油田機械采油工藝研究

卜志平 胡志才 厚永華

摘 要：國內大部分油田已經進入到開發的中后期，油藏開采量極大，容易引起地下水位上升，使得勘探開采的難度增加，以往應用的采油技術已經無法滿足油氣開采的需求，而機械采油技術的出現與應用，有利于提升石油開采率，有效挖掘老油田的開采潛力。本文主要分析油田機械采油工藝，以供參考完善。

關鍵詞：油田機械；采油工藝；應用

隨著國內石油對進口技術依賴程度不斷深入，加上以往的老油田持續開采可能性降低，不僅需要尋找新的油田進行開采，還需研發與應用新的開采工藝，才能提高石油的開采率與挖掘油田潛能。此外，因地層能量下降和含水量上升許多自噴井已經轉變為機械采用生產，使得機采井的產量在油田開采中發揮重要作用。但是由于油條的環境與地質條件不同，必須研究分析油田機械采油工藝，并加以改善，防止技術推廣出現失誤。

1 油田機械采油技術分析

1.1 螺桿泵采油

螺桿泵采油主要是通過抽油桿旋轉運動抽油的一種人工舉升采油方法，我國當前應用螺桿泵采油技術已經具有一定規模，能夠通過設定螺桿泵系數進行模擬操作，應用到特殊石油開采中，開采粘度達到5000MPa·s，如果想要開采粘度達到10000MPa·s，甚至是20000MPa·s的稠油，只需要輔助空心抽油桿向井下注射稀油即可。在實際開采過程中，由于結構簡單，主要由2兩部分組成：啟動系統、井下螺桿泵，可確保吸液和排液動作連續、均勻，保證油井的沉浸都超過200mm，通過驅動電機接送到螺桿泵電控箱的傳輸電流后，帶動皮帶傳送，讓動力進入到減速箱的輸入軸，然后輸出軸會接受輸入軸的信息，輸送到抽油桿和轉子系統中，提供充足的旋轉動力，順利完成油田提液作業，有效防止因流道復雜而造成水力損失，從而提升采油率。例如以某油田應用螺桿泵為例，高油田油層埋藏深度在1200～2500m，單井產量低，加上處在高寒地區，油層出現水敏現象，使用抽油機提升的投入成本大，日后維護管理工作量大，考慮到以上情況，需要應用螺桿泵采油技術進行先期試驗。結果表明在油井四周應螺桿泵負載扭矩波動幅度增加而消失，檢泵時間延長了450d，其中2口油井已經超過930d仍正常生產，表明應用螺桿泵采油技術后，獲得良好的生產效果。

1.2 防砂式稠油泵采油

防砂式稠油泵由環空沉砂、泵筒以及抽稠結構組成，在上行過程中，只需要將下注塞的進油閥門關閉，增加腔室內的壓力，這樣泵筒中儲油箱的原有油井液經過反饋長柱塞的排油閥門流入到油管內，完成排油任務。在下行過程中，將反饋長柱塞的排油閥關閉，開啟下注塞機械的進油閥，油井內石油就會流入儲油腔，泵送到油井內的石油抽與地面，順利完成進油工作。防砂式稠油泵采油結構在油田機械化中具有自身優勢，方便安裝、拆卸，沉沒度為1357m，排量范圍為30～1000m/d，對地面粘度低于2500MPa.s，會在采油過程中反饋長柱塞運行，提供足夠的下行壓力，緩解光桿下行壓力，并且防砂提供環空和泵下運行條件，連接塵砂尾部，形成沉砂通道，以此同時沉砂底部會連接到砂口袋，防止泵體出現停抽引起砂卡和堵塞。

2 油田機械采油工藝的應用-以螺桿泵采油技術為例

某油田為我國最大的高凝油生產基地，總共有1777口高凝油井，以空心桿熱線與電熱油管采油工藝為主，原油凝固點為45～60℃，蠟含量達到30.3～38.5%，析蠟溫度54～74℃，主力注水開發區塊總共有445口油井，單井日產液量24.4t/d，泵效為45%，油井動液面為1300m。在主力注水開發區快中存在以下問題：①抽油機井泵效低，據數據資料顯示，對于Φ70mm泵，正常泵效為40%；Φ38mm泵，正常泵效55%；Φ57mm泵，正常泵效40%；Φ44泵，正常泵效為48%；②油井因出砂而引起作業修井周期短，據數據資料顯示，平均檢泵周期只有1a，從Φ38mm泵到Φ70mm泵的檢泵時間依次縮短，尤其是Φ70mm泵的檢泵時間只有0.5a；③抽油設備帶病運行，油井動液面深，在1600～2000m，大泵提液受到制約，在1300～1400m。究其原因是抽油機載荷增大，使得沖程損失大大增加，抽油設備難以滿足提液需要。針對上述問題，為了有效解決高凝油中高含水期的提液能力，節約能耗，需要做出改進：螺桿泵下深度小于1400m，沉沒度控制在200～250m內；生產管柱從原來的Φ73mm油管改為Φ89mm油管；抽油桿由Φ36mmD級空心插接桿原有的Φ25mm普通D級桿。經過改造后，油田正常運行426d，平均日產液61m3/d，日產油3.1t/d，含稅達到94.9%，與抽油井生產比較，平均日產液增加17.4m3/d，日產油增加1.5t/d，總共增加28919m3提液。平均運行電流22.5A，平均功率8.55kW·h，日耗電量205kW·h，與傳統抽油機生產運行相比，日節點204kW·h，節電率為49.9%，總共節電33.9×104kW·h。從上述的生產效果來看，在油田采油中應用機械采油工藝與技術，有利于提高開采率，獲得良好的生產效果。

綜上所述，油田機械采油技術在油田中具有良好的發展前景，有利于提高油田開采量，但是在實際應用螺桿泵采油、防砂式稠油泵采油等油田機械采油工藝中，油田企業必須根據油井的開采環境，應用合理的采油機械技術，這樣才能減少油漆開采的成本，改善生態環境，促進機械采油工藝質量的提升。

參考文獻：

[1]丁飛.油田機械采油工藝探究[J].中國新技術新產品， 2015（17）：91-91.