劉翠霞 王明剛 董慶煒
【摘 要】目前,我國的國民經濟在快速的發展,社會在不斷的進步,我國人民生活水平也在不斷地提升,在這一過程中,我國人民對于能源的需求以及消耗也在不斷地增長,在眾多能源當中,我國的石油資源的需求量在不斷地增長,隨著我國車輛的不斷增多,這一能源的需求量更是不斷地增加。因此在我國的石油生產行業中,進一步拓展石油生產以及石油資源開發是非常有必要的。因此本文主要針對我國油田采油技術中的節能采油技術進行詳細的闡述以及分析,通過本文的闡述分析能夠有效地提升我國節能采油技術的發展和進一步創新。
【關鍵詞】油田采油技術;節能技術;發展前景;螺旋泵井;節能成套
引言
由于地層能源被人們越來越多的挖掘開采,能源不斷衰竭。傳統的自噴井采油方式已不能適用于現在油田,開采方式逐漸向機械采油方式轉變。雖然機械采油技術被很多油田所采用,但仍存在著很多不足。通過對大慶油田機械采油技術進行分析,總結存在問題,提出改進方法。
1機械采油耗能問題分析
機械采油指的是對于不可以進行自噴的油井,通過人工技術從地面向井內補充能量進而使原油抬升進行開采的方式。機械采油根據舉升原油的不同方式分為氣舉采油以及深井泵采油法。在油田進行具體開采時,機械采油系統主要由硬件和軟件兩個方面構成,硬件包括有抽油機、抽油桿以及防護裝置等,軟件則包括信息采集以及工藝管理系統。硬件和軟件共同構成了有機的采油裝置。機械采油時,主要的動力來源就是電能,所以對電的依賴十分大,油田開采每年對于電能資源的消耗就占了總支出的很大一部分。油田裝機容量中,機械采油的裝機容量所占比例為三分之一,但是耗電量達到了一半以上。
2我國采油行業中節能采油技術的發展
2.1我國節能采油技術中的螺旋泵井節能采油配套開采技術
在我國眾多應用廣泛的節能采油技術中,螺旋泵井的節能采油配套技術是一項新型的人工以及機械相結合的節能采油新技術。這一技術的主要特點有5個,第一是此節能采油技術成本投入較少,第二是此節能采油技術具有操作較為簡單的優勢,第三是此節能采油技術在應用的過程中適應性非常強,第四是此節能采油技術在應用的過程中節能效果非常的明顯。第五是此節能采油技術應用的采油機械結構上較為簡單。正是有了上述優勢,在實際的應用過程中,能夠最大限度地降低采油過程中的成本,能夠最大限度地提升采油過程中的工作效率。螺旋泵井采油節能配套開采技術在我國含水量較高的油田開采生產中效果更為明顯,因此在我國含水量較高的油田開采技術中,最優化的節能開采技術就是螺旋泵井節能采油配套開采技術。
2.2間歇采油技術
間歇采油技術主要適用的是沉沒度較低的機采油井,這一油井即是指泵的充滿系數較低的油井。在儲量豐富,單井產量滲透率較低的油田,使用間歇采油技術可以有效降低資源的浪費,在間歇采油技術的基礎上包含活動式螺桿泵間歇采油技術以及提撈采油技術。首先是在活動式螺桿泵間歇采油技術的應用上,螺桿泵是降低采油成本的最佳選擇。采油過程中,扁動扭矩關系到油井的間歇時間以及恢復的具體情況。在進行工作時,利用拖拉機實行地面采油,把控好每口井間歇的具體周期,在間歇期內采取螺桿泵開采,從而降低能耗。其次是提撈采油技術,這種技術通過提升外部低滲透加大油田開發收益。在近些年的提撈采油技術應用中,這種技術展現出了高機動性的優點。提撈采油技術可以將一套采油的設備應用于多個油井,這就降低了各種電力線路和集輸管線的購買、鋪設成本,還大大節省了工作量,極其適用于單井數量較大的油田開采。與傳統的機械采油相比,提撈采油技術節省了較多的電費、藥劑費,使得油田開采總成本得到了降低。
2.3等壁厚定子螺桿泵舉升工藝
影響設備的使用性能和壽命的重要零件是螺桿泵定子。由于螺桿泵定子的橡膠襯套的厚薄不同,所以在工作時的溶脹、溫脹也會有所差異。由于橡膠最厚的地方也是產生熱量的最主要部分,而造成橡膠襯套形線尺寸不精準,降低了定轉子的嚙合作用,最終導致泵的使用壽命減少,增加了投入成本,降低了工作效率。通過對定子橡膠襯套的厚度進行調整,將其設計成厚度均勻即等壁厚定子螺桿泵。另外增強橡膠襯套形線的精準度,保證泵能夠高效地工作。等壁厚定子的使用不僅能延長泵的使用壽命,還能提高大慶油田的經濟收益。自采用等壁厚定子以來,已表現出不錯的應用效果。
2.4我國節能采油技術中的機采設備節能采油配套開采技術
除了上述的節能油田開采技術之外,我們在實際的工作中還會應用到機采設備節能采油配套開采技術,這一開采技術主要是依賴節能性較好的抽油機械以及節能性較好的電機相互之間有效配合的工作方式進行油田的節能采油。這種油田節能技術在實際的應用中取得的效果非常好。在實際的應用過程中我們選擇的節能性電機主要有4種類型,首先是高轉差節能電機,其次是高啟動扭矩節能電機,再次是永磁同步節能電機,最后是雙極雙速節能電機。在節能性較好的抽油機選擇上我們主要有4種類型,首先是低矮型節能抽油機,其次是摩擦轉向節能抽油機,再次是雙驢頭節能抽油機,最后是下偏杠鈴節能抽油機,我們在實際的工作過程中要有根據實際情況合理地選擇上述抽油設備。
2.5抽油機井節能技術
抽油機井節能技術包含有節能電機、節能抽油機以及節能配電箱等,是一種十分高效的節能設備。在比較常見的抽油機中,游梁式抽油機是較為廣泛使用的,這種抽油機由普通交流異步電動機來進行拖動,每進行一個沖次的工作,就是抽油桿的上升與下降過程。上升過程中,電機利用電能進行電動運行,在下降的過程中,則把抽油桿的機械能量轉化為電能再次輸送回電網當中,這種抽油機井的節能技術,操作十分簡單但是能耗較大。
3在我國采油行業中節能采油技術的主要發展趨勢
利用同井注采措施,開展低下油井分離工藝的研究和應用,能夠將原有油井舉升系統進行井上與井下油水分離技術的結合,對產出液進行了油水分離處理,其中含水量較高的產出液可以直接回注至注入層中,而含水量偏低的產出液則直接舉升到地面,實現了同井注采的目的。潛油隔膜泵的舉升技術利用的是潛油電機帶動井下的往復隔膜泵進行原油生產,其特征是對介質的適應性較強、無桿柱故障?,F階段,這項技術已經在俄羅斯等國家的一些油田中得到了推廣與使用。金屬定子螺桿泵的舉升工藝技術利用的是金屬作為定子,打破了傳統定子螺桿=泵的工作溫度范圍,在稠油熱采的舉升工藝中得到了較為廣泛的應用。
結語
油田通過試驗和對試驗結果進行不斷總結,研制開發了很多節能舉升的工藝,并獲得良好效果。這說明,自主創新對于油田機械采油工藝技術改進十分重要。同時,相關部門或單位應加大科學技術方面的投入力度,不斷對機械采油工藝技術進行完善和改進,保證工作能夠順利高效地開展。在貫徹實施國家節能減排政策的同時,建設起低碳經濟和綠色油田來。
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(作者單位:1大慶油田有限責任公司第三采油廠第四油礦;2大慶油田有限責任公司第三采油廠第五油礦;3大慶油田有限責任公司第七采油廠敖包塔作業區)