人工举升技术新进展

人工举升技术新进展

目 录

一、电潜泵采油技术 (3)

1、斯伦贝谢公司的高扬程R EDA电潜泵系统 (3)

2、斯伦贝谢公司的S PEED S TAR 519SWD变速驱动器 (3)

3、威德福公司的永久性磁铁马达 (3)

4、斯伦贝谢公司用于高气油比井的P OSEIDON多相离心轴流泵 (4)

5、用于SAGD的高温电潜泵 (5)

6、壳牌公司的钢缆起下电潜泵 (6)

二、有杆泵技术 (7)

1、C HAPARRAL自动化公司的混合泵 (7)

2、E AGLE新技术公司的防砂柱塞泵和泵阀 (8)

（1）Cyclone阀杆导向器 (8)

（2）Cyclone大流量放射状阀罩 (9)

（3）Eagle Sure-Flow柱塞阀 (9)

（4）Cyclone E-Vac柱塞接合器 (10)

3、H ARBISON-F ISCHER公司的排气泵 (11)

4、U NICO公司的线性杆式泵 (11)

5、U PCO公司的高负荷有杆泵 (12)

6、威德福公司的连续抽油杆服务技术 (13)

7、V ANN泵送公司的电缆泵 (13)

三、螺杆泵技术 (14)

1、威德福公司的F AT-BOY重油举升螺杆泵 (14)

2、威德福公司的螺杆泵弹性材料 (15)

3、M OYNO HTD高温螺杆泵 (15)

四、气举技术 (16)

1、PCS公司的提高环空流速气举技术 (16)

2、马拉松石油公司环空气举技术 (17)

3、PCS公司的无封隔器死管 (17)

4、PCS公司的吸油管技术 (18)

5、N OJAK举升公司的压力驱动腔技术 (18)

6、斯伦贝谢公司的XL IFT高压气举系统 (19)

五、井下气体分离技术 (19)

1、W OOD集团井下气体分离装置 (19)

2、生产控制服务公司的PCS智能柱塞 (20)

六、解堵除垢技术 (21)

1、威德福公司的射频抑垢装置 (21)

2、BJ服务公司的E CO W A VE电磁波技术 (22)

3、BJ服务公司的无线电频率技术 (22)

人工举升技术新进展

Spears & Associates公司2009年10月发布了全球油田市场调查报告，对全球200多家上市服务公司进行了调查，并对32项油田服务的销售情况进行了统计。其中2009年人工举升服务市场的销售额预计为58.23亿美元，比上年同期下降16%。预测2010年总的人工举升市场收入为63.02亿美元，将比2009年上涨8%（图1）。

在2008年以前的10年间，人工举升市场一直呈上升势头，在资源日益紧张的情况下，最大限度挖掘油井产能尤为重要。2008年人工举升市场达到了历史以来的最高值，达69.15亿美元，较2007年上涨21%。由于受经济危机的影响，2009年的销售额快速下降，预计2010年将逐渐回升（图1）。但是，2009年人工举升在整个服务市场所占的份额却维持着2007年以来的增势，占整个国际工程技术服务市场的2.39%（图2）。

贝克休斯、威德福和斯伦贝谢三大服务公司2009年销售收入分别估算为11.8亿美

元、11.5亿美元和10.65亿美元，继续占据人工举升市场的霸主地位，Borets公司、Wood集团电潜泵公司、Lufkin公司、Dover公司属于第二军团，销售收入在2.50～4.50亿美元之间（图3）。

图3 2009年各大油服公司人工举升的销售额

从泵的类型来看，电潜泵一枝独秀，销售收入遥遥领先，为33.5亿美元，占整个人工举升销售额的57.53%。其次是有杆泵10.75亿美元，螺杆泵4.7亿美元，液压泵、气举、活塞泵等分别占少量份额（图4）。

人工举升技术的发展以提高作业效率、降低维修成本和提高油井产量为目标。从文献报道来看，2009年人工举升技术在电潜泵、有杆泵、螺杆泵、气举等方面取得了32项新进展。电潜泵技术包括：高扬程泵、可以举升高气油比流体的多相电潜泵、可以通

过钢缆起下的电潜泵、适应于高温高压环境的电潜泵等，例如SAGD、CSS等环境。有杆泵出现了液电联合控制泵、柱塞泵、排气泵、电缆泵等，技术创新主要表现在防砂、增产、防磨蚀等方面。螺杆泵进展主要表现在重油螺杆泵和高温高压螺杆泵，以及螺杆泵弹性材料等方面。气举技术进展表现在提高环空流速、压力驱动腔技术和高压气举等。其他创新技术包括：井下气体分离装置、智能柱塞和射频、电磁波、无线电波抑垢技术。

一、电潜泵采油技术

电潜泵（ESP）举升因设备结构简单、效率高、排量大、自动化程度高等优点而受到广泛重视。为了推动电潜泵采油技术的进步，以斯伦贝谢和威德福公司为代表的各大服务公司新近推出了一系列新技术和新装备，包括：可以处理高含气量流体的泵、可以通过钢缆起出的泵、适用于极端温度和压力环境的泵等7项新技术。

1、斯伦贝谢公司的高扬程Reda电潜泵系统

斯伦贝谢公司第一批推出的5台高效率高扬程Reda系列电潜泵排油量可达1500～11000 bbl/d。由于从井中举升流体的最大成本之一就是动力消耗，高效率泵送对于边际井的经济开采至关重要。Reda新产品举升能力强，连接件少，节约成本和安装时间；同时还减小了泵长度，可以更好的适应大斜度井。此外，该泵使用了新型抗磨蚀无键连接轴承设计，轴承使用坚固材料制造，寿命更长。

2、斯伦贝谢公司的SpeedStar 519 SWD变速驱动器

变速驱动器（VSD）通常用于电潜泵和其他地面泵系统的保护和控制。斯伦贝谢公司继续对其SpeedStar变速驱动系统进行了升级。新的SpeedStar 519 SWD是一种低压正弦波驱动器，符合IEEE（电器与电子工程师协会）519对供电系统的谐波反射标准。先前的系统使用6脉冲和12脉冲二极管，谐波变形反射高达25%，给电力供应系统带来了挑战。新的VSD系统有一个集成的18脉冲的相移自耦变压器，不需使用额外的变压器，降低了设备对环境的影响，也将反射波减少至5%以下。这种自动变压器提高了效率，降低了成本，抵消了破坏性谐波反射。

3、威德福公司的永久性磁铁马达

威德福公司开发了一种永久性磁铁马达（PMM）用于电潜泵和螺杆泵系统。与推出了差不多90年的电潜泵三相交流感应电动机相比，PMM的设计有着根本不同。PMM是一