龐 悅
大慶油田力神泵業有限公司綜合服務公司 黑龍江 大慶 163000
在很多的油田舉升作業進行中,大多采用的是桿抽油系統,這一系統運行時可以將電能轉化為動能,整個舉升過程中涉及了諸多的流程,且系統的能量轉化率偏低,存在著一定的能量損失和工藝難題。現階段,隨著油田作業現代化的趨勢越來越明顯,越來越多的油田企業采用了直線潛油電泵舉升工藝,這一舉升技術的往復流程較為簡單,具有一定的技術優勢,當前及未來都有著巨大的發展潛力。
1.1 抽油機 油田行業在長期發展的過程中,抽油機顯然有著多年的應用經驗,有了上百年的發展歷史,在油田領域的抽油機發展相對成熟。根據抽油機在采油作業中的應用情況,呈現出結構簡單、成本偏低的特點,但在具體應用中的故障頻次偏高,后續的維護檢修工作進行時往往存在著較多的維修保養流程,且運行參數的調節難度較大,操作不當可能會引起嚴重的安全事故[1]。此外,利用抽油機開展采油作業時的系統效率偏低,能耗過大,不利于油田采油作業的高效開展。
1.2 螺桿泵 螺桿泵在部分油田的采油作業中同樣有著一定的應用,這一設備在油田工程領域的應用優勢具體表現在以下方面:各種參數的調節更為簡單、地面設備結構緊湊、泵效率偏高,雖然有著這些方面的優勢,但螺桿泵使用時同樣存在著一定的不足,就是設備常常會出現各種的故障,加劇了使用中安全事故的發生,整體的檢泵效率高且周期短。
1.3 潛油電泵 與其他設備相比,潛油電泵的運行效率更高,可以給油田企業創造更高的效益,尤其是在日產液量超過100m3的情況下,潛油電泵的運行優勢更為凸顯,可以實現油田開采的高產和穩產,有著一定的應用條件限制。直線潛油電泵的運行中,直線電機是其中的重要構成,經由磁場開閉轉變時所產生的能量,有效刺激了電能向動能的轉化,節能效益是同類型效益無法比擬的[2]。
在油田生產作業中如果采用的是直線潛油電泵,動力裝置作為電泵中的重要組成,在使用時動力裝置是與井下泵直接連接的,這種連接方式下,電機與泵之間的能耗顯著降低,完全可以實現直接傳送。與同等產液量抽油機比較,直線潛油電泵的運行效率非常高,甚至在一些時候可以高達90%以上,能耗非常小。其次,直線潛油電泵采油為無桿方式,與常規的游梁式采油機相比,能耗較小,且采油速度快且成本低,不存在桿管摩擦所引起的能耗。直線潛油電泵下的倒裝方式與一般的抽油機倒裝方式不同,相互的能量利用模式下,電機所產生的能量實現了對原油的稀釋,供液量顯著增多,也就同步提升了泵的運行效率。最后,因為在油田作業過程中的地層地質結構存在著一定的變化,而直線潛油電泵的運行更為靈活,即使在采油作業中存在地質結構的變化,也可以根據地層條件來進行相應的調整和控制,保持了泵效與地質結構的一致性。
直線潛油電泵舉升工藝的技術優勢突出,以某油田項目為例,在該油田中就采用了這一種舉升工藝。
3.1 工藝難點 根據該油田現場的地質情況調查,發現該油田屬于灘海油田,在采油作業進行的過程中,地面條件可能會阻礙正常采油的因素,經由開采方案對比,海陸開發的方式更為合適。在利用直線潛油電泵舉升工藝的過程中,井深復雜、造斜點淺、原油粘度高都是面臨的技術難題。具體來說,因為該油田現場的地理條件復雜,油藏埋深淺,這就使得在開采作業進行時的井斜點多分布在井深的80~300m位置處,部分定向井的井斜角甚至超過了60°,造斜點呈現出點淺、斜角大的特征。此外,此油田的原油粘度較高,屬于普通稠油類,伴隨著開采作業中的含水量增大,原油表現出越來越明顯的乳化現象,粘度成倍增長,在原油的流動中受到了極大的摩擦阻力干擾,舉升的難度系數顯著提高[3]。
3.2 適用性分析 針對大斜度井的舉升作業,根據當下國內外技術的發展現狀,可選擇的舉升工藝包含了六種,具體為皮帶機+連續機+偏置泵、水力噴射泵、連續桿+螺桿泵、電動潛油離心泵、電動潛油螺桿泵、直線電動潛油泵,在具體的舉升作業過程中,應結合油田現場的具體情況,選擇最為恰當的舉升工藝。在此油田現場,因為供液能力不足,完全不具有電動潛油離心泵的使用條件。而皮帶機+連續機+偏置泵、電動潛油螺桿泵下的資金成本投資高,伴隨著采油作業的進行,泵的維修工作量大,同樣不適用。水力噴射泵、連續桿+螺桿泵的系統效率低且能源消耗大,因此,綜合對比以后選擇的是直線電動潛油泵。
3.3 應用效果 根據該油田中直線潛油電泵的使用情況,運用效果良好且給開采作業提供了一定的技術保障,將直線潛油電泵與連續桿+皮帶機+偏置式液力反饋斜井泵舉升工藝加以對比,結合工藝應用結果,在該油田的采油作業中,直線潛油電泵舉升工藝的應用效果良好,且完全能夠滿足當下的油田作業需求,整體的生產效率較高且經濟效益、節能效益突出,為油田企業創造了巨大的產值,發展潛力巨大。
隨著直線潛油電泵舉升工藝的技術優點越來越突出,越來越多的油田企業更傾向于采用這種舉升工藝,完全克服了傳統舉升技術的限制,具有經濟性、社會性和節能性,給油田生產所創造的產值巨大,未來有著巨大的市場發展潛力。