提升低效率井开采效率的采油技术分析论文_范凯

提升低效率井开采效率的采油技术分析论文_范凯

中国石油新疆培训中心(新疆技师学院) 新疆克拉玛依市 834000

摘要:随着我国经济总量的持续增长,人民生活水平有了显著的提高,对于石油资源的需求量却变得愈来愈大。由于油气资源储量的不断减少,地下储层具备的能量无法让石油利用自喷的方式进行开发,为提高油气资源的开采数量,应该加快采油技术方面的研发工作。为了提升油田的整体经济效益,这就要研发出先进的机械采油技术,可以有效提高机械利用率,为企业创造更多的经济效益。

关键词:低产井;采油效率;机械采油;技术

1低产油井抽油机采油技术的原理

低产油井采油设施与普通的机械采油设备基本一样,可以划分成两大类,主要由地面和地下两部构成。地上部分是由抽油机装置以及其它的辅助采油设备,还包括地下的集输管道等。地下的组成部分是由抽油泵、进行动力输送的设施和井下数据采集传感系统构成。当抽油机在进行工作时,装置内的卷筒装置不断运转,会拖动柔性抽油杆实现上下的往复运动,利用采油装置内的减速器、卷筒和抽油杆,在控制系统对其实现有效的调节,会把电动机的持续转动转变为油井内抽油泵柱塞的上下往复运动,从而把地下储层中的原油持续不断的开采到地面上,再利用地面的加压泵把油液输送到每条集输管线内。对低产井抽油机采油技术进行设计时,要以节能和高效作为研发的前提,先要对采油装备进行系统全面的设计,之后再对每个细节部进行设计,从而可以达到低产井进行高效开采的目的。

2低产油井抽油机技术设计

2.1柔性抽油杆

对低产井的抽油机技术进行研发时,应该采用柔性抽油杆,该类抽油杆在外部施加的作用力条件下会产生弯曲和缠绕。采用何种方式让长度达数千米的抽油杆进行有效的旋转排绳是完成设计的关键环节。结合国内外先进的排绳设施,把柔性抽油杆排绳装置设计为滚筒型式,抽油杆在施加的拉力以及顺着滚筒方向外力的影响下,顺着滚筒方向的施加的作用力是向着左右不断改变的。所以,抽油杆在施工的复合外力的作用之下,会一圈圈不断缠绕到滚筒部位上。

柔性抽油杆的型式较为新颖,抽油杆相互之间没可以进行连接的元件,其长度可以达到很长,为低产油井采油设施重要的组成部,但是也是最容易出现问题的环节。在实际的使用时,柔性抽油杆产生的故障会引起系统合面的失效,该种可能性很大,必须要对该环节进行着重设计。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆柔性抽油杆具备的重量会比一般的抽油杆要轻15%左右,具备很好的机械性能,对其进行运输和现场的安装都比较便利,特别适用于低产量的油井。柔性抽油杆内部具有铜导线,该导线可以用来实现井下数据信号的传送,铜线外部具有绝缘保护层,可以防止产生漏电现象。保护层外部还有钢丝保护层,纲丝之间相互缠绕,可以生成较好的机械性能。钢丝保层的外层有着保护皮结构,起到的作用是为了避免油井内的各类腐蚀性物质对铜丝的侵蚀。

2.2卷筒

卷筒是用于提升和下放柔性抽油杆的装置,同时,也可以把柔性抽油杆出保存在该装置中。卷筒会把电动机不断旋转产生的力矩转变为抽油杆的上下往复运动,可以为井下的抽油泵供应动力。卷筒的形状为圆柱状,柔性抽油杆可以采用多层缠绕和单层缠绕的办法。因为油井内部的抽油杆长度较大,所以,应该应用多层进行缠绕的方式。卷筒的制造材料应该为铸铁或铸钢,一般情况下,应用铸铁材料的较多。由于采用铸钢材料进行加工制造的成本会很高,厚度也会比铸铁材料大很多。

2.3抽油机整套系统

抽油机整套系统具备的密封性能决定着整体的运行效率,在进行采油作业时产生的运行事故很多都是由于密封性能导致的,所以,必须要提高对抽油机系统的密封性能方面的研发力度,应该利用新型高效的密封材料以及结构型式,比如,采用唇型密封结构、聚四氟乙烯高效能材料等。

2.4井下抽油泵内部的柱塞

井下抽油泵内部的柱塞是进行采油的关键元件,可以把油液举升到地面以上,其具备的性能是影响抽油机系统运行效率的关键因素。柱塞上面部位直接和柔性抽油杆进行连接,柱塞工作的动力是由柔性抽油杆提供的,在抽油杆进行上下往复运动时,柱塞内的橡胶会由于压力而产生膨胀,保证柱塞和柱塞筒体相互之间形成良好的密封腔体,保油液可以提升到井口位置。应该对原有柱塞结构进行优化改进,采用新型式的柱塞筒结构,主要包括胶筒和胶筒座,胶筒座与连接杆可以实现上下的往复运动,当柱塞向下运行时,胶筒与胶筒座就会向上运行。当达到连接杆的最高位置时,液油就可以通过连接杆内部的槽流过,也可以经过胶筒内的空间流过。在重力的影响之下,地下储层内的原油进入到抽油泵腔体内,柱塞向上方向进行运动时,胶筒以及胶筒座在油液的影响力作用下会向下进行运行,最后到达连接杆最低的位置处。胶筒座产生下陷的部位与胶筒凸起位置进行充分的结合,胶筒在外界施加的压力条件下会由于膨胀而产生变形,胶筒与油管之间会产生良好的贴合,采用该种方式可以达到理想的抽油泵柱塞密封效果,有效的提升了柱塞的工作效率。

3结语

随着对油气资源不断开采利用,油井的产量会随之减少。采用何种方式提升低产油井的开采效率,提高油田企业的经济效益摆大广大科研工作者面前的一道难题。低产油井采用抽油机技术进行开采过程中,当电动机运行之后会拖动卷筒产生旋转,卷筒装置会使柔性抽油杆产生上下往复运动。柔性抽油杆为新型技术,抽油杆相互之间没有任何连接部件,而且柔性抽油杆可以延伸的很长,是低产油井采油装备的重要组成部份。卷筒是可以储存和驱动柔性抽油杆的装置,可以把转电动机输出的力矩转变为可以上下往复的运动。应用钢质卷筒的造价较高,而且卷筒需要的厚度会变大,而采用铸铁材料加工成的卷筒对柔性抽油杆的损害比较小。应该利用新型的抽油泵柱塞密封型式,采用高效的密封材料,可以有效保证抽油泵柱塞密封效果。对低产井抽油机采油技术进行分析,采用有针对性的采油技术,可以有效提高低效率油井的开采效率。

参考文献:

[1]李宁.固定智能捞油机的研制[D].西安石油大学,2016.

[2]钱坤.数控往复式潜油电泵故障诊断系统的设计与研究[D].东北石油大学,2015.

[3]张欢.低产油井采油机械技术研究[D].长春理工大学,2014.

论文作者:范凯

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/31

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