种工作中常见的油田机械采油的工艺技术

3.1 防砂式稠油泵采油工艺

防砂式稠油泵采油工艺的结构由泵筒、环空沉砂结构和抽稠结构组成。泵筒由双通接头和扶正固定住，在开采勘探时更加注重开采的广度。它的工作原理较为简单，在进行上行程时，下柱塞的进油阀门会关闭，油井压力增大，液体会由排油阀上升至上油管，在进行下行程时，下柱塞机械式进油阀会被相应打开，液体进入泵储油腔室，这样进油过程就完成了。这种工艺的优点显而易见，防砂式稠油泵泵筒的拆装十分方便，另外可以解决光杆下行的困难，也有效防止了砂卡和砂堵的现象。此类工艺有利于施工人员掌握勘探知识，更加深刻的理解石油开发的全过程，从而便于做出科学合理的决策。

3.2 螺杆泵采油工艺

在油田的实际工作中，由于螺杆泵采油工艺较为特殊的应用原理，在油井中的使用相对较少，所以我们有必要对此类工艺在实际应用中出现的问题加以分析，从而找到正确的解决方法。螺杆泵由两大部分组成，井下螺杆泵和地面驱动系统，包括电控箱、机架、大四通、导向头、定子、油管等等。工作原理是，通过皮带的转动，转子与定子组成了密闭的空腔，由一端转往另一端，从而提取了液体。需要注意的是，它的油井温度不能够超过150℃，同时又要求沉没度在200 mm 之上[4]。此类工艺具有节能性能好，结构简单，维修方便，质量轻，体积小等等优点，但是也会经常遇到橡胶内垫老化等问题，这就需要我们经常检修，提高生产时效。

3.3 对当前工艺的理论认识和反思

我们在采油过程中必须采取理论联系实际的做法，具体问题具体分析，实时跟踪机采井的生产变化，依照相应的数据绘制出具有动态特征的参数模式，定期对机械采油工艺进行动态分析，依据相应的情况给出技术操作和技术支持，因地制宜，具体执行。同时，如面对频发的油气比高、出砂、蜡高粘、偏磨、腐蚀等问题，配套相应的工艺进行分析对比，对实际情况进行摸底排查，不断进行对现场的参与性分析，从而提出最合适的办法来解决。

4 结语

降低采油成本，提高采油效率，提高采油的信息化程度，为国民经济的发展提供充足的石油保障，这是我国采油工人和广大工程师的奋斗目标。以上分析了我国国内机械采油的设备和工艺，包括沉没度分析和管式泵工艺适应性分析，介绍了诸如防砂式稠油泵采油工艺、螺杆泵采油工艺等，并根据工作中的实际情况提出了若干种采油的工艺技术，我国的机械采油有着广阔的发展空间，当然不止于以上几种技术，此外还有如有水力喷射技术、杆泵采油技术等等。它们之间存在共通之处，技术标准，技术依据和某些参数大致相似，在用到的时候也需要具体情况具体分析。另外，各大油田采用机械的数量多，能耗大，要坚持贯彻国家的节能减排的号召，通过科学引进，在吸收的前提下进行技术创新，力争节能减排工作取得显著的成果，建设低碳环保型经济，成为绿色油田。

参考文献

[1] 刘冠华.浅谈油田机械采油工艺分析[J].技术应用，2010（4）

[2] 陈武.探讨油田的机械采油工艺技术[J].中小企业管理，2012

[3] 郭金海；白仲岗；刘金恒.浅谈油田机械采油工艺技术[J].中国新技术新产品，2011（22）：168

[4] 张楠.国内外新技术在机械采油领域的应用研究 [J].化学工程与装备，2009（07）：130 ～131

作者简介

王智勇（1971-）男，汉族，新疆乌苏市人，助理工程师，主要从事油田开发生产协调管理工作。