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油田机械采油工艺技术
油田机械采油工艺技术
油田机械采油工艺技术是指使用机械设备将地下油藏中的石油提取至地面的技术。油
藏采油一般分为三个阶段,即初期开发阶段、高产期开采阶段和末期开采阶段。不同阶段
需要采用不同的采油工艺技术。
初期开发阶段
初期开发阶段是指发掘一个新的油藏,在这个阶段需要采用勘探和钻探技术找到新的
油藏。然后开始进行油藏的开发和产油。常用的工艺技术有:
1. 钻井技术:使用钻机在地下钻井,通过引入钻头挖掘地下油藏。对于比较深的油藏,需要使用深钻井技术。
2. 泥浆技术:钻井时需要使用泥浆来冷却和润滑钻头,同时也能把钻探过程中产生
的岩屑带出井口。不同的地层需要使用不同的泥浆。
3. 起下钻技术:完成一根钻井后,需要用起下钻机进行钻杆的拼接和拆卸,以及将
管柱放入井中。
4. 固井技术:在钻进完毕后,需要对井眼进行固井处理以避免井口瓦斯爆炸和油气
泄漏等安全问题。
在油藏开发初期,当油井升石油的产量不断上升时,油井生产也进入了高产期。这个
阶段需要采用一些高效的工艺技术,以提高生产效率。
1. 裂缝压裂技术:利用人工压裂机将压缩空气注入油井,产生内部压力,通过分离
水和油,将处于压力的油迫出。这种方法可以大幅度增加油藏的产出量。
2. 人工提高采油技术:根据油藏的特性,可以通过向井下注入高压水和化学物质等,改变原油的粘度和流动状态,提高油的采集效率。
3. 热采技术:利用热能源加热油藏,使原油的粘度降低,流动性增强,提高油的采
集率。
随着时间的推进,油藏生产量逐渐下降,油井进入末期开采阶段。这个阶段需要采用
技术手段维持油井的开采率,并尽可能减少成本。
油田机械采油工艺技术及要点的分析
油田机械采油工艺技术及要点的分析
随着现代科技技术不断发展,油田机械采油工艺技术和机械设备水平不断提高,为油
田生产注入新的活力,使得原油的采集变得越来越高效和安全。同时,油田机械采油技术
的进步也为我们深入认识油藏地质、掌握油藏规律、提高开采利用效率打下了坚实的基
础。
本文将从油田机械采油工艺流程、设备要点分析两方面入手,为读者介绍油田机械采
油工艺技术及其要点。
一、油田机械采油工艺流程
油田机械采油工艺流程包括油田规划、区块评价、稳产开发、高效开发、剩余油开发
五个环节,下面对这五个环节逐一进行分析:
1.油田规划
油田规划是在对油田确定后,在不同情况下提出不同的开发方案,目的是为了使得油
田得到最大程度的开发和利用。实现这一目标必须综合考虑油田剩余储量、地质情况、地
表环境及开发费用等多方面因素。
2. 区块评价
区块评价的目标是为了获得关于油田规模、储量、产量、采出程度等情况的具体数据,以便确定油田的开发策略。区块评价的主要内容包括开采指标的评价、剩余储量的评价和
勘探预测等。
3. 稳产开发
稳产是指在短时期内保持油田生产稳定的开采方式,其目的是提高原油的生产利用率,延长油田的生产寿命。
4. 高效开发
高效开发是指总体上追求油田资源最好的开采效益,从油井开采、油井后处理、地下
储层水驱过程、表层过程等多个方面提高原油开采率和效率,最大限度地挖掘油田资源潜力。
5. 剩余油开发
剩余油开发又称边角料开发,针对油田中未被开采出来的油,利用各种有效、正确的
油井提高方法、油井冲破方法、水驱气驱等手段,尽可能地开采边角料,以提高资源的利
各种机械采油方式比较
各种机械采油方式的比较
一、有杆泵
1、有杆泵抽油系统的主要优点:
(1)多数油田和操作人员都熟悉,有杆泵的安装和操作较熟练;
(2)排量范围较好,各种配件齐全,服务及维修方便。
2、有杆泵抽油系统的缺点:
(1)各种杆式泵的排量都受油管尺寸和泵挂深度的限制,若油井油气比高、出砂、结蜡或流体中含硫化物或其他腐蚀性物质,深井泵容积效率要降低;
(2)抽油杆柱在油管中的磨损将损坏油管,增加了维修作业费用。
二、电潜泵
电潜泵是将电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机,使电机带动多级离心泵旋转,将电能转换为机械能,把油井中的井液举升到地面。
1、电潜泵举升方式的主要优点:
(1) 排量大;(2) 操作简单,管理方便;(3) 能够较好地运用于斜井、水平井以及海上采油;(4) 在防蜡方面有一定的作用。
2、电潜泵举升方式的主要缺点:
(1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制;(2) 比较昂贵,初期投资高;(3) 作业费用高和停产时间过长;(4) 电机、电缆易出现故障;
(5) 日常维护要求高。
3、影响电泵工作特性的因素分析
(1)含气液体对电泵工作特性的影响
扬程、排量及效率下降;游离气体过多时,叶轮流道的大部分空间被气体占据,将会使离心泵停止排液。
(2)液体粘度对电泵工作特性的影响
液体粘度大使得泵的举升功率增加;同时泵的扬程、排量和效率也有所下降;油水乳状液含水率(粘度)对电泵的影响。
(3)温度对电泵工作特性的影响
流体温度对电机和电缆的绝缘程度有较大的影响;流体温度高需要选择耐温等级高的电机和电缆,增加采油成本。
采油方式综合优选评价与适应性比较
采油方式综合优选评价与适应性比较
摘要:随着油田开发程度的深入,各区块相继进入高含水开发阶段,勘探、开发、采收率等工作受到较大的影响,经济效益下降。如何为油井选择最佳的采油方式,进而指导其所在区块的生产,成为油井开发首先解决的问题。由于各采油方式的工作原理各有特点,因而都具有各自的优缺点,具有不同的应用范围和适应性,在了解了它们各自的适应性后,在此基础上进行了采油方式的初选,进而确定了采油方式优选的综合评价指标体系,开展了以模糊一致矩阵为理论指导的采油方式优选研究,对各个采油方式进行技术经济综合评价。通过研究,在确定油井的采油方式之前,应该考虑采油方式的综合评价指标体系,全面指导采油方式的优选。同时,优选模型的应用离不开数据的支持,应该尽量保证所采集到的油井数据在其所在区块的代表性和完整性,保障采油方式优选结果的准确性。
关键字:采油方式;适应性;优选;综合评价
1 采油方式优选模型研究
1.1 采油方式初选
现有的采油方式优选方法[1]效用函数法、逼近理想解的排序等方法虽然都能确定出最终的优选方案,但存在一定的主观因素、评价结果不够客观,应该确定一种能更多地避免主观性,计算简单且评价结果更客观的采油方式优选方法。采油方式适应性评价就是对机械采油设备所处的油田自然环境、油井开采条件等因素进行评价,从中初选出技术上可行的采油方法。在进行经济评价之前要考虑举升工艺对生产条件的适应性[2],适应性对应表选定后利用评价和选择采油方式的等级加权法进行初选:将参数分为两大类,一是与可行性有关的参数,分为最好(4),好(3),适合(2),不好(1),不可行(0)五个等级,二是与复杂性等有关的一些参数,分为高(3),中(2),低(1)三个等级。
第四章 海上采油方式
h(D2-d2)/4=(/4)d2h
得:h=(D2/d2 -1)h
代入(2-1b)式得:
Pe=hLgD2/d2 D—套管内径 d—油管直径 h—油管在静液面
h
(2-1c)
Δh
下的沉没度。
当地层K大,被挤压的液面下降很缓慢
时,环空中的液体部分被地层吸收。极端 情况,全部吸收。环空液面到达管鞋时, 油管液柱几乎没有升高,此时,启动压力 由沉没度决定。 Pe=hLg
2)水力活塞泵
优点:不受井深限制(目前已知最大下泵深度已达&%5486m),适用于 斜井,灵活性好,易调整参数,易维护和更换。可在动力液中加入所需的如 防腐剂、降粘剂、清蜡剂等。
缺点:高压动力液系统易产生不安全因素,动力液要求高,操作费较高, 对气体较敏感,不易操作和管理,难以获得测试资料。
第一节、海上油气开采方式特点、选择原则
第一个应封住。
6. 逐级将液面压向一定位臵。 能满足打开和封闭油管孔眼的装臵 叫气举凡尔,这样只需要工作压力就能
启动气举。
正常气举时开启的凡尔叫工作凡尔 上面其余的凡尔称启动凡尔
(四)、气举阀的作用
1.注气通道;
2.油管柱上注气孔的开关; 3.降低注气的启动压力。以注气工
作压力按预期的产量进行开采;
第四章 海上采油方式
第一节、海上油气开采方式特点、选择原则 第二节、自喷与气举采油
油田采油技术的类型与分析
油田采油技术的类型与分析
油田采油技术是指为了有效地提取地下油藏中的石油资源而采用的各种技术手段。根
据不同的地质条件和油藏特征,油田采油技术可以分为常规采油技术和非常规采油技术两
大类。
常规采油技术是指传统的石油开采方式,主要包括压力驱动采油、抽油机驱动采油和
水驱采油等。压力驱动采油是最早发展起来的常规采油技术之一。它是通过自然的地下高
压力将石油推向地面,使得石油能够顺利抽出。随着油田的逐渐开采,地下压力会逐渐降低,导致产能下降。为了继续进行有效的采油,人们引入了抽油机驱动的采油技术。抽油
机能够通过机械的方式将石油从地下抽出,并提高了采油效率。水驱采油也是常见的一种
常规采油技术,主要是通过注水的方式,提高油藏中的压力,推动石油流向产油井,以加
快石油的开采速度。
非常规采油技术是指相对于传统采油技术而言的一种开采方式。它主要应用于那些难
以传统手段开采的油藏,如页岩气、致密油和油砂等。非常规采油技术包括水力压裂与水
力喷射、水平井和油藏改造等。水力压裂与水力喷射技术是一种通过注入高压水、液化碳
酸气体等来破裂油页岩、裂缝致密油的技术,从而提高油气的产能。水平井则是一种将钻
井井段向地下倾斜的技术,以增加与储层的接触面积,提高采油效果。油藏改造技术是一
种通过改变原油物理性质和流体性质等方式,提高原油采集率的技术。通过注入化学物质、燃烧等方式,改变油田的温度和压力等条件,促进原油的流动和采集。
在选择采油技术时,需要综合考虑油藏类型、油藏储量、地下水位、下地条件和经济
因素等多种因素。不同的技术可以在不同的地质条件下发挥最大的效果。在油田开采过程中,还需要通过定期检测和分析数据,优化采油方法,提高采油效率和产量。
油田的机械采油工艺技术
油田的机械采油工艺技术
摘要:这些年在社会经济快速发展的影响下,各领域对能源的需求量越来越大,特别是对石油资源,这项资源在社会经济建设中有着重要地位,而且石油资
源也是一种不可再生资源,在这项资源开采量增加的过程中,提高了油田企业生
产压力,为油田企业发展带来很大困境和挑战。石油开采中有着重要作用的就是
油田机械采油工艺技术,要求人们对机械采油工艺技术提高重视,将这项技术的
有效性凸显出来,有效处理石油资源生产中所出现的各类问题,确保油田开采工
作安全性和可靠性。
关键词:油田;机械采油;工艺技术
1油田机械采油工艺面临的问题
对石油资源进行开采过程中,想要将油田采油工艺技术水平提高,需要对这
些技术在石油资源生产中有可能存在的各类问题全面进行分析,结合最终调查结
果中可以看出,现阶段,对油田资源进行开采运用机械柴油技术,其中存在的问
题就是低渗透油田开采难度加大,特别是对一些沙漠等环境地区油田进行开采时,其难度非常大,这项工作中有很多新的困难和挑战等着人们去克服,为了更好推
动当今油田的可持续发展,需要制定具有科学性的处理对策,使原油产量具有稳
定性,与此同时,还要达到油田降本增效的作用,使油田企业在发展过程中能够
获得最大化效益。对一些结构比较复杂的油井而言,例如水平井或者斜井等一些
油井中,通过不断对油田机械采油技术进行创新和完善,对传统理念进行改善。
目前我国油田在开采过程中开始大量运用机械采油工艺技术,而且这项技术在使
用过程中会受到各项因素影响,要求人们对这项技术全面进行探究和分析。如今
油田生产开发期间存在的最大难题就是对低渗透油藏进行开采,通常情况下,这
气举、电泵采油技术
在连续气举期间,仅打开一个阀, 单点注气 这个阀和注气压力的深度相一致, 其它上面的气举阀将起启动作用。
用于产能较高的油井中, 适用范围 既可利用油管生产也有利 用套管生产。
定义
按照设计注气周期和注气时间,将 高压气通过气举阀定期注入产液中, 以气柱的形式驱替举升液柱段塞。
注气前:井口闸门和放空管线打 开,回压最小,油易集聚在井底。 注气开始:地面控制器已打开,气 体开始进入环形空间,环形空间压 力不断增加,一直增加到气举阀操 作压力,气举阀打开,气体进入油 管,把液体柱举升到地面。 注气结束:地面控制器马上关闭, 停止注气。
适用范围 气液比较高且日产液量小于30m3
二、气举装置类型
1、开式气举管柱
是否采用井下封隔器与单流阀
2、半闭式气举管柱 3、闭式气举管柱
开式气举管柱
适用范围
无封隔器和单流阀
气嘴
1、液面较高或套管生产井; 2、砂堵严重及因井身质量问 题而不能使用封隔器的井。
缺点
1、注入气可能从油管底部进入; 2、注气压力变化将引起环空液 面上升或下降,使注气点以 下的气举阀受液体冲蚀; 3、每次排液后,必须停井一段 时间,以恢复到稳定状态。
一、电潜泵系统概述
、井下安全阀
井下安全阀是井中流体非正常流动的控制装 置,安全阀下入井中后,通过地面加压,压力经 液控管线传至两个密封盘根之间的传压孔到活塞 上,推动活塞向下移动,并压缩弹簧,将活瓣打 开,如果保持控制管线压力,安全阀处于打开位 置,释放控制管线压力,靠弹簧张力向上推动活 塞上移,阀处于关闭状态。
机械采油工艺原理汇总培训课件
螺杆泵的种类与特点
单螺杆泵
结构简单,流量小,压力高,适 合输送高粘度、含固相物料的介
质。
双螺杆泵
流量大,压力稳定,可靠性高,适 合输送清洁液体。
三螺杆泵
密封性好,压力脉动小,寿命长, 但结构复杂,价格较高。
然而,抽油机采油也存在一些缺点,如能耗高、效率低、对 环境的噪音和振动影响较大等。此外,对于一些特殊类型的 油田,如稠油油田、低渗透油田等,抽油机采油的效果可能 不太理想。
03 螺杆泵采油原理
螺杆泵的工作原理
螺杆泵是一种容积式泵,通过转子与 定子的啮合作用,形成一个个封闭的 腔室,从而实现油液的吸入和排出。
常规型抽油机是最常见的一种类型,其结构简单、可靠,适用于大多数油田开采。偏置型抽油机适用于斜井和水平井的开采 ,其特点是能够更好地适应井身结构。前置型抽油机适用于深井开采,其特点是能够更好地承受较大的垂向载荷。后置型抽 油机适用于浅井开采,其特点是能够更好地承受较大的水平载荷。
抽油机采油的优缺点
抽油机采油的优点包括结构简单、可靠性高、适应性强等。 此外,抽油机采油还具有投资少、运行维护成本低等优点, 因此在石油开采中得到了广泛应用。
高粘度油田
由于原油粘度较高,流动 性差,需要采用机械采油 来降低原油粘度,提高流 动性。
第六章 采油方法(机械)
• 沉没压力—泵吸入口的压力。 • 动液面—生产时的环
空液面高度。
• 静液面—关井时的液
hf hs
面高度。
• hs—沉没度; • hf —动液面高度。
下冲程: 抽油杆带动活塞向下运动 a.泵内压力升高,固定凡 尔关闭,停止吸油。 b.游动凡尔打开,泵内油 转入活塞以上的油管, 井口出液。 泵排出液体的条件:
采油指数不同。IPR曲线不是平行后退,而是随地
层压力变化,呈外凸的曲线。
Pwf
Pwf
q
q
溶解气驱,不同时期IPR曲线不平行 弹性驱IPR曲线平行后退
无因次IPR曲线
无因次坐标系: 横坐标:不同流压下的产量与最大产量比值 纵坐标:流压与地层压力的比值,无因次。 当qo=0 当Pwf=0 Pwf=Pr qo=qomax Pwf/ Pr =1 qo/qomax=1
为实现气举,同时降低成本,必须减小Pe, 有效的方法是安装气举凡尔。
六、气举的卸载过程
1、U型管等压面原理;
2、压缩机以Po气举,不能
把环空液面完全压入油管内, 只能把液面向下压一定深度 (液面位于油管内压力等于Po 点)。
3、在这一位臵上方的油管上 打孔,气体可将油管内孔之上 的这段液体举出。 4、液体举出,油管内压力下 降,环空液面下降到一定深度 后达到稳定,打第二个孔。 5、当第二个孔进气时, 第一个应封住。
我国油田常用的机械采油方式
我国油田常用的机械采油方式为有杆抽油、潜油电泵抽油和螺杆泵抽油等,有杆抽油在我国9万多口机采井中,约占90%。本文着重探讨提高有杆采油系统效率的方法,下面提到的机采系统即有杆抽油系统。一、概述在有杆抽油系统中,井下抽油泵载荷交替变化造成地面系统工作不稳定,加剧了动力系统的无功损耗,导致抽油系统长期低效率运行。国内外科技工作者从不同角度出发,在提高抽油机系统效率方面做了大量工作,并取得了一些重要成果。1987年,大庆油田曾经组织力量测试了100口未上任何节能措施的抽油机井,机采系统平均效率仅为18.1%。全面系统地分析影响有杆采油系统效率的因素及能量在传递过程中消耗的原因,开展提高抽油系统效率的研究,已成为我国降低石油开采成本,实现高效经济采油的重点研究课题。纯梁采油厂正常运转的抽油机井大约有800多口,一年仅电费开支就是两千多万元。因此研究有杆抽油系统效率提高的方法,并大力推广配套节电产品,应用新技术、新工艺,对于提高系统效率,节约电费开支具有重要意义。二、系统效率分析及理论上提高的几种方法1.系统效率分析国内外的研究表明,影响机械采油系统效率的因素很多,它不仅受机械采油设备和运行参数的影响,而且还受油井管理水平和地质情况的影响。机械采油系统由电动机、抽油机、井口装置、油管柱、抽油杆和抽油泵等装置组成,其中抽油机又包括胶带轮传动装置、减速器、四连杆机构和游梁装置。根据抽油机井的工作特点,抽油机的系统效率分为地面效率和井下效率两部分,并且存在以下关系。N=NsNw式中:N ——抽油机系统效率;Ns——抽油机系统的地面效率;Nw——抽油机系统的井下效率。 地面系统效率损失主要发生在电动机、皮带、减速箱及四连杆机构中,井下效率损失主要发生在盘根盒、抽油杆、抽油泵和管柱中。由于能量(此处指电能和机械能)在转换过程中,会发生不可避免的损失,所以有效功率一定小于输入功率,系统效率一定小于1。根据能量守恒定律,输入功率应当等于有效功率(输出功率)与损失功率之和,有效功率与输入功率的比值就等于系统效率。2.理论上提高系统效率的几种方法由机械采油系统效率损失分析可知:提高系统效率有以下两种办法:一是增加系统的有效功率;二是减少损耗功率,推广应用节能技术设备或加强管理工作。具体可以分为4类措施。(1) 推广应用节能型抽油机和电动机。目前我国使用较多的节能型抽油机有异相曲柄平衡抽油机、异型游梁
采油方式及设备
采油方式及设备
采油是指通过钻井、注水和压裂等手段从地下油藏中提取石油的过程。针对不同类型的油藏,采油方式和设备也有所不同。本文将介绍常见的采油方式,以及相关的设备和技术。
一、常见的采油方式
1. 天然流动采油:这种采油方式主要适用于天然流动油藏,即地下埋藏的石油脂类可以自然流出井口。采油设备主要包括油井、油管和提升设备等。根据地下油层产能的不同,可以选择自然涌流或者使用泵抽油的方式来采集石油。
2. 压裂采油:压裂采油是一种通过注入高压液体或气体来断裂油藏岩石以增加储层渗透性的方法,从而增加石油的流动性和采集率。压裂采油的主要设备包括压裂测井设备、液压压裂设备、注水泵等。
3. 水驱采油:水驱采油是指通过注入大量水来推动地下油层中的石油向井口流动的一种采油方式。注入的水可以帮助压缩石油,减小岩石孔隙中的压力,从而增加石油的渗透性和可采储量。水驱采油的主要设备包括注水井、注水设备和对应的采集设备。
4. 二次采油:二次采油是指在原有的采油工程基础上,通过各种手段和设备对剩余石油资源进行再开发的一种采油方式。常见的二次采油方法包括燃烧采油、溶解采油和气体驱油等。二次采油的设备种类繁多,根据不同的采油方法可以选择相应的
设备。
二、采油设备及技术
1. 油井钻机:钻机是采油的基础设备之一,它通过旋转钻头、注水和冲击钻杆等方式,将钻头深入地下油层中进行钻探。常见的油井钻机包括机械钻机、液压钻机和电动钻机等。
2. 提升设备:提升设备主要用于将地下油层中的石油从井底提升到地面。常见的提升设备有抽油机、电泵、潜油泵和泵减速器等。
国内外机械采油技术发展情况
国内外机械采油技术发展情况
更新时间:2008-6-26 关注度:819 文章来源:报告直通车整理责任编辑:行业分析员
主要内容:机械采油,机械采油技术
1国外机械采油技术进展
1.1抽油机
国外抽油机总的发展方向是:超大载荷、长冲程、低冲次;自动化、智能化;高效节能;高适应性;无游梁长冲程、大型化。游梁式抽油机经过多年的发展,产品的系列化、标准化和通用化程度日益提高;各种节能机型得到了普遍推广;抽油机自动化控制系统也被广泛使用;多种型式的无游梁长冲程抽油机的发展已日趋完善。
1.2抽油杆
为了满足大泵强采、小泵深抽、稠油井、高含蜡井、腐蚀井和斜井采油的需要,国外研制了许多特种抽油杆,如超高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、空心抽油杆、电热抽油杆、KD 级抽油杆、连续抽油杆、金属塑料复合喷涂防腐抽油杆、柔性抽油杆和铝合金抽油杆,进一步提高了抽油杆的使用寿命和应用范围。
①Amoco公司利用碳纤维合成技术研究而成的抽油杆,可以作为连续的合成带状抽油杆取代常规柱状抽油杆,以提高标准游梁式举升系统的工作性能。
②加拿大Corod公司研究开发的椭圆截面型连续抽油杆,已经在许多国家15000多口井中使用,最大下泵深度已达3500m,均取得了较好的使用效果,Corod抽油杆与油管相对磨损较少,抽油杆应力减少23%,光杆最大载荷减少12.6%,消耗功率减少14.3%,特别适用于深井、斜井和丛式井开采石油及小.直径油管抽油。③美国Axelson公司生产的S-80型超高强度抽油杆,由于抗疲劳强度高,消耗功率减少30%-50%。
机械有杆无杆采油技术
后置式和前置式
后置式抽油机结构简图
③运动规律不同—后置式 上、下冲程的时间基本相 等;前置式上冲程较下冲 程慢。
不同点: ①游梁和连杆的连接位置不同。
②平衡方式不同—后置式多采 用机械平衡;前置式多采用气 动平衡。
前置式气动平衡抽油机结构简图
新型抽油机:为了节能和加大冲程。
异相型游梁式抽油机 异形游梁式抽油机 双驴头游梁式抽油机 链条式抽油机 宽带传动抽油机 液压抽油机
游梁式抽油机系列代号 CYJQ-前置型 CYJY-异相型
(2)抽油泵:机械能转化为流体压能的设备
一般要求
a.结构简单,强度高,质量好,连接部分密封可靠; b.制造材料耐磨和抗腐蚀性好,使用寿命长; c.规格类型能满足油井排液量的需要,适应性强; d.便于起下; e.结构上应考虑防砂、防气,并带有必要的辅助设备。
有杆泵采油典型特点: 地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体。
有杆泵采油分类: (1) 常规有杆泵采油:抽油机悬点的往复运动通 过抽油杆传递给井下柱塞泵。
(2) 地面驱动螺杆泵采油:井口驱动头的旋转运 动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。
常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式, 大约有80%以上的油井采油采用该举升方式。
地面驱动螺杆泵井采油技术
60年代中期以来,随着石油钻采机械和采油工艺技术 的发展,螺杆泵采油技术得到了迅速发展。地面驱动螺杆 泵采油与其它采油方式相比,具有结构简单、运动部件少、 液流平稳、系统效率高和能耗小等特点,且对稠油井、出 砂井及含气井等有很好的适应性。地面驱动螺杆泵采油方 式在全国许多油田中得到了越来越多的应用,但地面驱动 螺杆泵抽油井的设计理论却不够完善,矿场生产系统设计 及抽汲参数的选择等长期处于半经验状态,致使油井生产 能力得不到充分发挥,并造成系统资源和能源的浪费。
油田的机械采油工艺技术探析
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。
浅谈采油方式及设备
管柱 上安 装 5 - 6个气 举 阀 ,从 井 下一 定 的深度 开始 ,每隔 一定 距离 安
装一 个气 举 阀 ,一直 安装 到接 近井 底 。气 举采 油 的优 点是 :在不 停产
气举 采油 的方 式按 进 气的 连续 性 ,气举 可分 为连 续性 气 举和 间 歇 性气 举 两大类 。连 续性 气举 适用 于采 油指 数高 和因井 深造 成井 底压 力 较高 的井 。间歇性 气 举既 可 用于低 产 井 ,也可 用于 采 油指数 高井 底压
力低 ,或 者 采油 指数 与井 底压 力低 的井 ;按进 气 的通 路气举 可 分为 环 形空 间进 气 ( 正 举) 和 中心管 进气 ( 反举 )两 种 。 中心管进 气 时 ,被 举升 的液 体在 环形 空 间 的流速 较低 其 中的 砂易 沉淀 ,蜡 易积 聚 ,故常 用环 形空 间进气 的气举方 式 。
的 情 况 下 ,通 过 不 断 加 深 气 举 ,使 油 井 维 持 较 高 的产 量 ;在 采 用
3 1 / 2 ” 气举 管柱情 况下 ,可 以把小 直径 的工具 和仪 器 ,通过气 举管 柱 下入 井 内 ,进 行 油层 补孔 、生 产测 井和 封堵 底 水等 ;减少井 下 作业 次
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各种机械采油方式的比较
一、有杆泵
1、有杆泵抽油系统的主要优点:
(1)多数油田和操作人员都熟悉,有杆泵的安装和操作较熟练;
(2)排量范围较好,各种配件齐全,服务及维修方便。
2、有杆泵抽油系统的缺点:
(1)各种杆式泵的排量都受油管尺寸和泵挂深度的限制,若油井油气比高、出砂、结蜡或流体中含硫化物或其他腐蚀性物质,深井泵容积效率要降低;
(2)抽油杆柱在油管中的磨损将损坏油管,增加了维修作业费用。
二、电潜泵
电潜泵是将电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机,使电机带动多级离心泵旋转,将电能转换为机械能,把油井中的井液举升到地面。
1、电潜泵举升方式的主要优点:
(1) 排量大;(2) 操作简单,管理方便;(3) 能够较好地运用于斜井、水平井以及海上采油;(4) 在防蜡方面有一定的作用。
2、电潜泵举升方式的主要缺点:
(1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制;(2) 比较昂贵,初期投资高;(3) 作业费用高和停产时间过长;(4) 电机、电缆易出现故障;(5) 日常维护要求高。
3、影响电泵工作特性的因素分析
(1)含气液体对电泵工作特性的影响
扬程、排量及效率下降;游离气体过多时,叶轮流道的大部分空间被气体占据,将会使离心泵停止排液。
(2)液体粘度对电泵工作特性的影响
液体粘度大使得泵的举升功率增加;同时泵的扬程、排量和效率也有所下降;油水乳状液含水率(粘度)对电泵的影响。
(3)温度对电泵工作特性的影响
流体温度对电机和电缆的绝缘程度有较大的影响;流体温度高需要选择耐温等级高的电机和电缆,增加采油成本。
(4)砂、蜡等对电泵工作特性的影响
电泵生产要求含砂小于0.05%;含砂后,泵叶轮磨损,排量下降;蜡沉积堵塞叶导轮流道,井液阻力增加。泵排量下降;电机负荷增加,严重时过载停机。
(5)其它如沉没度、井下压力等与气体影响有关。
三、螺杆泵
1、螺杆泵采油系统的优越性:
(1)节省一次投资,螺杆泵与电动潜油泵、水里活塞泵和油梁式(链条式)抽油机相比,由于其结构简单,所以价格低;
(2)地面装置结构简单,安装方便;
(3)泵效高、节能、管理费用低;
(4)适应粘度范围广,可以举升稠油;
(5)使用高含砂井;
(6)适应高含气井;
(7)适用于海上油田丛式井组和水平井,螺杆泵可下在斜直井段,而且设备占地面积小,因此适合海上油田丛式井组甚至水平井的采油井使用;
(8)允许井口油较高回压;
(9)当发动机或电动机停转时,在某些情况下,砂沉积在泵的上部。与有杆泵比较,螺杆泵更有可能恢复工作。
2、螺杆泵采油的缺点
(1)定子有橡胶制造,最容易损坏,若定子寿命短,则检泵次数多,每次检泵,必须起下管柱,增加了检泵费用;
(2)泵需要流体润滑,如果供液不足造成抽空,泵过热将会引起定子弹性体老化,甚至烧毁;
(3)定子的橡胶不耐高温,不适合在注蒸汽井中应用;
(4)虽然它操作简单,若操作人员不经适当操作训练,操作不正确,也会造成泵损坏;
(5)它与有杆泵相比,总压头较小。目前大多数现场应用是在井深1000m左右的井。批量生产的泵装置压头都比较低。高压头泵排量小,当下泵深度大于2000m时,扭矩大,杆断脱率较高,使井下作业工作量增大,技术还不过关;
(6)螺杆泵抽油杆以旋转方式运动,抽油杆与油管之间发生磨损碰撞,易造成抽油杆和油管的损坏,不适用与狗腿严重的井。
四、水力活塞泵
水力活塞泵是一种液压传动的无杆抽油设备,其井下部分主要由液马达、抽油泵和滑阀控制机构组成。动力液由地面加压后,经油管或专用动力液管传至井下,通过滑阀控制机构不断改变供给液马达的液体流向来驱动液马达做往复运动,从而带动抽油泵进行抽油。
1、水力活塞泵采油系统举升原理:
动力液地面加压油管或专用动力液管输送动力液被传至井下液马达处滑阀控制机构换向动力液驱动液马达液马达做往复运动液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动原油被增压举升
2、水力活塞泵主要优点
(1)井下泵泵效高,总效率可达40~60%;
(2)扬程高,泵挂深,目前国内下入深度最深已达3542m;
(3)产量的适应范围比较大,可达30~500 m3/d ;
3、水力活塞泵主要缺点
(1) 机组结构复杂,加工精度要求高;
(2) 地面流程大,投资高(规模效益)。
4、适应条件:油层深度与排量范围大;含蜡;稠油;井斜。
五、水力射流泵采油
1、主要优点:
(1)没有运动部件,结构紧凑,泵排量范围大;
(2)由于可利用动力液的热力及化学特性,适用于高凝油、稠油、高含蜡油井;
(3)对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适应性。
2、主要缺点:
(1)系统效率相对较低(一般为15%~20%,最高不超过33%);
(2)在一定条件下泵会出现气穴作用。为避免气穴作用,要求吸入压力高;
(3)对回压的任意变化都很敏感;
(4)地面需要高压泵站,要使其长期稳定运转,技术上尚有较大困难。
机械采油方式的选择
根据世界各地各种采油设备的使用情况,比较常用的机械采油方法有:有杆泵抽油系统、气举采油系统、螺杆泵抽油系统、水力活塞泵抽油系统、潜油电泵系统、射流泵抽油系统、柱塞气举等。
对于各油田,选择举升方式时,应综合考虑油田实际情况、产量、井深和经济效益等。主要原则为:
(1)必须使泵在最高效率点附近工作,至少不应超出最佳排量范围;
(2)供排协调——泵的额定排量必须和井的产能协调,额定压头必须等于井的总动压头;
(3)电动机功率必须满足泵举升流体所需的功率。