油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)在歐利坨油田的應(yīng)用

梁耀文(中油遼河油田公司興隆臺(tái)采油廠， 遼寧 盤(pán)錦 124011)

油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)在歐利坨油田的應(yīng)用

梁耀文(中油遼河油田公司興隆臺(tái)采油廠， 遼寧 盤(pán)錦 124011)

有桿泵舉升是興隆臺(tái)采油廠最主要的人工舉升方式，該廠目前日產(chǎn)油達(dá)到3623噸，其中有桿泵采油井日產(chǎn)油1599噸，占總?cè)债a(chǎn)油的44.1%。但是，由于油田發(fā)展到中后期，有桿泵采油方式暴露出了桿管偏磨嚴(yán)重、泵效降低及耗電量高等越來(lái)越多的缺點(diǎn)和局限性。2012年，我廠創(chuàng)新引進(jìn)油井往復(fù)式電泵，在歐利坨油田進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的集成、完善和瓶頸問(wèn)題的攻關(guān)，研究形成了油井往復(fù)式電泵采油工藝技術(shù)體系，解決了有桿泵舉升中存在的問(wèn)題，為機(jī)械舉升工藝提供了新的技術(shù)支撐，滿足了生產(chǎn)實(shí)際需要，達(dá)到了一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

往復(fù)式電泵；防偏磨；泵效

歐利坨油田目前共有油井80口，存在偏磨的井達(dá)60口，其中一半的井出現(xiàn)接箍磨脫、磨穿嚴(yán)重偏磨。歐利坨油田90%以上為斜井，油井最大井斜角超過(guò)15.6°將出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象，而大部分油井造斜點(diǎn)的位置均高于1300m，因此歐力坨油田整體偏磨現(xiàn)象嚴(yán)重。

歐利坨油田物性較差屬中低孔低滲油田，天然能量不足，邊底水能量不活躍，隨著開(kāi)發(fā)的深入油井動(dòng)液面不斷加深，致使我們不斷加深泵掛深度，以保障生產(chǎn)能力，目前，平均泵深已由2010年的1857m加深到了2012.6m，由于泵掛加深，隨之而來(lái)的是沖程損失嚴(yán)重，泵效嚴(yán)重降低，偏磨更加嚴(yán)重，抽油機(jī)負(fù)荷增大，耗電量增高等一系列增加生產(chǎn)運(yùn)行成本的問(wèn)題。

從地下方面要增加油層能量增加出液速度，另一方面在采油工藝方面要采取新工藝以提高生產(chǎn)能力，因此為著重解決該區(qū)塊油井偏磨、泵效低、耗電量高的問(wèn)題，結(jié)合該區(qū)塊具體情況，應(yīng)用了油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)。該技術(shù)采用無(wú)桿采油方式，徹底消除了油井偏磨問(wèn)題，而且泵效高，耗能小。

1 油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)原理與簡(jiǎn)介

油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)是新一代采油技術(shù).它以往復(fù)式電機(jī)作為動(dòng)力裝置，直接驅(qū)動(dòng)管式抽油泵進(jìn)行采油。其系統(tǒng)由往復(fù)式電機(jī)、管式抽油泵、地面控制柜三部分裝置組成。往復(fù)式電機(jī)直接與抽油泵相連，深入到地下油層中，往復(fù)式電機(jī)帶動(dòng)柱塞一同運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)抽油泵柱塞做周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將液體舉升至地面。

往復(fù)式電機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 往復(fù)式電機(jī)是一種通過(guò)將封閉式磁場(chǎng)展開(kāi)為開(kāi)放式磁場(chǎng)，將電能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其中不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。普通電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括動(dòng)子、定子和電機(jī)引出線。其中，定子和轉(zhuǎn)子即相當(dāng)于直線電機(jī)的初級(jí)和次級(jí)，當(dāng)初級(jí)通入電流后，在初、次級(jí)之間的氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)，在行波磁場(chǎng)與次級(jí)永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)改變電源的頻率和方向，使定子產(chǎn)生周期交變的行波磁場(chǎng)，同時(shí)與動(dòng)子的固定磁場(chǎng)相互作用，實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)抽油泵柱塞工作。

柱塞上行時(shí)靠油液推力打開(kāi)固定凡爾球；上行沖程結(jié)束后柱塞下行，在反力彈簧的作用下，凡爾球沿導(dǎo)向閥迅速坐封，泵腔開(kāi)始充液。周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)抽汲。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2015年，采用油井往復(fù)式電泵技術(shù)在歐力坨油田進(jìn)行了實(shí)施，最終選取了偏磨嚴(yán)重的歐35和歐33-33兩口井進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并取得了良好效果。

典型井例 歐35井是典型的偏磨井，平均檢泵周期僅89天。偏磨現(xiàn)象已經(jīng)嚴(yán)重影響該井的正常生產(chǎn)，不斷增加了作業(yè)次數(shù)，同時(shí)大量的油管抽油桿報(bào)廢，大大增加了油井的生產(chǎn)成本。前期采取了防偏磨的工具，效果不明顯。所以現(xiàn)有設(shè)備已不能滿足其生產(chǎn)需求，在這種情況下，該井采用了油井往復(fù)式電泵。

2015年7月14日，歐35井應(yīng)用了油井往復(fù)式電泵，下泵深度2200米。開(kāi)井后，生產(chǎn)穩(wěn)定，平均日產(chǎn)液5t。累增油2438.3t、累增氣10.9×104m3，泵效平均在60%以上。

3 創(chuàng)新點(diǎn)

(1)以往復(fù)式電機(jī)做為動(dòng)力，通過(guò)往復(fù)式電機(jī)動(dòng)子上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)泵柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將液體舉升到地面。由于從井口到抽油泵沒(méi)有抽油桿，從而可以從本質(zhì)上消除了桿管偏磨問(wèn)題。 (2)避免了抽油桿的沖程損失，避免了抽油機(jī)平衡塊和抽油桿的無(wú)功損耗，從原理上提高了泵效，節(jié)省了耗電量。 (3)地面裝置僅有一部控制系統(tǒng)，從根本上去除了大型抽油機(jī)占地面積大、噪聲污染嚴(yán)重及存在較大安全隱患等缺點(diǎn)。 (4)生產(chǎn)參數(shù)可通過(guò)地面控制系統(tǒng)智能化調(diào)整，使調(diào)參更加簡(jiǎn)便、快捷。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)油井往復(fù)式電泵采油技術(shù)在歐力坨油田的成功實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了老井的復(fù)產(chǎn)增產(chǎn)，有效降低了油井生產(chǎn)成本。(2)油井往復(fù)式電泵采用無(wú)桿采油技術(shù)，從根本上消除了桿、管偏磨問(wèn)題，適用于歐力坨油田這種大斜度井。(3)油井往復(fù)式電泵改變了傳統(tǒng)抽油生產(chǎn)方式，具有泵效高、節(jié)能、生產(chǎn)維護(hù)成本低、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。(4)油井往復(fù)式電泵在大井斜、低液面井歐35的應(yīng)用，解決了現(xiàn)有抽油設(shè)備由于加深泵掛而帶來(lái)的一系列負(fù)面問(wèn)題，為其他區(qū)塊油井舉升工藝提供了借鑒。

[1]梁會(huì)珍，段寶玉.陳庭舉等．直線電機(jī)作為井下泵動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)想[J]．石油鉆采工藝，2004(3):75-77．

[2]劉遵權(quán).陳樹(shù)和.苗曉明.潛油電泵無(wú)桿采油技術(shù)的設(shè)想與實(shí)踐[J].油氣田地面工程,2005.6:25-28．

[3]王亞金,魏秉奎,等.作業(yè)監(jiān)督基礎(chǔ)理論與實(shí)踐[M]北京：石油工業(yè)出版社,2004.12.

梁耀文(1990- )，男，2012年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程專(zhuān)業(yè)獲學(xué)士學(xué)位。2012年至今在遼河油田興隆臺(tái)采油廠工藝研究所擔(dān)任技術(shù)人員，助理工程師，主要從事油井舉升工藝技術(shù)研究。