姚金岐
摘要:隨著社會經(jīng)濟的不斷進步,我國工業(yè)發(fā)展穩(wěn)步向前,與之相應(yīng)的對于能源的需求量也開始逐漸增加。這對原油開采也提出了更大的挑戰(zhàn)。此外,原油的開采情況也開始變得愈加復(fù)雜,開采效率不容樂觀。本文針對低效率井在開采過程中的開采效率的提升進行針對性研究,望予同行以借鑒。
關(guān)鍵詞:低效率井;開采效率;采油技術(shù)
引言:
油田資源的需求量隨著社會進步與經(jīng)濟發(fā)展腳步的加快越來越大,而油氣資源作為非可再生資源,其儲量也日趨枯竭。地下儲層所具備的能量無法以自噴方式進行開發(fā),也促使油氣資源的開發(fā)效率一直處于較低水平。實際采油工作還囿于抽油機等機械的工作效率,普遍存在著采油效率不足的問題。已草擬研究機械采油技術(shù),來優(yōu)化與提升油田開采效率,對于生產(chǎn)實踐來說十分必要。
一、低效率井開采現(xiàn)狀分析
(一)標(biāo)準(zhǔn)匱乏,開采設(shè)施無法統(tǒng)一
隨著油氣資源開發(fā)力度的不斷加大,油田的開采更需要考慮到油田實際情況。而當(dāng)下,在我國部分油田開采中,并沒有結(jié)合油田自身的特點,針對性的選擇采油裝備,也沒有針對采油設(shè)施,形成完善又統(tǒng)一的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。這對于油田開采工作來說,大多數(shù)情況下無法保證開采效率,也會增加油田開采的實際難度。此外,標(biāo)準(zhǔn)的匱乏對于采油設(shè)備的維修與養(yǎng)護管理也會造成一定管理上的阻礙。
(二)采油設(shè)施能耗大,效率低
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)與資料顯示,抽油機等機械設(shè)備在執(zhí)行采油工作時,往往需要消耗大量的電力能源,尤以游梁式抽油機的耗電量為典型,其耗電量大的同時,采油效率卻并不高。相較于發(fā)達(dá)國家,我國的抽油機等采油設(shè)施均有較大的效率提升空間[1]。
(三)低效率油井多
在當(dāng)下,我國國內(nèi)油田開采中,普遍存在著儲量與產(chǎn)量的雙重下降趨勢。這樣工業(yè)化發(fā)展,石油需求量攀升有直接的關(guān)系。隨之而來的是水淹井、稠油井等類型的油井?dāng)?shù)量所占比例的增加。這種油井在石油開采進入中后期時,數(shù)量會更多。稠油井等類型的油井不僅在黏度上過高,其內(nèi)部所含的膠質(zhì)物質(zhì)還會影響到油井的流動性,因此其開發(fā)難度相較于一般的油井會更高,開采效率也會更低[2]。
二、低效率井采油機理淺析
低效率井的開發(fā)與采油過程,與普通的機械采油流程基本相似,主要可以被劃分為兩個類別,即地面部分與地下部分。地面部分為抽油機所在部分,地下部分則為提升泵等設(shè)施所在部分。
(一)地面部分
地面采油部分涉及的機械設(shè)施包括抽油機裝置以及起到輔助作用的其他采油設(shè)備。地面部分同樣需要包括與地下采油部分相關(guān)聯(lián)的管道、發(fā)揮集輸作用的集輸管道等。當(dāng)抽油機開始采油工作,抽油機裝置內(nèi)部的卷筒裝置會開始運轉(zhuǎn),拉動抽油桿,實現(xiàn)循環(huán)往復(fù)運動,之后利用減速器等設(shè)備可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的有效調(diào)節(jié)[3]。
(二)地下部分
地下采油部分則主要包括抽油泵、動力運輸設(shè)備以及地下數(shù)據(jù)傳感器、管道等。在油田開采過車行中,通過抽油桿、減速器等設(shè)施的采集,可以在控制環(huán)節(jié)實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)節(jié),將石油從地下抽出,可以將地下原油不斷的送往地面,然后動力加壓設(shè)備抽油泵會將原油壓送往不同的集輸管線內(nèi),然后在通過集輸管線送往不同的石油接受方。
在針對低產(chǎn)抽油機采油進行規(guī)劃與設(shè)計時,需要綜合考慮其能量消耗的問題,盡量偏重以節(jié)能為主,之后在進行全面而系統(tǒng)的裝備設(shè)計以及細(xì)部設(shè)計,最終才能達(dá)成低產(chǎn)井高效開采。
三、低效率井設(shè)備設(shè)計
(一)抽油桿
在針對低產(chǎn)井抽油機進行設(shè)計時,應(yīng)該優(yōu)先應(yīng)用柔性抽油桿,保證其在外力作用下不會產(chǎn)生彎曲或纏繞。抽油桿在進行旋轉(zhuǎn)繞環(huán)時,抽油桿裝置的設(shè)計可以采取滾筒型的設(shè)計,保證外力能夠沿滾筒的方向進行施加,而不向兩側(cè)遷徙與改變。抽油機的抽油桿在應(yīng)用過程中,也可以避免外力的負(fù)荷作用會對抽油桿產(chǎn)生的負(fù)面影響,進而保證抽油桿能夠長時間應(yīng)用。抽油桿的設(shè)計是低效率井設(shè)計當(dāng)中最為關(guān)鍵與重要的部分,也是矛盾與問題尤為突出的關(guān)鍵點,抽油桿的故障往往容易造成系統(tǒng)整體的失效,因此其設(shè)計必須針對性進行。
(三)卷筒
卷筒在抽油機設(shè)計中發(fā)揮的是將電動機產(chǎn)生的力矩轉(zhuǎn)化為往復(fù)運動的作用,可以為井下的抽油泵提供源源不斷的工作動力。為了考慮柔性抽油桿的應(yīng)用,卷同在設(shè)計時應(yīng)多采用纏繞方式進行,材料應(yīng)該以鑄鐵和鑄鋼為主,以保證其動能轉(zhuǎn)化的效率,進而保證低效率井的開采效率。卷筒的材料在進行選擇時,還需要考慮到成本條件,因此一般主要以鑄鐵材料為主。
(四)井下抽油泵
井下抽油泵的柱塞同樣是保證采油效率的關(guān)鍵部件,其可以將石油液體舉升到地面,其性能的好壞也會直接關(guān)乎油田開采的效率。在抽油機進行往復(fù)運動時,其內(nèi)部的橡膠結(jié)構(gòu)會隨著壓力的變化而產(chǎn)生不同的效果,為了保證柱塞與筒體之間密封性的良好,進而保證石油液體的順利提升,柱塞結(jié)構(gòu)同樣需要進行優(yōu)化,才能保證低效率井的開發(fā)效率。
四、結(jié)束語
油氣資源的應(yīng)用范圍廣,涉及的工業(yè)類型多樣,因此其不斷的被開采利用,油田的產(chǎn)量也逐漸減少。通過優(yōu)化油田開采階段的設(shè)備機械,對于提升低產(chǎn)油井的開采效率具有重要的價值與意義。本文通過研究低效率井的開采現(xiàn)狀及其效率低下的原因,從低效率井的開采機理出發(fā),進行了低效率井的開采設(shè)備改進方案淺析,希望能夠有效提升低效率井的開采效率。
參考文獻:
[1]錢坤.數(shù)控往復(fù)式潛油電泵故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D].東北石油大學(xué),2015
[2]楊維琿,劉燕,朱國明.提高低產(chǎn)井采油效率的機械采油技術(shù)[J].中國化工貿(mào)易,2019,011(001):74.
[3]趙佳惠.提高機采井系統(tǒng)效率配套節(jié)能技術(shù)研究[J].化學(xué)工程與裝備,2018,000(009):55-56.