楊川寧

摘要：本文對(duì)目前油田常見的機(jī)械采油方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：油田;機(jī)械采油;優(yōu)缺點(diǎn)

目前油田存在多種機(jī)械采油方式，常見的包括：有桿泵、電潛泵、螺桿泵等等，他們各具優(yōu)點(diǎn)，又有著各自的缺點(diǎn)，針對(duì)稠油特點(diǎn)，油田先后采取了多種舉升工藝技術(shù)，但各種技術(shù)應(yīng)用情況如何，適用情況如何，以及不同井況應(yīng)實(shí)施適應(yīng)性工藝，有必要對(duì)比研究，這就需要我們發(fā)揮不同機(jī)械采油方式的優(yōu)點(diǎn)，以找到合理的開發(fā)方案，來(lái)更好的指導(dǎo)生產(chǎn) ，提高油藏采收率。

一、有桿泵

1、有桿泵抽油系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)：

（1）多數(shù)油田和操作人員都熟悉，有桿泵的安裝和操作較熟練;

（2）排量范圍較好，各種配件齊全，服務(wù)及維修方便。

2、有桿泵抽油系統(tǒng)的缺點(diǎn)：

（1）各種桿式泵的排量都受油管尺寸和泵掛深度的限制，若油井油氣比高、出砂、結(jié)蠟或流體中含硫化物或其他腐蝕性物質(zhì)，深井泵容積效率要降低;

（2）抽油桿柱在油管中的磨損將損壞油管，增加了維修作業(yè)費(fèi)用。

二、電潛泵

電潛泵是將電動(dòng)機(jī)和泵一起下入油井內(nèi)液面以下進(jìn)行抽油的井下采油設(shè)備。地面電源通過(guò)變壓器、控制屏和潛油電纜將電能輸送給井下潛油電機(jī)，使電機(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把油井中的井液舉升到地面。

1、電潛泵舉升方式的主要優(yōu)點(diǎn)：

（1） 排量大;（2） 操作簡(jiǎn)單，管理方便;（3） 能夠較好地運(yùn)用于斜井、水平井以及海上采油;（4） 在防蠟方面有一定的作用。

2、電潛泵舉升方式的主要缺點(diǎn)：

（1） 下入深度受電機(jī)功率、油套管直徑、井筒高溫等的限制;（2） 比較昂貴，初期投資高;（3） 作業(yè)費(fèi)用高和停產(chǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng);（4） 電機(jī)、電纜易出現(xiàn)故障;（5） 日常維護(hù)要求高。

3、影響電泵工作特性的因素分析

（1）含氣液體對(duì)電泵工作特性的影響

揚(yáng)程、排量及效率下降;游離氣體過(guò)多時(shí)，葉輪流道的大部分空間被氣體占據(jù)，將會(huì)使離心泵停止排液。

（2）液體粘度對(duì)電泵工作特性的影響

液體粘度大使得泵的舉升功率增加;同時(shí)泵的揚(yáng)程、排量和效率也有所下降;油水乳狀液含水率（粘度）對(duì)電泵的影響。

（3）溫度對(duì)電泵工作特性的影響

流體溫度對(duì)電機(jī)和電纜的絕緣程度有較大的影響;流體溫度高需要選擇耐溫等級(jí)高的電機(jī)和電纜，增加采油成本。

（4）砂、蠟等對(duì)電泵工作特性的影響

電泵生產(chǎn)要求含砂小于0.05%;含砂后，泵葉輪磨損，排量下降;蠟沉積堵塞葉導(dǎo)輪流道，井液阻力增加。泵排量下降;電機(jī)負(fù)荷增加，嚴(yán)重時(shí)過(guò)載停機(jī)。

（5）其它如沉沒(méi)度、井下壓力等與氣體影響有關(guān)。

三、螺桿泵

1、螺桿泵采油系統(tǒng)的優(yōu)越性：

（1）節(jié)省一次投資，螺桿泵與電動(dòng)潛油泵、水里活塞泵和油梁式（鏈條式）抽油機(jī)相比，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以價(jià)格低;

（2）地面裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便;

（3）泵效高、節(jié)能、管理費(fèi)用低;

（4）適應(yīng)粘度范圍廣，可以舉升稠油;

（5）使用高含砂井;

（6）適應(yīng)高含氣井;

（7）適用于海上油田叢式井組和水平井，螺桿泵可下在斜直井段，而且設(shè)備占地面積小，因此適合海上油田叢式井組甚至水平井的采油井使用;

（8）允許井口油較高回壓;

（9）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，在某些情況下，砂沉積在泵的上部。與有桿泵比較，螺桿泵更有可能恢復(fù)工作。

2、螺桿泵采油的缺點(diǎn)

（1）定子有橡膠制造，最容易損壞，若定子壽命短，則檢泵次數(shù)多，每次檢泵，必須起下管柱，增加了檢泵費(fèi)用;

（2）泵需要流體潤(rùn)滑，如果供液不足造成抽空，泵過(guò)熱將會(huì)引起定子彈性體老化，甚至燒毀;

（3）定子的橡膠不耐高溫，不適合在注蒸汽井中應(yīng)用;

（4）雖然它操作簡(jiǎn)單，若操作人員不經(jīng)適當(dāng)操作訓(xùn)練，操作不正確，也會(huì)造成泵損壞;

（5）它與有桿泵相比，總壓頭較小。目前大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用是在井深1000m左右的井。批量生產(chǎn)的泵裝置壓頭都比較低。高壓頭泵排量小，當(dāng)下泵深度大于2000m時(shí)，扭矩大，桿斷脫率較高，使井下作業(yè)工作量增大，技術(shù)還不過(guò)關(guān);

（6）螺桿泵抽油桿以旋轉(zhuǎn)方式運(yùn)動(dòng)，抽油桿與油管之間發(fā)生磨損碰撞，易造成抽油桿和油管的損壞，不適用與狗腿嚴(yán)重的井。

四、水力活塞泵

水力活塞泵是一種液壓傳動(dòng)的無(wú)桿抽油設(shè)備，其井下部分主要由液馬達(dá)、抽油泵和滑閥控制機(jī)構(gòu)組成。動(dòng)力液由地面加壓后，經(jīng)油管或?qū)Ｓ脛?dòng)力液管傳至井下，通過(guò)滑閥控制機(jī)構(gòu)不斷改變供給液馬達(dá)的液體流向來(lái)驅(qū)動(dòng)液馬達(dá)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)抽油泵進(jìn)行抽油。

1、水力活塞泵采油系統(tǒng)舉升原理：

動(dòng)力液地面加壓 ?油管或?qū)Ｓ脛?dòng)力液管輸送 ?動(dòng)力液被傳至井下液馬達(dá)處 ?滑閥控制機(jī)構(gòu)換向 ?動(dòng)力液驅(qū)動(dòng)液馬達(dá) ?液馬達(dá)做往復(fù)運(yùn)動(dòng) ?液馬達(dá)通過(guò)活塞桿帶動(dòng)抽油泵做往復(fù)運(yùn)動(dòng) ?原油被增壓舉升

2、水力活塞泵主要優(yōu)點(diǎn)

（1）井下泵泵效高，總效率可達(dá)40～60%;

（2）揚(yáng)程高，泵掛深，目前國(guó)內(nèi)下入深度最深已達(dá)3542m;

（3）產(chǎn)量的適應(yīng)范圍比較大，可達(dá)30～500 m/d;

3、水力活塞泵主要缺點(diǎn)

（1） 機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高;

（2） 地面流程大，投資高（規(guī)模效益）。

4、適應(yīng)條件：油層深度與排量范圍大;含蠟;稠油;井斜。

五、水力射流泵采油

1、主要優(yōu)點(diǎn)：

（1）沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)緊湊，泵排量范圍大;

（2）由于可利用動(dòng)力液的熱力及化學(xué)特性，適用于高凝油、稠油、高含蠟油井;

（3）對(duì)定向井、水平井和海上叢式井的舉升有良好的適應(yīng)性。

2、主要缺點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)效率相對(duì)較低（一般為15%～20%，最高不超過(guò)33%）;

（2）在一定條件下泵會(huì)出現(xiàn)氣穴作用。為避免氣穴作用，要求吸入壓力高;

（3）對(duì)回壓的任意變化都很敏感;

（4）地面需要高壓泵站，要使其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，技術(shù)上尚有較大困難。