張燕
摘要:隨著原油開采工作的不斷深入,采油的工作環(huán)境變得更加復(fù)雜,難度也不斷提升,采油效率受到了較大的影響,這是當(dāng)前采油單位重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。長期以來,低效率井的采油效率無法滿足正常需求,對于油田的發(fā)展產(chǎn)生了較大的制約。為此,油田需要積極研究針對低效率井的采油技術(shù),通過改善采油機(jī)等技術(shù)手段解決現(xiàn)階段的低產(chǎn)出、低效率問題,提升產(chǎn)油量。
關(guān)鍵詞:低效率井;開采效率;采油技術(shù)
引言:隨著當(dāng)前社會工業(yè)化水平的不斷提升,石油資源的市場需求量和消耗速率也大幅度提升,這需要采油單位加強(qiáng)對于油田的開采力度,但是受限于技術(shù)條件和油田環(huán)境,油田的產(chǎn)量和開采效率始終無法有效提升,常用的抽油機(jī)對于低效率井無法發(fā)揮相應(yīng)的作用,甚至存在嚴(yán)重的浪費(fèi)問題。為此,采油單位需要積極改進(jìn)采油設(shè)備、發(fā)展采油技術(shù),提升采油效率以促進(jìn)油田發(fā)展,滿足市場需求[1]。
一、低效率井采油技術(shù)面臨的問題
1、水淹井、稠油井?dāng)?shù)量多,油氣資源開采難度高
隨著對國內(nèi)石油資源的不斷開采,我們的油田儲量和產(chǎn)出也不斷降低,高效率井隨著開采導(dǎo)致數(shù)量不斷減少,剩余了較多難以開采的水淹井和稠油井。由于采油前期無法及時發(fā)現(xiàn)油井的特性,導(dǎo)致不能及時采取針對性措施保證采油的質(zhì)量和效率。采油施工應(yīng)用的游梁式抽油機(jī)無法保證效率,而且稠油井中的膠質(zhì)影響了油的流動效果,增加了采油難度。
2、開采設(shè)施種類參差不齊、標(biāo)準(zhǔn)化程度低
雖然油田技術(shù)人員針對石油開采研發(fā)了較多的設(shè)備,但是由于國內(nèi)的油田種類多且復(fù)雜,開采設(shè)備無法與標(biāo)準(zhǔn)完全一致,需要耗費(fèi)大量的時間進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)。而且由于采油設(shè)備的專業(yè)性和針對性較強(qiáng),對于維護(hù)人員的技能水平要求也更高,油田往往無法保證人員熟悉所有設(shè)備的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和原理特性,增加了采油設(shè)備維護(hù)難度。
3、采油設(shè)施的能耗較大,運(yùn)行效率不高
采油需要耗費(fèi)較長的時間以及大量的人力物力資源,對于設(shè)備的質(zhì)量和精度要求較高,過程中需要耗費(fèi)大量的電能驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。調(diào)查結(jié)果表明,現(xiàn)階段常用的采油設(shè)備,如游梁式抽油機(jī),其采油作業(yè)所耗費(fèi)的電能較多,但是采油效率相對較低,造成了資源的浪費(fèi)。
二、采油設(shè)備技術(shù)的發(fā)展趨勢
1、大型化、低能耗和好適應(yīng)性
隨著油田開發(fā)的不斷深入,油井的深度也隨著加深,石油中各類物質(zhì)的參數(shù)也會發(fā)生改變,不斷向著稠油方向發(fā)展。為了應(yīng)對這一問題,抽油機(jī)需要向著大型化的發(fā)現(xiàn)發(fā)展。同時,為了避免造成較大的能源損耗,采油設(shè)備需要以節(jié)能減排為方向進(jìn)行優(yōu)化改造,不斷提升能源的利用效率,提升采油效率。為了避免采用設(shè)備在油井內(nèi)環(huán)境變化的過程中產(chǎn)生無法適應(yīng)的情況,技術(shù)人員需要提升采油設(shè)備的適應(yīng)性,更好的發(fā)揮出設(shè)備的作用[2]。
2、長沖程、無游梁、自動化和智能化
在現(xiàn)場采油過程中,長沖程、無游梁的采油設(shè)備具備更強(qiáng)的節(jié)能效果,在地下采油期間的故障率也更低,后續(xù)需求加強(qiáng)對這類設(shè)備的深入研究,發(fā)揮出設(shè)備的性能優(yōu)勢。后續(xù),為了降低采用設(shè)備對于人力資源的需求,技術(shù)人員需要提升采油設(shè)備的智能化和自動化水平,更加精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)對井內(nèi)油液的狀態(tài)檢測,實(shí)現(xiàn)對采油過程的精細(xì)化控制。
三、采油技術(shù)分析
低效率油井常用的采油設(shè)備主要由地上設(shè)備以及地下設(shè)備兩部分組成。其中,地面設(shè)備主要包含抽油、采油的設(shè)備本體以及運(yùn)輸管道。而地下設(shè)備主要是抽油泵以及傳感系統(tǒng)。在抽油機(jī)工作的過程中,卷筒裝置會在往復(fù)運(yùn)動的過程中帶動抽油桿進(jìn)行作業(yè)。卷筒、抽油桿以及減速器這三者構(gòu)成了抽油機(jī)的控制系統(tǒng)。電動機(jī)的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動抽油泵柱塞的往復(fù)運(yùn)動,高效率的完成將地形原油運(yùn)往地上的工作,必要時需要通過加壓泵加壓,促使原油運(yùn)輸至相應(yīng)管線之中。
四、改善低產(chǎn)油井采油效率的技術(shù)措施
1、柔性抽油桿的設(shè)計(jì)
由于柔性抽油桿具備良好的彎曲性能,可以在外力作用的情況下,自主調(diào)整自身的結(jié)構(gòu)狀態(tài),更加適用于研發(fā)低效率油井的采油設(shè)備。抽油桿長度可達(dá)數(shù)千米,技術(shù)人員需要重點(diǎn)關(guān)注排繩環(huán)節(jié)對抽油機(jī)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。具體操作過程中需要參考實(shí)際應(yīng)用案例,將排繩設(shè)計(jì)成滾筒這一型式,利用滾筒與力的作用方向一致的特性,避免外力對抽油桿的工作性能產(chǎn)生較大的影響。
柔性抽油桿的質(zhì)量相對其他類型的抽油桿更低,可以降低抽油桿的運(yùn)輸和安裝難度,而且其可靠的性能也保證了在低效率油井中的性能效果。同時,技術(shù)人員可以充分利用柔性抽油桿內(nèi)部布置的銅導(dǎo)線,實(shí)現(xiàn)了對深井內(nèi)數(shù)據(jù)的快速傳輸。由于銅導(dǎo)線的外圍設(shè)置了絕緣層以及保護(hù)層,可以有效避免漏電以及腐蝕等問題的出現(xiàn),保證了抽油桿工作性能的有效發(fā)揮。
2、優(yōu)化柱塞結(jié)構(gòu)
為了進(jìn)一步提升采油效率,更好的發(fā)揮出采油設(shè)備的效果,技術(shù)人員可以對抽油泵進(jìn)行優(yōu)化改造,在優(yōu)化過程中重點(diǎn)對柱塞這一關(guān)鍵部位進(jìn)行優(yōu)化處理。柱塞可以與柔性抽油桿連接,保證抽油機(jī)往復(fù)運(yùn)動產(chǎn)生的壓力有效傳達(dá),將原油快速運(yùn)送至地面,是保證材料效率和質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。技術(shù)人員需要結(jié)合低效率油井的實(shí)際情況對柱塞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),將膠筒與膠筒座設(shè)計(jì)為柱塞的主要結(jié)構(gòu)。其中,柱塞與膠筒呈反向運(yùn)動,原油會在連接桿提升到最高點(diǎn)時流動于膠筒內(nèi)部。當(dāng)膠筒降到最低點(diǎn)時,外力會導(dǎo)致膠筒膨脹,由于膠筒與油管的緊密結(jié)合,進(jìn)一步提升了柱塞的密封效果,從而保證采油效率的有效提升。
3、密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
采油效率與抽油機(jī)的密封性能有關(guān),技術(shù)人員可以通過改善抽油機(jī)的密封性能提升低效率井的開采效率。如果無法保證抽油機(jī)的密封性,抽油機(jī)往復(fù)運(yùn)動期間將會消耗大量的能量卻無法實(shí)現(xiàn)壓力的有效傳遞,在運(yùn)行過程中無法產(chǎn)生足夠的壓力將原油傳遞至地上,甚至因此出現(xiàn)原油泄漏問題,引發(fā)安全事故。為此,技術(shù)人員需要針對抽油機(jī)的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),應(yīng)用新型材料或其他技術(shù)手段提升其密封效果,保證低效率井的開采效率。
結(jié)語:隨著油田的開發(fā)程度不斷提升,油井的產(chǎn)量也不斷降低,逐漸誕生出大量的低效率油井。為此,技術(shù)人員需要針對現(xiàn)階段影響采油效率的因素,對采油設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造,更好的發(fā)揮出采油技術(shù)的效果,提升原油的開采效率。
參考文獻(xiàn):
[1]沈欣欣.提升低效率井開采效率的采油技術(shù)研究[J].化工管理,2019(18).
[2]張玉珩.解析如何解決低產(chǎn)、低效油井采收率問題[J].石化技術(shù),2018,25(03).