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%。

④美国Maga公司生产的铝合金抽油杆，耐腐蚀能力很强，质量较轻，操作方便，消耗功率减少30%-50%，是一种很有发展前途的抽油杆。

⑤俄罗斯杜马兹石油股份公司2000年在1317油井和1520油井安装了2套玻璃钢抽油杆。玻璃钢抽油杆的优良性能表现为兼有相当大的强度和很大的弹性，其质量大大低于钢质抽油杆。这样在不改变设备类型的情况下，可以使用提高泵排量的大直径柱塞泵。

1.3抽油泵

有杆抽油泵由于结构简单、工艺成熟、操作简便、维修容易，仍然是美国和俄罗斯等国的主要机械采油设备。国外抽油泵发展的特点是：

①抽油泵向适应出砂、高油气比、稠油、腐蚀、井斜等特殊井况，满足深抽和强采需要以及高效、长寿命方向发展。

②形成了范围较广的尺寸系列，能适应油井不同井深及采液量的需要。

③目前国外长冲程泵及相应的抽油机发展很快。

④抽油泵的泵筒与柱塞副和阀件的耐久性的提高增加了使用寿命。

1.3.1抽稠泵

目前美国已有长度为5.5m、6.1m、7.6m、10.37m、12.2m、15.24m的长冲程抽稠油泵。俄罗斯已将冲程为6m的稠油泵列为国家标准，并研制出长泵筒和长柱塞结构的HT＞KCB60／48型稠油泵，最大排量为234m3／d。

1.3.2超长冲程抽油泵

美国Axelson公司研制出了直径为44.45mm、冲程为24.38m的杆式抽油泵。前苏联试制了冲程达上百米的特种有杆泵，与钢带式超长冲程抽油装置配用。

1.3.3防气锁泵

美国Harbison—Fischer公司开发成功了一种可在气锁情况下使用的新型有杆泵。采用它有助于消除气锁，缩小杆柱应力范围，消除泵的气液击，减轻杆管摩擦。

此外，加拿大Harbison—Fischer有限公司生产出了一种高排量、高压缩能力凡尔罩的有杆泵，其液体通过能力比现有凡尔罩高一倍，并能对液体传递螺旋运动，从而延长凡尔球的使用寿命；美国Nilcra陶瓷公司研制了PSZ陶瓷抽油泵阀。经过60多口油井实验，结果表明：平均检泵周期延长4.4倍，每口油井修理费用减少13640美元，具有很好的经济效益。

1.3.4多功能抽油泵

Texaco公司设计的井下往复泵，置于油水分界面上，在上冲程时提升油，在下冲程时注入水。

1.3.5螺杆泵

随着各国稠袖、含砂、含气井的数量越来越多，为满足油田开采工艺的需要，近十年来，各国有关制造厂和公司相继推出了井下单螺杆抽油泵系列产品，主要以地面驱动、抽油杆传动为主。

螺杆泵开采技术的发展趋势包括改进螺杆泵的选择性以增强其适应性，改进螺杆泵性能提高其运行和节能效率，延长螺杆泵的使用寿命等。

1.4国外在机械采油方面的配套技术

1.4.1有杆泵抽油系统效率评价

美国休斯顿Case Services公司2001年研制成功评价有杆泵抽油系统效率的csBeam软件系统。利用这套系统可进行井下动态分析、可根据历史数据设计新型抽油系统、优化抽油机的平衡、监控油井的动态变化，以确保每口井以最高产量生产。

1.4.2有杆泵控制器

Lufkin自动化公司在2005年第二季度将气体密闭输送技术引入SAM Well Manager有杆泵控制器。应用这一新型的联合技术，可以解决一直以来存在的维持产量的同时降低成本这一技术难题。

1.4.3抽油井动态实时监测系统

此系统是建立在便携式计算机及综合数据采集程序包基础上研制出来的。它可以作为定期优化油井动态的一种诊断工具，

1.4.4油井抽空控制

Madison工程公司生产的一种抽空控制器，能利用数字信号处理技术优化油井抽汲工作，不需要测示功图而只测定交流电压及电机的电流就能判断油井抽空情况，并能存储一个月的相关信息，其配套的控制程序能自动调节停抽时间间隔以优化油井的产量。

2国内机械采油技术现状

为了适应不同类型油藏的开发需要，国内在机械采油领域研究与应用了系列新技术。

2.1抽油机

研究开发了各种类型的抽油机，提高了抽油机的适应性。为了适应各种油藏条件，如含砂、含气、含蜡、稠油、及低渗透油田采油的需要，研制与应用了液压抽油机、长冲程无游梁抽油机、螺杆泵采油系统等；为了适应斜井、丛式井采油的需要，研制与应用了斜井、丛式井抽油机；为了适应高含水油井采用大泵提液时不停机进行环空测试的需要，研制与应用了长冲程抽油机；为了解决常规抽油机耗电量大的问题，研制与应用了多种新型节能抽油机，提高了抽油效率，降低了采油成本。

①中美合资胜利高原有限公司生产的ROTAFLEX长冲程低冲次抽油机，系统效率达55%，具有较好的经济效益。

②武汉江汉石油机械有限公司利用直线电机技术创新研制成功的一种新型无游梁式抽油机—ZX—CY系列直线电机抽油机，该机以直线电机作为动力，不需任何中间转换机构或传动装置，将电能直接转换成直线运动的机械能，实现抽油机的抽油功能，从而彻底改变了常规抽油机必须将旋转电动机的旋转运动转换成抽油杆往复运动的机理，适用于各种类型油藏油井的举升，特别是超深井、大排量抽油井、间抽井、稠油油井、海上平台油井、斜直井等。

2.2抽油杆