低产油井采油机械技术分析论文_张粉灵,黄金侠,卞庆肖,李瑞平

低产油井采油机械技术分析论文_张粉灵,黄金侠,卞庆肖,李瑞平

长庆油田分公司第一采油厂王窑采油作业区 陕西延安 717409

摘要:中国原油开采已经进行了几十年,石油本身就是经过几亿年的形成产生的不可再生资源,伴随着中国经济的持续发展,中国的石油储备有限,而且最近石油勘探并没有实质性的发现,导致中国各个油井开采程度不断加深,开采难度随着开采深度增加正在不断提高。对于低产油井的开发采油机械技术分析,已经成为现在主要研究方向,这篇论文根据作者平时在进行石油工作中的经验以及翻阅前人研究的资料,以长庆油田为例进行分析,争取帮助研究出较为高效的低产油井采油机械技术,帮助当前提升每个油井的开采效率,为将来更多的低产油井做出技术规划。

关键词:低产油井;采油;机械技术;分析

引言

石油是一种存在地表以下的矿产资源,这种资源不同于煤炭资源是呈现固态的状态,可以建立露天的矿场,因为其具有液体的形态,所以通常会采用两大类石油开采技术:第一大类是叫做自喷式采油法,这种方法是针对石油资源储备十分丰富充足的情况下使用的,通常会使用在资源充足地区,例如中东以及南非地区,此方法是利用底部自身的能力进行开采石油,可以有效节省石油开采的能源浪费,但是由于中国本身储备并不那么丰富,并且地理环境位置不那么优良,所以这种方法在中国使用较为少见;第二大类就是进行机械采油法,就是利用机械设备通过施加的能量,可以将地下的石油资源提高到地面的位置,然后进行集输,长庆油田就是使用这项技术。并且随着改革开放的进程加快,由于市场的需要中国石油行业的发展越来越活跃。但是长庆油田由于常年的开采已经开始出现了原油含量减少的情况,采油机械技术已经开始无法满足当前日益增长的需要,为了能够减少开采过程中资源的浪费,提高油井的工作效率,通过对低产采油机械技术改善,实现整个采油厂效率提升,针对地产油井采油机械技术进行改善。

1 适用于低产油井的采油机械技术工作原理

适用于低产油井的采油机械技术的装备、系统以及操作使用技术基本是参照长庆油田原来的常规采油机械技术进行改造的,所以基本上就会跟原本的采油井采油机械技术工作装置以及操作使用技术基本类似,基本都是两大版块组成:其中一个版块是地上部分,地上部分的重要组成部分是抽油机、地上集输装置以及其他相应的配套设施等;另一个版块是地下部分,主要是由机抽油泵、动力运输装置以及相应的各种辅助设施等。这种低产油井的采油机械技术的关键之处就是:需要利用多个传感器之间的相互配合工作,帮助实现地产采油井中数据化建设,建立其油井情况监测数据处理中心。在采油机械工作情况下,抽油机带动抽油泵能够正常工作,其卷筒能够稳定工作。

2 适用于低产井的采油机械技术设计情况介绍

2.1增加排绳装置

在进行常规的低产采油机械技术设计的时候,一定会选择选择适合的抽油杆,尽量选择柔性抽油杆,这种抽油杆能够随着外力的改变进行相对柔软的缠绕以及控制,在进行地下深度极深的深井中,环境比较复杂遇到比较坚硬的物品,这种柔软性能够保护抽油杆,并且抽油杆长距离这种旋转以及处理柔性抽油杆能够更精确的完成工作。但是这种抽油杆已经无法满足低产油井的使用,因为在进行两千米的深井石油开采过程中,不能仅仅使用柔软的抽油杆,这种抽油杆已经没有办法承受相关压力,所以开始增加使用滚筒结构,这种滚筒结构可以解决抽油杆需要承受的拉力以及切力,在两种不同力的作用下,排绳可以紧紧缠绕依附在滚筒上防止脱落,这种可以灵活操作的机械性能可以帮助实现采油机械技术的数字化以及自动化。

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2.2选用新型抽油杆

往常对于柔性抽油杆这种新型抽油杆的使用,其实除了滚筒排绳装置外,基本不需要连接其他的特殊的装置,但是由于工作环境在地下一千米到两千米之间,这种较长的距离中抽油杆成为了主要的工作装置,柔性抽油杆在极深的地下工作环境下极容易发生各种故障。并且在实际工作中,很容易出现由于抽油杆某些部位故障就导致整个采油工作暂停的情况。低产采油井这种采油井对于采油杆的要求更为高,需要承受的拉力相较于以往更大,所以在进行的设计的时候需要进行重点改善。长庆油田机械技术设计的时候,由于本身的柔性抽油杆重量相较于以往的抽油杆重量较轻,由于材料材料强度较大,所以为了能够实现现在数字化建设的基本要求,抽油杆作为其中的最为核心的数字化技术关键,所以会在其中安装传递信号的铜线以及相应的监控装置,检测抽油装置在地下的情况,因为铜线为了能够起到绝缘的作用,会有绝缘外皮,为了保证整个绝缘工作良好不容易脱落,会设计缠绕钢丝,这可以有效保证抽油环境中装置的完好。

2.3卷筒改善

在设计中进行卷筒设置的作用通常是为了能够在抽油井下,保护抽油杆薄弱点以及各种节点,防止受到各种损害,并在可以在抽油机的电机正常工作时候,让柔性抽油杆变成一种持续往复的运动,利用这种往复运动,可以提供给抽油泵以动力,帮助有效减少抽油泵消耗能量,能够减少整个采油厂的能量消耗。由于柔性抽油杆本身较为长,所以在进行卷筒绝缘缠绕的时候,多数会选择多层缠绕,防止出现卷筒绝缘脱落的情况,卷筒需要承担其保护薄弱点以及节点的重任,所以在选择卷筒材料时候,会选择不锈钢为主,较为轻薄并且耐腐蚀、硬度大。

2.4密封性提高

整个采油机械系统在运行的时候,需要有极高的密封性,整个密封性的优劣情况会直接导致的会使整个系统效果的运行以及整套设备的寿命,并且长庆油田采油机械进行大规模维修的时候通常都会与整套机械的密封性有直接的关系,所以必须要进行密封性的保证装置,设计会使用新型高效的密封技术以及密封性良好的材料进行保护,例如:唇式密封方法、聚四氟乙烯新型密封材料等。

2.5利用数字化智能型控制柜控制冲程冲数

中国石油长庆公司应该有效利用数字化智能型控制柜控制冲程冲数技术,进行合理安装数字化抽油配套的控制柜以及相应的传感器,保证能够完成抽油机械电机的保护、示功图数据显示以及三相电参数数据的反馈、抽油机上下冲次数、自动平衡有效调解以及远程启动调停控制。有效合理利用数字化智能型控制柜控制冲程冲数,可以及时反馈的采油情况,一旦出现问题可以及时进行调整。

3 结束语

随着目前采油井的持续开采,导致石油开采难度的增加,这不是一件坏事,这是对中国采油机械技术的考验与挑战,通过对于低产采油井的分析,以及对现有的采油机械技术以及设备的研究,帮助企业能够在较长时间提高现阶段的经济效益,基本能够满足经济市场的使用。基于此这篇论文就长庆油田低产采油井的情况特点进行阐述,然后对于使用的采油机械进行改造升级设计,通过对增加排绳装置、选用新型抽油杆、卷筒改善、密封性提高、利用数字化智能型控制柜控制冲程冲数等,实现低产油井采油技术的升级,帮助中国平稳度过这个石油开采的新时期。

参考文献

[1]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:张粉灵,黄金侠,卞庆肖,李瑞平

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/24

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