第一节 机械采油

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截至1995年,机械采油工艺技术初步形成有杆泵举升和无杆泵举升两大配套模式
。“十五”时期末,在机械采油工艺领域,不同举升方式的设备、工具以及工艺性能
都有明显发展和提高,有杆泵举升方面进行了新型机、杆、泵的引进应用或研制应用
;螺杆泵和电泵举升方面,工艺性能不断改善,技术系列不断完善,在特殊井况的适
应性得到提高,适用范围不断扩大。
针对胜利油气区油藏类型复杂多样、复杂结构井逐渐增多、开发中后期含水升高
、井杆管柱偏磨加剧、油井地面设备老化、需要修复工作量大等问题,胜利油田“十
五”时期重点在分层开采工艺技术、油井防偏减磨技术、举升系统优化设计技术以及
节能技术和设备的集成与配套应用等领域攻关并取得重要技术突破。应用这些技术可
实现不动管柱换层找水、 换层采油试油和多层系油井高效分层卡堵水等,适用于2—
—4层的直井、 斜井、高温深井的分层卡堵水及换层找水、采油和试油生产;并可进
行设计优化,从过去只简单进行参数设计计算发展到能够进行油井生产工况校核分析、
不动管杆柱调整设计分析、相关参数间敏感性分析、产量和效率多目标优化设计、油
井系统效率动态统计管理等。

一、抽油机-有杆泵采油
(一)抽油机
胜利油田开发后,游梁式抽油机一直是机械采油最主要的地面设备。随储量动用
程度的提高,抽油机的应用从小型机逐步发展到中、大型抽油机,应用数量最多的是
8型和10型抽油机。20世纪80年代末,由于结构设计的制约,载荷和冲程长度两项参
数指标不能适应部分深抽油井的需要。自1993年起,在胜坨、东辛等油田开始试用胜
利高原公司生产的长冲程皮带式抽油机,最大冲程可达7.3米,有效解决了中高渗区
块大排量提液、中低渗区块深抽以及稠油井开采的问题。此后,长冲程皮带式抽油机
逐步推广应用,成为新井投产首选的抽油机种类。
截至2005年,胜利油田各类在用抽油机11788台,其中游梁式抽油机(含双驴头游
梁机)占主导地位,占在用抽油机总量的89%,其中以8型、10型和12型机为主,修复
抽油机的使用量是新机使用量的1.3倍;长冲程皮带机约占10%;其他各类型抽油机,
包括换向智能抽油机、大修改造机、摩擦换向抽油机等,约占1%。
(二)抽油杆
机械采油早期主要应用C级碳钢抽油杆和D级合金钢抽油杆。自1992年起,胜利油
田各采油厂陆续应用高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、钢制连续抽油杆、非金属柔性抽
油杆、空心抽油杆、电加热抽油杆等特种抽油杆。其中,钢制连续抽油杆2000年后成
为特种抽油杆的主导产品,在深井、斜井、水平井、偏磨井和稠油井中应用较广;高
强度抽油杆主要用于大泵提液、小泵深抽、稠油开采等大负荷井中,部分应用于地面
驱动螺杆泵井中,提高了抽油杆工作的可靠性。截至2005年,胜利油田有1727口油井
应用高强度抽油杆,127口油井应用空心抽油杆,348口稠油井应用电加热抽油杆,3
17口油井应用钢制连续抽油杆。
(三)抽油泵
管式抽油泵是有杆抽油泵的主要泵型。为解决油井出砂、油稠、高含气和腐蚀等
问题,满足生产需要,自1995年起,胜利油田先后研制应用防砂抽油泵、抽稠油泵、
防气抽油泵、防腐蚀抽油泵等特种抽油泵。自2002年起,随着偏磨油井和复杂结构油
井不断增多,开始研制应用防偏磨特种抽油泵。特种泵中应用规模大、效果显著的是
防砂抽油泵,包括长柱塞式防砂抽油泵、等径柱塞式防砂抽油泵和强制启闭阀式抽油
泵,其中长柱塞式防砂抽油泵于1999年获得山东省专利金奖;强制启闭阀式抽油泵适
用于井斜率40°以内的斜井段的杆式泵举升。同时,结合不同油藏类型,形成防砂、
抽稠、斜井等特种抽油泵工艺配套技术。截至2005年,胜利油田每年特种抽油泵的使
用量在1000——1500台之间,在用抽油泵的当年修复率19%左右,年更新率60%以上。
截至2005年,胜利油气区抽油机-有杆泵井15340口,开井11788口;年产液1551
1.06万吨,占总产液量的61.53%;产油1749.42万吨,占总产油量的72.17%;平均月
吨液耗电量7.9千瓦时,月吨油耗电量74千瓦时。
2000年,为解决胜利油气区进入开发中后期主力油田的部分油井抽油杆管柱磨损
而缩短免修期的问题,胜利油田先后引进抽油杆专用加重杆、旋转井口、旋转抽油杆
、大通径油管锚、耐磨杆等技术,自主研发旋转式扶正器、扶正防失稳工艺、抗磨副
转换磨损对象等工艺技术,形成有杆泵井防偏减磨配套治理三大技术系列,包括抽油
杆柱的优化配套技术,管柱的优化配套技术,腐蚀性井液油井的杆、管柱优化配套技
术。
2000-2005年,胜利油田实施油井防偏减磨工艺措施1000余井次,根据杆管严重
偏磨油井的数据统计,油井免修期平均从153天延长到273天。

二、电动潜油泵采油
1980年3月, 胜利油田首次引进日排量100立方米——320立方米的电动潜油泵,
较好地满足了当时大排量举升的要求。经多年消化、改进和提高,1994年后,国产电
泵机组逐渐代替进口电泵机组。在大排量电泵发展应用的基础上,1997年后,油田开
发应用小排量电泵和107系列小直径电泵, 最小排量达到30立方米每日。同时,配套
胶囊沉降式保护器、强磁防垢器、双分离器等新工艺,增强井下机组适应恶劣井况的
能力,电泵机组成功应用于部分出砂、腐蚀严重井和定向井。
20世纪90年代,胜利油田开始在浅海海域进行原油开采。受海上施工环境和条件
的制约,电动潜油泵成为首选的举升方式。为满足埕岛油田海上大斜度定向井的提液
需要和海上安全环保要求,开展海上大斜度定向井电泵生产配套技术的研究应用,通
过定时排放套管气,实现井下泵的正常工作。截至2005年12月,埕岛油田有电泵井2
13口,开井185口,平均泵挂1412米,每口井日平均理论排量65立方米,平均日产液
61.1吨,日产油水平28.6吨,综合含水50.4%,平均泵效90.2%,平均检泵周期807天
,检泵周期最长的埕北6A更-2井为2208天。
截至2005年,胜利油气区共有电泵井1461口,开井1330口;年产液8660.5万吨,
占总产液量的34.35%;年产油540.89万吨,占总产油量的22.31%,电泵举升工艺技术
成为油田提液的重要手段。2005年,对1287口电潜泵生产油井进行统计,平均泵效1
05.8%,平均检泵周期540.7天。

三、螺杆泵采油
1989年,胜利油田开始在部分油稠、出砂、含水较低的油井开展引进螺杆泵采油
试验。1993年,开始推广应用上海、沈阳和胜利高原公司生产的国产螺杆泵,并进行
工艺的配套完善,应用规模逐步扩大。同时,开始发展应用螺杆泵举升系统优化设计
技术,初步形成螺杆泵型号选择、下泵深度、转速以及油井的产液量等参数设计功能

针对直井段较长、自喷能力较差或无自喷能力的海上油井,采用以螺杆泵封隔器
、环空排气阀、油管锚定工具、螺旋式气锚等为主的地面驱动螺杆泵采油生产管柱。
截至2005年12月,海上油田地面驱动螺杆泵井有18口,开井16口,平均日产液35吨,
日产油水平16.8吨,综合含水51.6%,平均泵效59.1%,平均检泵周期1694天,最长
的埕北11F-5井生产时间为3334天。
截至2005年,胜利油田有陆上螺杆泵举升油井419口,开井368口。螺杆泵井年产
液409.53万吨,占总产液量的1.62%;产油71.23万吨,占总产油量的2.94%。螺杆泵
配套技术从地面驱动工艺发展到地面无级变速驱动和变频驱动工艺技术,最大举升高
度2000米,最大转速每分钟500转。