機械采油工藝技術研究

豆文濤，宋 輝

（1.長慶油田分公司第五采油廠麻黃山南作業區，陜西西安 710000；2.長慶油田分公司培訓中心，陜西西安 710000）

機械采油工藝技術研究

豆文濤1，宋 輝2

（1.長慶油田分公司第五采油廠麻黃山南作業區，陜西西安 710000；2.長慶油田分公司培訓中心，陜西西安 710000）

油田生產過程中，采用機械采油方式進行開采，可以提升井筒中的油流，提高油田的采收率。機械采油方式是二次采油之后的永久采油工藝技術，利用抽油設備將井內的液體舉升到地面，完成采油工程生產任務。

機械采油；工藝技術；研究

1 機械采油概述

機械采油方式是油田開發各個階段的采油方式，是二次采油階段的主力采油方法，機械采油方式的種類越來越多，通常可以分為有桿泵采油和無桿泵采油兩大類。有桿泵采油最常用的方法是抽油機-深井泵采油方式和電動螺桿泵采油方式，目前，油田開發已經進入三次采油階段，螺桿泵采油成為主力的采油方式。

2 機械采油工藝技術

2.1 游梁式抽油機-抽油泵采油工藝

游梁式抽油機-抽油泵采油方式，由于地面機械設備結構簡單，機械能穩定，井下深井泵是通過高強度的抽油桿連接，承載能力非常大，操作維護保養簡單，具有非常大的發展潛力。

該方法由抽油機、抽油桿和深井泵三大部分組成。工作時，首先，電動機將電能轉換為機械能，通過三角皮帶，地面抽油機帶動抽油桿上下往復運動，將動力傳遞給井下深井泵，泵的活塞上下往復運動，將井內液體抽吸到地面上來。

2.2 地面驅動螺桿泵采油工藝

螺桿泵對于油井液體的適用范圍廣，可以開采稠油和高含蠟的原油，能夠實現均勻連續地吸液和排液，溶解氣體不容易析出，不能引起氣鎖的現象發生，運動部件少，泵效可以達到70%，輸出的流量均勻并可以調整，使用和維護都比較方便。

地面驅動螺桿泵由地面驅動螺桿泵和井下螺桿泵兩部分組成，電控箱將電流傳給電動機，由三角皮帶將動力傳遞給減速箱的輸入軸，輸出軸通過卡瓦，將旋轉動力傳遞給抽油桿和轉子，轉子旋轉，帶動井下的液體通過螺桿輸出到達井口。

2.3 水力噴射泵采油工藝

利用射流的原理制備的泵進行采油的方式，高壓流體經過射流端面時流動的速度會變快，導致壓能下降，從而形成負壓，產生抽吸作用，而將井底的油流抽吸到地面上來。對于注水開發的油田，有注水管網的作用，而實現水驅油的效果，增加油流的壓力，使用水力噴射泵，可以增加液體的排量，實現采油的目的。

3 機械采油新工藝技術

3.1 防砂式稠油泵的應用

設計環空沉砂結構，可以防止砂石顆粒對抽油泵的影響，提高泵效，有利于提高抽油系統的效率。由于油井出砂，以往的抽油泵會出現砂卡的現象，嚴重影響到油井的正常生產。通過防砂式抽油泵的應用，同時解決稠油的問題，將黏度高的油流吸入泵內，再舉升到地面，可以在油田開發的二次采油階段和三次采油階段應用。

特別油田開發到三次采油階段，由于聚合物等粘度高流體的注入，增加了油流的黏度，為了順利開采這樣的油流，可以考慮新工藝的應用。可以解決由于稠油流動速度慢，而造成泵充不滿的現象，影響到泵效，增加了機械采油階段的上生產成本，降低經濟效益。

3.2 液壓啟動抽稠油泵的應用

由泵本體上設有排氣孔的短泵筒、長柱塞以及加長管、減壓固定凡爾組成。該泵的設計采用滲硼噴涂技術處理的泵筒和活塞，提高了泵的硬度和耐磨性。能夠達到防腐耐磨，防止氣鎖發生，正反壓井的目的，是具有泄油功能的泵。

4 影響機械采油效率的因素分析

由于機械采油系統的效率，影響到油田的產能，有必要對影響機械采油效率的因素進行分析，基本上可以從抽油泵的效率，泵的沉沒度以及機械采油的配套技術等方面進行分析研究。

4.1 抽油泵的效率

抽油泵的效率一般指的是抽油泵的實際產液量與理論體積排量的比值，由于多種因素影響，泵的效率會下降，如沖程損失的應用，光桿沖程大于活塞沖程，導致泵效降低，泵充不滿的影響，泵的充滿程度不高，進液量減少，造成泵排出的液體體積減少。油井出砂的影響，由于輸送液體中含有大量的砂石顆粒，導致油流阻力大，流動的速度慢，而導致沒有來得及進入到抽油泵，就已經進入到排出過程。氣體的影響，也可以降低泵效，如果大量的氣體進入抽油泵，嚴重的情況會造成氣鎖，抽油泵活塞上下往復運動時，僅對泵內的氣體做功，使氣體體積膨脹或者被壓縮，而不進液的現象出現，屬于故障狀態。

4.2 泵的沉沒度

沉沒度是泵的沉沒度在動液面以下的深度，沉沒度不能過大也不能過小，如果泵沒有沉沒在動液面以下，會造成泵抽空的現象，排量為零，泵效自然可以想象。而如果沉沒度數值過大，會增加液流上升的阻力，也會使泵充不滿，而影響泵效。

4.3 適應性

機械采油方式為配合的形式，如三抽設備，抽油機、抽油桿和抽油泵的合理配合，才能提高機械采油的效率。而機械采油設備的工作參數的組合必須合理，如選擇長沖程、慢沖次、小泵徑的原則，才能夠將生產參數合理配合，提高泵效，從而提高機械采油系統的效率。

如抽油泵的選擇，使用管式泵還是桿式泵，工作制度確定的是否合理，都會影響到抽油系統的效率。抽油桿選擇空心抽油桿，還是碳鋼抽油桿，對機械采油效率都有影響，因此，需要根據生產現場的實際情況，優選機械采油設備，提高生產效率。

5 結束語

通過機械采油工藝技術的探討，對于二次采油階段以來的機械采油方式進行研究，提高油田的開采效果，有利于保證油田持續的高產穩產，創造最佳的經濟效益。降低機械采油的生產成本，實現節能降耗的生產目標，不斷研制新的工藝技術措施，達到綠色環保的要求，完成油田生產任務。

[1] 歐家君，豆廣瑞，蔣偉.油田機械采油工藝技術分析[J].科技風，2013，（4）：56.

Research on Mechanical Oil Production Technology

Dou Wen-tao，Song Hui

Oilfield production process，the use of mechanical oil extraction methods，can improve the oil flow in the wellbore，improve the oil field recovery.Mechanical oil recovery method is the secondary oil recovery after the permanent oil production process technology，the use of oil pumping equipment will be lifted to the ground liquid to complete the production of oil production tasks.

mechanical oil extraction；process technology；research

TE355.5

A

1003–6490（2017）05–0040–02

2017–04–06

豆文濤（1976—），男 ，陜西西安人，工程師，主要從事井下作業及鉆井井控方面工作。