機械開采稠油技術研究

梁琪鷹 (大慶油田采油七廠安全環(huán)境監(jiān)督檢測中心 黑龍江 大慶 163517)

稠油資源是一種非常重要的石油資源，如果能夠有效的利用好稠油資源，可以有效的緩解石油資源的短缺問題。由于稠油的粘度大、流動性差，給稠油資源的開采帶來了巨大的難度。目前利用機械開采稠油的方法，是一種行之有效的稠油開采方式，通常采用是有桿泵稠油系統(tǒng)結(jié)合其他特殊工藝措施的方法，比如蒸汽驅(qū)等方法，在這些系統(tǒng)工作的過程中，系統(tǒng)運行的成本較高，能量的利用率較低，而且如果工藝施工操作不好，容易造成對稠油油藏的損壞，同時有桿泵采油系統(tǒng)設備的穩(wěn)定性不高，揚程也不高，利用該系統(tǒng)開展稠油油藏的開采時，開采的經(jīng)濟性較差。利用電潛泵開采稠油系統(tǒng)可以很好的解決以上問題，特別是利用電潛泵系統(tǒng)開采稠油油藏時具有許多優(yōu)點。電潛泵機械采油系統(tǒng)設備少，集成度高，電潛泵采油系統(tǒng)可以隨時的開啟和關閉，電潛泵采油系統(tǒng)在工作過程中，能量的利用率較高，可以在井下形成較大的泵壓，極大的增加了電潛泵采油系統(tǒng)的揚程。電潛泵采油系統(tǒng)能夠充分的發(fā)掘稠油油藏的采油能力，有效的增加稠油油藏生產(chǎn)的效率和產(chǎn)量。在電潛泵采油系統(tǒng)工作的過程中，井下電潛泵和輸電電纜會不斷地發(fā)熱，從而有效的降低了稠油的粘度，增大了稠油從地層流向井底，以及從井底流向井口的能力。稠油溫度降低后，容易析出蠟，并附著在井筒上，造成油井結(jié)蠟的現(xiàn)象。當電纜和電潛泵發(fā)熱對稠油加熱后，大大的降低了稠油中蠟的析出量，提高了稠油的產(chǎn)量并且降低了生產(chǎn)的成本。

一、潛油螺桿泵開采稠油技術研究

潛油螺桿泵開采稠油裝置和常規(guī)的電潛泵采油系統(tǒng)的工作流程基本相同，都是利用在井下安裝動力泵，通過電纜將井口中的電能輸送到井下，電能帶動井下動力泵工作，井下動力泵吸入稠油后，對稠油進行增壓從而將稠油輸送到井口。潛油螺桿泵和常規(guī)的電潛泵系統(tǒng)不同之處，主要是利用螺桿泵代替了常規(guī)離心泵系統(tǒng)，同時潛油螺桿泵在工作的過程中需要使用到齒輪減速。潛油螺桿泵系統(tǒng)的關鍵是如何對螺桿的轉(zhuǎn)速進行調(diào)控，不斷的降低螺桿泵的轉(zhuǎn)速，提高螺桿泵的扭矩。最先使用的方法是采用低速電機，在實際的試驗過程中，由于電機的轉(zhuǎn)速還很高，而且電機工作的穩(wěn)定差，低速電機帶動螺桿泵采油的工作時間太短。另外一種降低螺桿泵轉(zhuǎn)速的方法是減小電源頻率的方法，在實際的使用過程中，將電機電源的頻率設置成可以調(diào)節(jié)的。這種方式利用降低電源頻率的方法，來降低電機的轉(zhuǎn)速，從而達到降低螺桿泵轉(zhuǎn)速的目的。該方法經(jīng)過現(xiàn)場試驗后，發(fā)現(xiàn)螺桿泵的轉(zhuǎn)動速度還是很高，而且該技術的使用成本較高。第三種降低螺桿泵轉(zhuǎn)速的方法是電機結(jié)合減速裝置的方法，通過采用減速裝置的方式，可以有效的降低電機的輸出轉(zhuǎn)速，而且可有相應的增加螺桿的扭矩，該方法成本低，而且實現(xiàn)起來較為簡單，通過現(xiàn)場試驗已經(jīng)表明了該方法的有效性和實用性。

潛油螺桿泵機械采油技術和常規(guī)的電潛泵采油技術具有許多優(yōu)勢，該技術可以進行深井、含砂井、稠油井等復雜井的油氣開采。潛油螺桿泵系統(tǒng)綜合了常規(guī)電潛泵系統(tǒng)和螺桿泵的優(yōu)點，該系統(tǒng)應用的范圍廣，螺桿泵的尺寸小，不需要采用抽油桿，對于稠油油藏、含砂油藏等油藏的開采具有非常好的效果。潛油螺桿泵系統(tǒng)和常規(guī)的電潛泵系統(tǒng)相比，工作的效率和能量的利用都較高，設備的制造加工成本不高，具有廣闊的應用開發(fā)前景。潛油螺桿泵裝置將螺桿泵應用到井下，即發(fā)揮了常規(guī)電潛泵采油系統(tǒng)的優(yōu)勢，而且將地面驅(qū)動的螺桿采油方式，轉(zhuǎn)變成在井下利用潛油電機驅(qū)動螺桿泵，省去了常規(guī)有桿泵系統(tǒng)的抽油桿，因此可以應用到水平井和斜井中，大大的增大了系統(tǒng)的實用性和通用性。利用潛油螺桿泵技術，可以有效地解決抽油桿螺紋的脫扣、偏磨等問題，而且不存在抽油桿的磨損而造成的能量損耗。

二、潛油電泵開采稠油配套技術研究

機械超聲波裝置是潛油電泵開采稠油過程中一個非常重要的配套裝置。機械超聲波裝置的作用是，在稠油進入到井下電泵之前，實現(xiàn)稠油的降粘和防止結(jié)垢。稠油結(jié)垢后，如果發(fā)生在電泵的進出液閥門，或者是葉輪等部位，會大大的影響到潛油電泵的工作效率和密封性，從而導致潛油電泵的工作效率低下，造成了能量的浪費，如果結(jié)垢的現(xiàn)象嚴重，會直接影響到潛油電泵的使用壽命。機械超聲波裝置在工作過程中，首先地層中的流體經(jīng)過油氣分離器后，進入到超聲波發(fā)生裝置，在超聲波發(fā)生裝置的內(nèi)部有一個超聲波發(fā)生盤，超聲波發(fā)生盤在外力的驅(qū)動下，進行高速的旋轉(zhuǎn)，超聲波發(fā)生盤和定子盤上都有許多個小孔，由于超聲波發(fā)生盤和定子盤之間的相對運動，造成了兩個盤上小孔之間的相對運動。導致了液體產(chǎn)生的振動，從而產(chǎn)生了相應的超聲波。在液體經(jīng)過超聲波發(fā)生裝置后，超聲波會對稠油中各種成分產(chǎn)生剪切的作用，而且可以形成稠油結(jié)垢顆粒和井筒金屬表面的剪切振動，從而降低了稠油結(jié)垢發(fā)生的概率，同時聲波在潛油電泵以及稠油傳播的過程中，由于超聲波的作用，可有有效的避免結(jié)蠟的現(xiàn)象。

結(jié)束語

機械開采是稠油開采的一種非常重要的方式，井下潛油電泵機械采油技術的工作效率高、能量的利用率高，稠油開采的生產(chǎn)成本小。在電潛泵采油系統(tǒng)工作的過程中，井下電潛泵和輸電電纜會不斷地發(fā)熱，從而有效的降低了稠油的粘度，增大了稠油的流動能力。潛油螺桿泵和常規(guī)的電潛泵系統(tǒng)主要不同是利用螺桿泵代替了常規(guī)離心泵。潛油螺桿泵系統(tǒng)綜合了常規(guī)電潛泵系統(tǒng)和螺桿泵的優(yōu)點，該系統(tǒng)應用的范圍廣，螺桿泵的尺寸小，不需要采用抽油桿，對于稠油、含砂等油藏的開采具有非常好的效果。機械超聲波裝置的作用是，在稠油進入到井下電泵之前，實現(xiàn)稠油的降粘和防止結(jié)垢。

[1]張學斌,徐學軍,吳金花;潛油電泵井個性化設計探討[J];大慶石油地質(zhì)與開發(fā);2005年05期.

[2]石在虹,李波,崔斌,吳應湘;電潛泵井生產(chǎn)動態(tài)分析[J];石油學報;2003年01期.