探究不同采油方法的基本原理及各自優缺點

王璐

【摘 要】石油開采是非常復雜的工程，在進行采油前，須對石油開采方案做出充分的準備，每一個采油開采步驟都須要經過嚴密的設計與綜合評價。然后針對油藏的條件 ，選擇不同開采階段的采油方式，確定出不同采油方式的轉換時機，是油田在正式投入開發前，非常重要的研究內容。

【關鍵詞】探究；采油方法；基本原理；優缺點

隨著我們石油開采逐步走向正軌，采油方案與方法成為了油田開發的有利保障，為油田建設和開采提供了理論以及指導性依據。在進行采油方案設計時，雖然每個油田的情況各有不同，然而油田開發的規律是共通的，都存在著需要解決的很多問題。

一、關于石油開采技術方法的發展

石油的大規模開采和應用，已經是世界近百年的事了。然而，首先我們就得先了解關于石油開采的發展歷程，只有這樣我們才能在不同發展階段中尋找與借鑒石油開采的不同方法，及不同方法的優缺點。美國與俄國最先開始他們近代石油開采的工業國。石油開采技術的發展是與地質學、、機械工程等學科的發展有著密切的聯系。

在初期的階段，隨著西方世界的內燃機不斷的出現，對油料提出了迫切的要求。而在這個階段的技術上，主要是以利用天然能量開采為主。石油的采收率很低，鉆井的深度也不大。

在第二個階段里，是以建立油田開發的理論體系為標志。普遍采用人工增補油藏能量的注水開采的方法。基本建立了與石油開發與開采有關的應用科學及工程技術的體系。

在第三階段中，以電子計算機以及現代科學技術廣泛用于石油開采，石油的開發技術迅速發展。提高了預測儲油砂體的非均質性及其連續性的能力，從而更經濟有效地布置井位與開發工作；并且在鉆井速度上也有很大的提高，開采損耗降低，并提供了質量很高的產品。

二、關于石油開采的方法原理與優缺點

傳統的石油開采方法，具有運行平穩、操作簡單的優點 ，得到了廣泛的應用 ，但隨著科學與技術水平的提高 ，傳統的采油方式帶來的矛盾也日益突出，設備在運行過程中效率較低 ，且井下故障率較大 ，就會導致單井投入較大。

靠油藏本身與用人工補給的能量把石油從井底舉升到地面的方法。早期的油井很淺，是用吊桶汲取。后來采油方法逐漸的復雜，有自噴采油法和人工舉升采油法兩類，所謂自噴采油法就當油藏壓力高于井內流體柱的壓力，油藏中的石油是通過油管與采油樹自行舉升至井外的一種采油方法。石油中大量的伴生天然氣能可以降低井內流體的比重，從而降低流體柱的壓力。

另一種就是人工舉升采油法，它是人為地向油井井底增補能量，將油藏中的石油舉升至井口的一種采油方法。隨著采出石油總量的不斷增加，油層的壓力日益降低；使流體的比重增加，使油井自噴能力逐步減弱。為提高產量，需要利用一些人工舉升法的方法進行采油，這也是傳統油田開采的主要方式。

現如今采用的方法之一就是氣舉采油法，也是傳統采油方法之一。它是將天然氣從套管環隙或者油管中注入井內，從而降低井中流體的比重，可使井內流體柱的壓力低于已降低了的油層壓力，從而把石油從油管或者套管環隙中導出井外。

氣舉采油發分為兩種，第一種是有連續氣舉，另一種就是間歇氣舉，在多數情況下，采用從套管環隙中進行注氣，促使油管出油的方式。氣舉采油的方法的缺點就是，要求有非常充足的天然氣資源；它不能使用自然空氣，以免爆炸。氣舉的啟動壓力與工作壓力差別比較大，在井下常需安裝特制的氣舉閥才能降低啟動的壓力，使管內石油與氣混合的時候，方能噴出至地面。

主要是氣舉法應用時間較短，單位產量能耗較高，又需要大量的天然氣資源；只適用于有天然氣氣源以及具備以上條件的地區內，還要有一定油層壓力的高產油井與定向井，而當油層壓力降到某一最低值的時候，就會不宜采用；效率也比較低。

當然，氣舉采油法有較高的生產能力。井下裝置比較簡單，沒有運動的部件，井下的設備使用壽命長，管理起來比較方便。除了壓縮機建站與敷設地面管線的一次性投入比較高之外，但總的投資與管理費還是最低的。

泵抽采油法是人工舉升采油法的一種。它是在油井中下入抽油泵，把油藏中產出的液體泵送到地面的方法。這種方法按動力傳動的方式分為有桿和無桿兩類。

有桿泵是自重系統，抽油桿的截面增加時，其載荷也會隨著增大。各種材質制成的抽油桿下入深度，是有極限的，要增加泵的下入深度，主要須改變抽油桿的材質。

有桿泵采油的方法是當前國內外最廣泛應用的方法，主要在于它的設備簡單，投資比較少，管理十分方便，適應性也很強，在設備制造的方面，從地面的抽油機及井下抽油桿再到抽油泵，國內產品早已系列化，完全能滿足油田生產的需要。抽油泵的不足就是排量不夠大，它的工作過程就是用油管把深井泵泵筒下入到井內液面以下，利用抽油桿傳遞給抽油泵向上抽油。

無桿泵采油方法，主要包括潛油電動離心泵采油與水力活塞泵進行采油的方式，它可以適用于大產量的中深井。在工業中運用的是電動潛油泵、水力活塞泵和水力噴射泵。潛油電動離心泵是通過變壓器、地面電源和電纜，將電能輸送給井下潛油電機，利用潛油電機帶動多級離心泵的旋轉，把地下原油舉升到地面上。

無線泵采油主要由井下部分、地面部分以及中間部分。井下部分就是潛油電動離心泵的主要機組，它由油氣分離器、多級離心泵、潛油電機與保護器四部分組成，是抽油主要的設備；地面部分由變壓器、控制屏和輔助設備組成；輔助設備包括安裝及操作用的輔助工具、潛油電動離心泵的運輸和無線泵的設備；中間部分由特殊結構的油管與電纜組成，電流從地面輸送到井下，采用特殊結構的電纜，而電纜也有圓電纜與扁電纜之分。水力活塞泵就是利用地面高壓泵，并將動力液泵入井內，井下泵是成對的往復式柱塞組成，其中一個柱塞被動力液所驅動，從而帶動另外一個柱塞將井內液體升舉到地面。無線泵采油的方法的優點是揚程范圍較大，對起下泵的操作簡單。可用于定向井、斜井與稠油井進行采油。但它的缺點就是地面泵站設備太多、規模比較大，耗資巨大。

結語：

不同的采油方法適用于不同地質環境，應當因地制宜，利用切合實際的方法來達到就理想的采油方式，只有這樣方能提高采油的效率。

參考文獻：

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