油田抽油機(jī)范文
時(shí)間:2023-03-18 19:39:09
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篇1
目前,在我國(guó)各油田的抽油機(jī)總數(shù)已超過(guò)10萬(wàn)臺(tái),是各油田的主要耗能設(shè)備。按每臺(tái)電機(jī)容量30KW(實(shí)際上不止于此,在油田使用最多的是37KW和45KW電機(jī),部分使用55KW和75KW電機(jī))計(jì)算,裝機(jī)總?cè)萘吭谌偃f(wàn)千瓦以上。作為油田生產(chǎn)中使用最多的耗能設(shè)備,抽油機(jī)拖動(dòng)電機(jī)的負(fù)載率普遍較低,造成能源浪費(fèi)。
在實(shí)際開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中,抽油機(jī)受油井的井深、油質(zhì)、雜質(zhì)、含沙量、含水量等諸多客觀因素的影響,須調(diào)整作業(yè)沖次、沖程,甚至更換電機(jī)、改變電機(jī)的功率;同時(shí),由于油田所處地理位置、緯度的不同,以及所處地區(qū)的氣候等自然因素,也會(huì)對(duì)開(kāi)采作業(yè)產(chǎn)生影響,要求抽油機(jī)根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行相應(yīng)的速度調(diào)整。
鑒于以上所述油田抽油機(jī)的技術(shù)要求以及使用的社會(huì)效益,抽油機(jī)對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的基本要求是:
大范圍的、穩(wěn)定可靠的無(wú)級(jí)調(diào)速;
具有比較顯著的節(jié)電效果。
一、IMS系列油田抽油機(jī)伺服調(diào)速節(jié)能控制柜
IMS系列伺服控制器是時(shí)光科技有限公司研制、開(kāi)發(fā)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的交流異步電機(jī)伺服控制器。其控制對(duì)象是普通的三相交流異步電機(jī),控制精度達(dá)到同步伺服電機(jī)的控制水平。IMS系列伺服控制器調(diào)速范圍廣,定位精度高,低速轉(zhuǎn)矩大,軟件功能完善。
針對(duì)油田工作的實(shí)際需求,時(shí)光公司研制了IMS系列油田抽油機(jī)伺服調(diào)速節(jié)能控制柜。此伺服控制柜結(jié)合抽油機(jī)的運(yùn)行工況和油井的實(shí)際情況,及時(shí)地、自動(dòng)地調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行速度、加速度、扭矩等參數(shù),使原有拖動(dòng)電機(jī)在高效、節(jié)能狀態(tài)進(jìn)行工作。
通過(guò)在中原、勝利、遼河油田的實(shí)際應(yīng)用,證明了IMS系列油田抽油機(jī)伺服調(diào)速節(jié)能控制柜可以簡(jiǎn)便而安全的進(jìn)行調(diào)速操作,大大降低了現(xiàn)場(chǎng)操作人員的工作強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率,并取得了明顯的節(jié)能效果。
篇2
【關(guān)鍵詞】抽油機(jī) 故障 油田
隨著社會(huì)的高速發(fā)展,人們的生活質(zhì)量也不斷的得到提高,出行工具早已代替了傳統(tǒng)的自行車(chē)等交通工具,取而代之的是各種各樣的汽車(chē),而這些都需要消耗大量的油資源。社會(huì)的不斷發(fā)展,對(duì)油的使用量也不斷的攀升。因此,對(duì)油田進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用在現(xiàn)代社會(huì)中有著非常重要的作用。抽油機(jī)作為其工作的常用工具,有著很大的構(gòu)造優(yōu)勢(shì),相對(duì)于其他工具來(lái)說(shuō)它的構(gòu)造非常的簡(jiǎn)單,使工作人員使用起來(lái)非常的便捷。然而,采油工程的工作特性使得工作地點(diǎn)往往都是荒無(wú)人煙的地方,而且每次工作時(shí)間都非常的長(zhǎng),這就使得抽油機(jī)要長(zhǎng)時(shí)間的處于工作狀態(tài),這就要求其自身必須非常的經(jīng)久耐用。但是,現(xiàn)階段我們使用的抽油機(jī)總是在工作的過(guò)程中出現(xiàn)這樣或者那樣的問(wèn)題,因此,我們必須有效的將其經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題得到有效的解決,只有這樣才能更好的滿(mǎn)足采油工程對(duì)其的要求。
1 抽油機(jī)中常見(jiàn)的故障問(wèn)題
1.1 曲柄銷(xiāo)故障
在抽油機(jī)的所有故障中,曲柄銷(xiāo)出現(xiàn)問(wèn)題的次數(shù)最多。它充當(dāng)?shù)氖浅橛蜋C(jī)的連接紐帶,有效地將連桿以及曲柄進(jìn)行串聯(lián),并利用這個(gè)過(guò)程來(lái)將動(dòng)力傳輸給其他設(shè)備,同時(shí)帶動(dòng)自身進(jìn)行運(yùn)動(dòng),除此之外,它還承受著曲柄錐以及連桿的雙重張力。通過(guò)對(duì)曲柄銷(xiāo)多次產(chǎn)生的故障的分析和研究,我們發(fā)現(xiàn)造成其出現(xiàn)問(wèn)題的因素有很多,主要的有以下幾種:一是地基的原因,由于采油工程的工作地點(diǎn)常常是荒郊野外,因此,抽油機(jī)經(jīng)常處于不同的地理環(huán)境中,也承受著不同的壓力。二是在設(shè)置抽油機(jī)時(shí)我們必須保證其曲柄鍵處于一個(gè)水平線(xiàn)上,但是實(shí)際操作中往往會(huì)出現(xiàn)傾斜、扭曲的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象會(huì)使減速箱承受著比較大的剪應(yīng)力,然后會(huì)致使曲柄銷(xiāo)承受的力分布不平衡,最終導(dǎo)致曲柄銷(xiāo)出現(xiàn)斷裂;三是使用的是劣質(zhì)的曲柄銷(xiāo),劣質(zhì)產(chǎn)品的使用會(huì)大大降低其工作質(zhì)量,甚至?xí)斐晒收蠁?wèn)題出現(xiàn);四是沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行良好的維護(hù),只有對(duì)其進(jìn)行良好的維護(hù)工作才能保證其正常運(yùn)行,否則會(huì)造成抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)失衡現(xiàn)象,從而導(dǎo)致斷裂現(xiàn)象出現(xiàn);五是抽油機(jī)的設(shè)置出現(xiàn)偏差,沒(méi)有很好的將抽油機(jī)進(jìn)行設(shè)置也會(huì)在一定程度上加快曲柄銷(xiāo)的磨損程度,從而造成問(wèn)題的出現(xiàn)。
1.2 減速箱滲漏故障
減速箱在抽油機(jī)中也有著非常重要的作用,致使其出現(xiàn)滲漏問(wèn)題的因素也非常的多,常見(jiàn)的有這幾種:一是減速箱在工作時(shí)需要進(jìn)行高速的運(yùn)轉(zhuǎn),在這個(gè)時(shí)候就會(huì)是減速箱的內(nèi)部和外部的壓力變的不同,而他們之間的差異就會(huì)導(dǎo)致很多熱量生成,這就使得其內(nèi)部的溫度逐步的增加,導(dǎo)致其承受的壓力也逐漸的增加,從而導(dǎo)致滲漏問(wèn)題產(chǎn)生;二是不合理的軸頭密封構(gòu)造以及大量的使用油等等都會(huì)造成滲漏問(wèn)題的發(fā)生。
1.3 抽油機(jī)偏磨的問(wèn)題
抽油機(jī)的偏磨問(wèn)題常見(jiàn)的有兩種,一是單面偏磨;二是雙面偏磨。他們之間的不同之處在于雙面偏磨中油管受到磨損的面積比單面的小些,但是它的受損程度則較為嚴(yán)重。
2 抽油機(jī)常見(jiàn)故障的處理對(duì)策
2.1 如何解決曲柄銷(xiāo)出現(xiàn)的問(wèn)題
想要解決問(wèn)題先要做的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并弄清楚為什么出現(xiàn)這種狀況的,然后再對(duì)癥下藥進(jìn)行解決。在查找曲柄銷(xiāo)出現(xiàn)問(wèn)題的原因是要注意一些細(xì)小的內(nèi)容,比如,各個(gè)方向是不是保持著水平狀態(tài),連桿是否達(dá)到了要求的長(zhǎng)度等等。
2.2 如何解決減速箱滲漏的問(wèn)題
解決問(wèn)題時(shí)最重要的就是要對(duì)癥下藥,根據(jù)具體的問(wèn)題采取相應(yīng)的辦法進(jìn)行解決。因此,在解決滲漏問(wèn)題的時(shí)候也要根據(jù)產(chǎn)生這種現(xiàn)象的具體原因進(jìn)行。對(duì)于由于減速箱和軸承端蓋兩者的貼合太緊的原因而出現(xiàn)的滲漏問(wèn)題,我們看可以在他們之間加墊一個(gè)石棉墊,但是要保證墊子的周邊沒(méi)有細(xì)碎的毛邊;對(duì)于由于回油孔不順暢的原因產(chǎn)生的滲漏現(xiàn)象,我們首先要將對(duì)回油孔進(jìn)行有效的疏導(dǎo)工作,如果出現(xiàn)的堵塞現(xiàn)象特別厲害的化就要考慮換個(gè)新的設(shè)備。對(duì)于沒(méi)有控制好合適的密封力度的原因產(chǎn)生的滲漏問(wèn)題,我們要調(diào)試出合適的力度,同時(shí)要經(jīng)常的對(duì)設(shè)備進(jìn)行很好的維護(hù)。
2.3 如何解決抽油機(jī)偏磨的問(wèn)題
面對(duì)采油工程中嚴(yán)重的抽油機(jī)發(fā)生偏磨的現(xiàn)象,我們采取了許多的方式方法,常用的有:一是加大抽油桿的旋轉(zhuǎn)力度,這樣就可以大大的減少因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的重復(fù)同樣的動(dòng)作而產(chǎn)生的磨損現(xiàn)象,二是巧妙的利用擁有滾輪設(shè)備的防偏磨器,這樣就能在很大程度上降低油管在工作過(guò)程中受到磨損的可能性,這種含有滾輪的裝備因其自身的優(yōu)勢(shì),在抽油機(jī)中得到了廣泛的使用;三是在設(shè)備中加入抗彎防磨副裝置,它能有效的將摩擦得到轉(zhuǎn)化,將由原有的處于油管和抽油桿兩者之間的相互磨損轉(zhuǎn)變成摩擦桿和滑套兩者之間的,由于滑套自身的特性,使得它可以自行使自己處于最為合理的地方,這就在一定程度上有效的減少油管和抽油桿兩者的相互磨損,有效的解決抽油機(jī)偏磨的問(wèn)題。
3 總結(jié)
抽油機(jī)對(duì)于采油工程有著非常重要的作用,為了保證采油工作的順利進(jìn)行,就必須要使用高質(zhì)量的抽油機(jī)。但是,現(xiàn)階段的抽油機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題,這在很大程度上影響了我國(guó)采油工程的發(fā)展。本文對(duì)其常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析,并且提出了一些解決方案。明確了抽油機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題的原因,并對(duì)這些因素進(jìn)行對(duì)癥下藥,使其得到有效的解決,確保抽油機(jī)能夠在任何環(huán)境下都能進(jìn)行高效的工作。除此之外,我們還要加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn),增強(qiáng)其專(zhuān)業(yè)能力,確保抽油機(jī)能夠得到最有效的使用,從而促進(jìn)我國(guó)采油工程更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
篇3
【關(guān)鍵詞】抽油機(jī);自動(dòng)控制;節(jié)能
長(zhǎng)慶油田地處鄂爾多斯盆地,橫跨陜、甘、寧、蒙、晉五省( 自治區(qū)),是典型的“三低”油田。依據(jù)“十二五”規(guī)劃,到2015年,長(zhǎng)慶油田油氣當(dāng)量將達(dá)到5000萬(wàn)噸,油井總數(shù)也將達(dá)到5萬(wàn)口。年耗電量接近10億千瓦時(shí),占油田生產(chǎn)總用電量的60%,是主要的耗能大戶(hù)。抽油機(jī)采油系統(tǒng)平均效率約20%,低于全國(guó)平均水平,為進(jìn)一步提高抽油機(jī)采油系統(tǒng)效率,節(jié)約能源,降低開(kāi)采成本,對(duì)建立低碳節(jié)約型企業(yè)、實(shí)現(xiàn)油田經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā),研制開(kāi)發(fā)數(shù)字化抽油機(jī)就顯得尤為重要。
1、數(shù)字化抽油機(jī)發(fā)展歷程
長(zhǎng)慶油田自推廣數(shù)字化油田以來(lái),抽油機(jī)作為油田開(kāi)發(fā)的主要設(shè)備及耗能大戶(hù),受到了極大的關(guān)注。游梁式抽油機(jī)作為油田生產(chǎn)中的主要設(shè)備,近幾年國(guó)內(nèi)外針對(duì)游梁式抽油機(jī)研制開(kāi)發(fā)做了大量工作,但都沒(méi)有很好的與抽油機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行有效結(jié)合,致使抽油機(jī)不能工作在最佳狀態(tài),系統(tǒng)效率低下。針對(duì)此問(wèn)題,長(zhǎng)慶油田相繼研制開(kāi)發(fā)了第一代數(shù)字化抽油機(jī)、第二代數(shù)字化抽油機(jī)和第三代數(shù)字化抽油機(jī)。
第一代數(shù)字化抽油機(jī)將井口采集器部分與抽油機(jī)控制單元有效的集成在抽油機(jī)控制柜中,實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)采集及遠(yuǎn)程啟停控制;第二代數(shù)字化抽油機(jī)在具備第一代所有功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了抽油機(jī)的自動(dòng)調(diào)參目的。第三代數(shù)字化抽油機(jī)在第二代的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)化沖次自動(dòng)判定的程序和方法,利用地面示功圖判定油井產(chǎn)液量,從而實(shí)現(xiàn)沖次的自動(dòng)判定和調(diào)整。
2、數(shù)字化抽油機(jī)介紹
2.1數(shù)字化抽油機(jī)定義
數(shù)字化抽油機(jī)是具備數(shù)據(jù)采集、傳輸和遠(yuǎn)程及本地控制功能的抽油機(jī)。主要由抽油機(jī)、智能控制柜、一體化載荷懸繩器、傳感器、平衡調(diào)節(jié)裝置和標(biāo)準(zhǔn)化布線(xiàn)系統(tǒng)六部分組成。
2.2數(shù)字化抽油機(jī)的主要功能
數(shù)字化抽油機(jī)與傳統(tǒng)抽油機(jī)最大的區(qū)別在于數(shù)字化抽油機(jī)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和遠(yuǎn)程控制。其主要功能包括:
(1)油井運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)采集傳輸。
(2)實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的遠(yuǎn)程控制(主要對(duì)抽油機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟停、平衡度及最佳工作沖次的判斷及調(diào)整)及語(yǔ)音提示/報(bào)警。
(3)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和過(guò)載保護(hù)。
數(shù)字化抽油機(jī)可以根據(jù)油井負(fù)荷大小使抽油機(jī)工作在最佳平衡狀態(tài),根據(jù)產(chǎn)液量情況使抽油機(jī)達(dá)到最佳沖次,根據(jù)油井工況最大限度的使抽油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)與油井參數(shù)相匹配,發(fā)揮抽油機(jī)的最大工作能力,達(dá)到低碳開(kāi)發(fā)、節(jié)能開(kāi)采的目的。
3、數(shù)字化抽油機(jī)在合水油田應(yīng)用效果分析
合水油田地處甘肅省合水縣境內(nèi),是典型的超低滲透油藏,經(jīng)過(guò)多年反復(fù)勘探,2008年才大規(guī)模滾動(dòng)式的開(kāi)采。目前,合水油田共有油井1674口,其中使用數(shù)字化抽油機(jī)452套,占抽油機(jī)總數(shù)的27%,雖然現(xiàn)在數(shù)字化抽油機(jī)的比重小,但數(shù)字化抽油機(jī)較老式抽油機(jī)節(jié)能、高機(jī)采效率的特點(diǎn),使得數(shù)字化抽油機(jī)在合水油田后期投產(chǎn)的油井中被廣泛使用。
3.1總體介紹
數(shù)字化控制系統(tǒng)由遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)及站控系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制兩部分組成,總體結(jié)構(gòu)如圖1.
3.2應(yīng)用情況分析
3.2.1提高效率,降低成本
數(shù)字化抽油機(jī)在合水油區(qū)后期建設(shè)井組被廣泛使用,其所具有的遠(yuǎn)程控制功能,操作員工只需輕點(diǎn)鼠標(biāo),即可完成調(diào)沖次、調(diào)平衡、啟停井。節(jié)約了成本,效率也得到提高。
3.2.2安全系數(shù)高
控制系統(tǒng)具備防雷、電源防閃斷功能。變頻器具備:電機(jī)過(guò)載保護(hù)、電流限幅、輸入缺相檢測(cè)、輸出缺相檢測(cè)、加速過(guò)流、減速過(guò)流、恒速過(guò)流、接地故障檢測(cè)、散熱器過(guò)載、變頻器過(guò)載、負(fù)載短路等等保護(hù)功能;電機(jī)過(guò)載能力強(qiáng),最大過(guò)載電流為1.5倍額定電流。由于電壓不穩(wěn)、雷電等原因造成的設(shè)備損壞事件明顯減少。由于日常操作均采用遠(yuǎn)程控制,人與抽油機(jī)直接接觸幾率大大減少,避免了老式抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)人身傷害事故的發(fā)生。
3.2.3工作環(huán)境得到改變
未安裝數(shù)字化抽油機(jī)的井組,只能實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)的遠(yuǎn)程啟??刂?,調(diào)節(jié)沖次、平衡,仍然需要員工到現(xiàn)場(chǎng)操作。而油井基本分布在人煙稀少、交通不便的山上,員工現(xiàn)場(chǎng)操作工作環(huán)境惡劣,數(shù)字化抽油機(jī)的使用,改變了操作員工的工作環(huán)境。
4、結(jié)論
數(shù)字化抽油機(jī)目前已在合水油田廣泛使用,與傳統(tǒng)抽油機(jī)相比,數(shù)字化抽油機(jī)具有自動(dòng)計(jì)算平衡度,自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡,根據(jù)功圖充滿(mǎn)程度智能分析,計(jì)算出合理沖次,利用變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到智能調(diào)節(jié)沖次等功能。數(shù)字化抽油機(jī)在合水油田的使用,員工的工作環(huán)境得到改善,提高了工作效率,降低了生產(chǎn)成本。
參考文獻(xiàn)
[1]冉新權(quán),朱天壽.《油氣田數(shù)字化管理》.石油工業(yè)出版社,2011.10
篇4
【關(guān)鍵詞】抽油機(jī) 運(yùn)行效率 技術(shù)
我國(guó)的石油開(kāi)采基本使用抽油機(jī)向外抽油的方式采油,但是目前抽油機(jī)的工作效率在一般地區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外水平。因此,提高抽油機(jī)的效率成為抽油系統(tǒng)亟需解決的一個(gè)問(wèn)題。所以我們有必要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析與研究,為開(kāi)發(fā)新型節(jié)能設(shè)備、提高油田經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)效益以及可持續(xù)戰(zhàn)略的發(fā)展做出努力。
1 影響抽油機(jī)運(yùn)行效率的因素
1.1 地面及地下的磨損
在地面上,油區(qū)中大多數(shù)抽油機(jī)會(huì)時(shí)常出現(xiàn)對(duì)不上中井的狀況,這是由于抽油機(jī)太過(guò)陳舊,從而導(dǎo)致基礎(chǔ)下沉、井口部位歪斜。這不僅增加了盤(pán)根的摩擦阻力,致使抽油桿摩阻增大,而且造成油井盤(pán)根時(shí)常漏油,甚至出現(xiàn)盤(pán)根跑油現(xiàn)象,加大了管理難度,因此地面的效率嚴(yán)重下降。
在地下部分,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),泵中的機(jī)械雜質(zhì)會(huì)隨著液體的運(yùn)動(dòng)而磨損泵體;同時(shí),不同地區(qū)巖石、地層埋深、流體物性、地層壓力以及溫度的差別會(huì)導(dǎo)致偏磨老化、腐蝕、結(jié)蠟、出砂和高氣油比等現(xiàn)象越來(lái)越多的出現(xiàn);加之油管絲扣本體斷脫加劇,更使得抽油機(jī)能耗增加、系統(tǒng)效率降低。
1.2 電動(dòng)機(jī)的原因
目前,在一些地區(qū),燒毀電動(dòng)機(jī)和變壓器的事故時(shí)常發(fā)生,這是因?yàn)榇蟛糠钟吞锱渲玫臋C(jī)型與產(chǎn)能不相符,一些低產(chǎn)井仍然在高參數(shù)下生產(chǎn),致使電機(jī)處于“低電壓、高損耗、大電流、低效率”的運(yùn)行狀態(tài);同時(shí),抽油機(jī)還存在一些問(wèn)題如電流上下沖程峰值差異大、載荷變化大及平衡度較低等等,這是造成電動(dòng)機(jī)設(shè)備老化、功率損耗大、運(yùn)行效率下降的重要原因。
1.3 抽油機(jī)自身的原因
目前,我國(guó)油田主要使用的是油田的耗電大戶(hù)――游梁式抽油機(jī),它的用電量約占油田總用電量的40%。這種抽油機(jī)是周期性變載荷,扭矩曲線(xiàn)與曲柄平衡的正弦曲線(xiàn)差別很大,導(dǎo)致凈扭矩曲線(xiàn)在曲柄軸上波動(dòng)較大,甚至出現(xiàn)負(fù)值;而曲柄的角度在運(yùn)行過(guò)程中是不斷變化的,角度不同平衡效果就不同。盡管平衡效果越差,發(fā)電就越多,但是電動(dòng)機(jī)效率最低的階段恰恰是在電動(dòng)和發(fā)電的轉(zhuǎn)換過(guò)程之時(shí),因此整體的效率就降低了;此外,在換向過(guò)程中,游梁式抽油機(jī)的懸點(diǎn)加速度比較大,此時(shí)抽油桿變形就會(huì)更大,而這種變形導(dǎo)致泵中活塞與光桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生明顯差異,直接造成運(yùn)行效率降低。
據(jù)調(diào)查研究,由于油區(qū)半數(shù)以上油井的最大載荷都超過(guò)了允許范圍,所以抽油機(jī)的電機(jī)和減速箱會(huì)運(yùn)行不平穩(wěn)、平衡效果差,這是導(dǎo)致抽油機(jī)傳動(dòng)效率降低、能耗增高的又一重要原因。
1.4 人為管理的原因
(1)油管?chē)?yán)重漏失、斷脫等使得抽油機(jī)空抽,而管理人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,直接導(dǎo)致管柱損失功率。
(2)由于管理不當(dāng),油井降回壓力度不夠,增加了井口、油管、泵的漏失量,從而使效率降低。
(3)大多數(shù)工作人員對(duì)節(jié)能產(chǎn)品和節(jié)能技術(shù)的認(rèn)知不足,致使使用的節(jié)能產(chǎn)品實(shí)際上并不節(jié)能,甚至有可能會(huì)增加能耗。
2 如何提高抽油機(jī)的運(yùn)行效率
2.1 如何提高地面及井下的系統(tǒng)效率
首先,在地面上要從三方面來(lái)提高效率:匹配合理的電機(jī)功率、提高抽油機(jī)平衡度以及使用高效電機(jī)。
參數(shù)優(yōu)化、桿管優(yōu)化是提高井下系統(tǒng)效率的有效途徑,此外,盤(pán)根摩阻和原油的物性對(duì)系統(tǒng)效率也會(huì)有一定影響。一般來(lái)說(shuō),選用抽油機(jī)井系統(tǒng)效率優(yōu)化軟件是較快捷的方法,這樣,針對(duì)一口具體的抽油機(jī)井,就能很方便的得到最優(yōu)化的參數(shù)組合方式,當(dāng)然前提是滿(mǎn)足提液的需要。還有,調(diào)節(jié)好盤(pán)根的松緊度以及對(duì)中調(diào)整光桿也是提高系統(tǒng)效率的重要方法。
2.2 節(jié)能裝置的改造與更換
(1)低轉(zhuǎn)速電機(jī):可有效降低管桿的運(yùn)行速度,使抽油機(jī)沖次降至3 r/min以下,還能降低裝機(jī)功率和運(yùn)行能耗。
(2)高轉(zhuǎn)差率節(jié)能電機(jī):它的功能是增加抽油機(jī)在輕負(fù)載期間的運(yùn)行速度、降低重負(fù)載期間的運(yùn)行速度。這種電機(jī)每個(gè)沖次可達(dá)到25-50%的速度變化,優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)力矩大、電流小、高功率運(yùn)行,線(xiàn)路損耗低等等,具有十分明顯的節(jié)能效果。
(3)CHU智能節(jié)電控制柜:此設(shè)備提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率的原理是調(diào)節(jié)電機(jī)勵(lì)磁電流以及抽油機(jī)在一個(gè)沖程中實(shí)際消耗的功率,它的應(yīng)用很好的降低了電機(jī)燒毀的風(fēng)險(xiǎn)和員工調(diào)參的頻次,大大提高了工作效率。
2.3 技術(shù)及其應(yīng)用
首先,在抽油機(jī)拖動(dòng)裝置節(jié)能技術(shù)方面,有許多新技術(shù):如利用寬帶式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)可使沖程在不停機(jī)狀態(tài)下無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí),也提高了節(jié)電量和系統(tǒng)效率;還有抽油機(jī)專(zhuān)用永磁同步電動(dòng)機(jī)、實(shí)施窄V型聯(lián)組帶、改制盤(pán)根盒、玻璃鋼抽油桿等技術(shù)都可以從不同方面來(lái)提高抽油機(jī)的運(yùn)行效率。
此外,我們也要積極推廣應(yīng)用節(jié)能新技術(shù):如應(yīng)用減載泵、深抽油井配套油管、碳纖維桿等新技術(shù)可減少懸點(diǎn)載荷、降低能耗;利用地面節(jié)能設(shè)備、在氣油比較高的井上應(yīng)用二級(jí)采油工藝也是節(jié)能的新方法。
在提高抽油泵技術(shù)方面,為了克服砂卡、氣體、摩擦等影響,提高排量系數(shù),使油井參數(shù)與供液能力相匹配,提高系統(tǒng)效率,引進(jìn)了防砂泵、防氣泵、新型固定閥罩等新技術(shù),取得了明顯效果。
在地面節(jié)能管理技術(shù)方面,定期保養(yǎng)、減少地面磨損、搞好抽油機(jī)的平衡、對(duì)低效電動(dòng)機(jī)強(qiáng)制檢修以及加強(qiáng)機(jī)采提液管理技術(shù)都是非常重要的措施。
3 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和思考
通過(guò)以上分析和研究,我們可以看到,綜合考慮、全面兼顧影響抽油機(jī)效率的各個(gè)因素是提高其效率的必要條件。
(1)匹配合理的電機(jī)功率,降低功率損耗,避免大馬拉小車(chē)的現(xiàn)象,對(duì)不能進(jìn)行電機(jī)調(diào)整的井,應(yīng)用三相異步復(fù)式雙速電動(dòng)機(jī);同時(shí),將電機(jī)電力電容器并聯(lián)后可以減少不必要的損耗;另外,平衡抽油機(jī)來(lái)降低電機(jī)軸功率的波動(dòng)也是有效的方法之一。
(2)利用高效抽油設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)地面:如雙驢頭抽油機(jī)和皮帶抽油機(jī)等。
(3)泵效是影響機(jī)械采油系統(tǒng)效率的一個(gè)主要因素。沖次減小、泵徑增大有利于提高系統(tǒng)效率,能有效減少桿管磨損,延長(zhǎng)檢泵周期;同時(shí),提高泵的抗磨蝕性能、定期檢泵等措施來(lái)維護(hù)泵的正常工作,也可以減少能耗、提高效率。
4 結(jié)語(yǔ)
由于影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的環(huán)節(jié)及因素較多、涉及面寬泛,因此我們應(yīng)系統(tǒng)考慮其影響因素并實(shí)施綜合性的節(jié)能措施,從提高設(shè)備性能、加強(qiáng)日常管理等多方面綜合治理,這樣才能較完善的提高油田抽油機(jī)效率,從而實(shí)現(xiàn)降本增效、提升經(jīng)濟(jì)效益的目的。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:抽油機(jī)井; 漏油; 故障; 分析
1 抽油機(jī)井漏油原因分析
油層中的流體在地層壓力的作用下,通過(guò)與套管連通的射開(kāi)部位進(jìn)入到油套環(huán)行空間;然后在抽油泵抽吸作用下,通過(guò)篩管、泵固定凡爾、泵游動(dòng)凡爾、油管,由井下舉升到地面(普通抽油機(jī)井井下管柱);然后通過(guò)油管掛、總閥門(mén)、生產(chǎn)閥門(mén)和回油閥門(mén)進(jìn)入到回油管線(xiàn)。通過(guò)對(duì)流體在井下管柱和井口流動(dòng)過(guò)程分析,抽油機(jī)井產(chǎn)生漏失部位主要包括井口、油管和抽油泵。
1.1 井口漏油。
一是閥門(mén)不嚴(yán)造成漏失。在開(kāi)關(guān)閥門(mén)過(guò)程中,不嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)程平穩(wěn)操作,造成閥門(mén)不嚴(yán)。二是油管掛座封不嚴(yán)造成漏失。在作業(yè)或其它施工過(guò)程中座入油管掛時(shí),由于操作等原因造成盤(pán)根壞或者有雜物墊住油管掛,使之座封不嚴(yán)。
1.2 油管漏油。
一是油管上扣時(shí)絲扣上偏。二是使用液壓鉗上扣過(guò)緊致使油管絲扣損壞。三是對(duì)下井油管檢查不細(xì),將已腐蝕或破損的油管下入井內(nèi)。 四是絲扣未刺干凈,造成油管上扣不緊或檢查不細(xì)。五是大排量熱洗過(guò)程中,由于液柱對(duì)管柱沖擊,造成油管松動(dòng)。六是由于偏磨影響,抽油桿偏磨油管。
1.3 泵漏油。
一是熱洗周期制定不合理。二是熱洗過(guò)程中,不嚴(yán)格按照操作規(guī)程,質(zhì)量差。三是作業(yè)沖砂過(guò)程執(zhí)行不好。四是作業(yè)施工時(shí),不刺桿管或不徹底。五是工具車(chē)間檢查不細(xì)。六是含油物性差。七是其它原因。漏失產(chǎn)生原因還包括設(shè)備和工具質(zhì)量問(wèn)題,抽油機(jī)參數(shù)不合理等。
2 診斷方法
2.1 示功圖法。
常用的示功圖法對(duì)受單因素影響的純抽井,一般可得出較準(zhǔn)確的判斷結(jié)論。但對(duì)受自噴因素影響或中上部油管漏失井,診斷準(zhǔn)確性會(huì)大大降低。有的抽油井因含有自噴因素而導(dǎo)致示功圖形狀呈扁平狀,用示功圖法分析將會(huì)與漏失原因混同;有的抽油井上部油管漏失,但測(cè)得的功圖為正常圖。可見(jiàn),示功圖法很難正確診斷抽油機(jī)井井下的實(shí)際情況。
2.2 憋壓診斷法。
對(duì)于在用地面示功圖法解釋之后的抽油機(jī)井,為進(jìn)一步核實(shí)是否漏失,對(duì)該井進(jìn)行憋壓診斷。憋壓診斷法是通過(guò)在開(kāi)關(guān)井的條件下通過(guò)記錄、觀察井口壓力變化來(lái)診斷泵況的方法。憋壓診斷方法應(yīng)同時(shí)測(cè)得憋壓曲線(xiàn),憋壓曲線(xiàn)就是起機(jī)關(guān)井和停機(jī)關(guān)井的不同條件下,各測(cè)一條油壓與時(shí)間變化的關(guān)系曲線(xiàn)。
2.3 綜合判斷法。
綜合判斷法,即根據(jù)每天錄取抽油機(jī)井工作的有關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)中變化較大的井,綜合分析,查找原因,進(jìn)行泵況診斷。生產(chǎn)數(shù)據(jù)主要包括產(chǎn)液量、含水、沉沒(méi)度。對(duì)有的井的產(chǎn)液量未降,含水突然上升,沉沒(méi)度上升等,通過(guò)核實(shí)量油和含水,測(cè)功圖及對(duì)同井組油水井資料看。當(dāng)有的抽油機(jī)井液面高于漏失部位,由于套管壓力大于油管壓力,油井產(chǎn)液量恢復(fù)到原來(lái)正常時(shí)產(chǎn)液量,但含水上升,產(chǎn)油下降,從功圖和產(chǎn)液量無(wú)法診斷該井漏失,必須通過(guò)含水資料和憋壓曲線(xiàn)才能準(zhǔn)確判斷。
3 漏油部位確認(rèn)
示功圖可以解釋泵漏失和下部油管漏失。通過(guò)憋壓過(guò)程和憋壓曲線(xiàn)可以判斷漏失部位。
3.1 游動(dòng)凡爾漏油。當(dāng)游動(dòng)凡爾因機(jī)械性損壞或因結(jié)蠟等原因而關(guān)閉不嚴(yán)時(shí),便有漏失孔道產(chǎn)生。在憋泵過(guò)程中,表現(xiàn)為在起機(jī)關(guān)井時(shí),油壓表指針擺動(dòng)幅度較大,擺幅值隨漏失程度的增大而增大。在停機(jī)關(guān)井時(shí)壓力不下降。
3.2 油管漏油和井口漏油。在憋泵過(guò)程中,表現(xiàn)為在起機(jī)關(guān)井時(shí),油壓表指針擺動(dòng)幅度相對(duì)較小,擺幅值隨漏失程度的增大而增大,如果漏失發(fā)生在油管上部或井口且動(dòng)液面在井口,則從套壓表還可以看到指針隨光桿的上下行程而擺動(dòng);在停機(jī)關(guān)井時(shí)油壓下降,套壓上升。
3.3 固定凡爾漏失。固定凡爾漏失與游動(dòng)凡爾漏失的機(jī)理相同,只是由于進(jìn)排液順序相反,一個(gè)發(fā)生在上沖程,一個(gè)發(fā)生在下沖程。在停機(jī)關(guān)井時(shí)壓力不下降。
4 漏油問(wèn)題處理和漏油預(yù)防措施
一是井口漏失的檢查和處理。在憋泵過(guò)程中,如果檢查出是由于生產(chǎn)閥門(mén)、回油閥門(mén)不嚴(yán)造成泄壓,或套管閥門(mén)不嚴(yán)造成油套連通,則需要重新關(guān)緊或更換閥門(mén);檢查油管掛是否座封,如不座封需重新調(diào)整;檢查油管掛盤(pán)根是否壞造成串通,如果壞,需重新更換。
二是油管漏失的檢查和處理。如果油管漏失,只能依靠作業(yè)施工處理,在作業(yè)施工過(guò)程中,作業(yè)質(zhì)量跟蹤人員要嚴(yán)格把關(guān),要求作業(yè)隊(duì)按操作規(guī)程完井。
三是泵漏油的檢查和處理。泵漏失有三種情況:首先是球座是否刺損或球磨損。其次是凡爾球有雜物或其它硬物墊住,使球與球座密封不嚴(yán)。再次是活塞襯套磨損造成漏失。如果由于結(jié)蠟影響,可以通過(guò)熱洗處理。否則只能作業(yè)處理。
漏油預(yù)防措施。一是強(qiáng)化作業(yè)質(zhì)量是預(yù)防漏失的前提條件。油管漏失產(chǎn)生的主要原因在于作業(yè)施工質(zhì)量,作業(yè)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)責(zé)任意識(shí),嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)操作規(guī)程,特別是桿管清蠟和油管整體打壓工序。
二是加強(qiáng)作業(yè)質(zhì)量跟蹤是預(yù)防漏失的重要手段。同時(shí),單位每個(gè)采油單位設(shè)立了專(zhuān)職作業(yè)質(zhì)量跟蹤員進(jìn)行培訓(xùn)、上崗,并實(shí)施作業(yè)質(zhì)量全工程監(jiān)督。
三是合理制定熱洗周期,嚴(yán)格執(zhí)行熱洗操作規(guī)程是預(yù)防漏失的根本途徑。所以,應(yīng)該根據(jù)單井的實(shí)際情況,結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù),進(jìn)行合理制定。
四是合理優(yōu)化參數(shù)是預(yù)防漏失的重要保證。合理優(yōu)化參數(shù),使抽油機(jī)井在合理工作制度下生產(chǎn),使慣性載荷對(duì)管、泵影響小,它是預(yù)防漏失的重要保證。
篇6
關(guān)鍵詞:油管 抽油桿 磨損 腐蝕 治理
中圖分類(lèi)號(hào):TE34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
0引言
勝利油田油井的約80%使用抽油機(jī)采油技術(shù)。偏磨腐蝕而造成油井檢泵作業(yè)的工作量約占全年抽油機(jī)井檢泵作業(yè)工作量總和的50%,管、桿的使用壽命也因偏磨腐蝕而縮短了40%~60%。因此探索應(yīng)用新技術(shù)、新工藝減少偏磨腐蝕,是降低采油成本的有效措施之一。1 抽油機(jī)井管桿偏磨原因分析1.1 井斜的影響
自然井斜,從垂直來(lái)看,井筒是一條彎曲旋扭的線(xiàn)條,油井井深超過(guò)600m~800m一般會(huì)出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展和油田開(kāi)發(fā)需要,定向斜井不斷增多。地層蠕變?cè)斐商坠茏冃危咕纬霈F(xiàn)彎曲變形,地層蠕變嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致油井報(bào)廢。由于套管變形和井斜使油管產(chǎn)生彎曲。在抽油機(jī)井生產(chǎn)時(shí),抽油桿的綜合拉力F或綜合重力(抽油桿的重力和各種阻力的合力)產(chǎn)生了一個(gè)水平分力,在水平分力(抽油桿對(duì)油管內(nèi)壁的正壓力)的作用下,油管和抽油桿接觸產(chǎn)生摩擦。在彎曲度較小的地方,油管內(nèi)壁和抽油桿接箍產(chǎn)生摩擦,油管偏磨面積較大,磨損較輕。而彎曲度越大的地方,不僅油管內(nèi)壁與抽油桿接箍產(chǎn)生摩擦,油管內(nèi)壁與抽油桿桿體也產(chǎn)生摩擦,油管偏磨面積較小,磨損較嚴(yán)重。1.2 油井生產(chǎn)參數(shù)的影響
在偏磨腐蝕的油井中,沖程短、沖次高時(shí),偏磨的部位相對(duì)較小,偏磨次數(shù)頻繁,磨損較嚴(yán)重,破壞力大。許多抽油機(jī)井的沖程為≤3m,沖數(shù)為6次/min,磨損較嚴(yán)重。1.3 產(chǎn)出液介質(zhì)的影響
當(dāng)油井產(chǎn)出液含水大于74.02%時(shí)產(chǎn)出液換相,由油包水型轉(zhuǎn)換為水包油型。也就是說(shuō),管、桿表面失去了原油的保護(hù)作用,產(chǎn)出水直接接觸金屬,腐蝕速度增加。摩擦的劑由原油變?yōu)楫a(chǎn)出水,由于失去原油的作用,油管內(nèi)壁和抽油桿磨損速度加快,磨損嚴(yán)重。產(chǎn)出液中CO2含量越高,產(chǎn)生的H+越多,pH值越低,產(chǎn)出液酸性越明顯,腐蝕性越強(qiáng)。產(chǎn)出液中H2S與Fe反應(yīng)生成FeS,而H+對(duì)油管和抽油桿產(chǎn)生氫脆腐蝕。由于PH值低,H+多,而產(chǎn)出液含CI-高,化學(xué)平衡為H+ClHCI,從而形成了具有鹽酸強(qiáng)腐蝕性的體系。1.4 偏磨和腐蝕相互作用相互促進(jìn)
管、桿偏磨使管、桿偏磨表面產(chǎn)生熱能,從而使管、桿表面鐵分子活化,而產(chǎn)出液具有強(qiáng)腐蝕性,使偏磨處優(yōu)先被腐蝕。由于腐蝕,使管、桿偏磨表面更粗糙,從而磨損更嚴(yán)重。偏磨和腐蝕并非簡(jiǎn)單的疊加,而是相互作用,相互促進(jìn),二者結(jié)合具有更大的破壞性。1.5 縫隙和沖蝕
產(chǎn)出液含水較高及產(chǎn)出液的強(qiáng)腐蝕性,使油管、抽油桿螺紋聯(lián)接處產(chǎn)生縫隙腐蝕;另外,產(chǎn)出液對(duì)油管公螺紋外緣的沖刷作用,再加上產(chǎn)出液的強(qiáng)腐蝕性,發(fā)生沖蝕,易使油管公螺紋老化。油管螺紋聯(lián)接處在偏磨腐蝕、縫隙腐蝕和沖蝕的綜合作用下,易使該處產(chǎn)生油管斷脫、刺漏。1.6 管桿的材質(zhì)
管桿材質(zhì)及表層涂料的強(qiáng)度和耐蝕性不同,管桿耐腐蝕性和壽命不一樣。1.7 抽油機(jī)井抽油循環(huán)過(guò)程中油管彈性收縮彎曲,底部抽油桿受壓失穩(wěn)
下沖程時(shí),液柱載荷由抽油桿轉(zhuǎn)移到油管上,抽油桿卸載發(fā)生彈性收縮產(chǎn)生螺旋彎曲。繼續(xù)下行時(shí)將受到柱塞與泵筒間半干磨擦阻力及液流通過(guò)柱塞產(chǎn)生的阻力和井液產(chǎn)生的對(duì)抽油桿的浮力。這些阻力均比桿柱底部第一根抽油桿的臨界載荷值大得多,因此抽油桿柱下部很容易發(fā)生失穩(wěn)彎曲,而此時(shí)油管承載拉伸基本為直線(xiàn),所以下沖程時(shí)管桿相互偏磨損傷。上沖程時(shí),液柱載荷由油管轉(zhuǎn)移到抽油桿上,中和點(diǎn)以下油管因卸載而發(fā)生彈性收縮產(chǎn)生螺旋彎曲,抽油桿承載拉伸為直線(xiàn),油管、抽油桿相互偏磨成為必然。2 偏磨腐蝕防治對(duì)策針對(duì)孤東采油二礦油井偏磨腐蝕的特點(diǎn),根據(jù)“防、治相結(jié)合”的原則,對(duì)偏磨腐蝕的油井應(yīng)采取一系列的新工藝、新技術(shù)。2.1 加緩蝕劑
加緩蝕劑是解決油井井筒和地面集輸系統(tǒng)腐蝕的一種常用、有效方法。其原理是通過(guò)緩蝕劑加入到產(chǎn)出介質(zhì)中,在金屬表面形成一種致密薄膜,使金屬本體與腐蝕介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái),以達(dá)到保護(hù)金屬、防止腐蝕的目的。另外,通過(guò)油井緩蝕劑在油管內(nèi)壁形成的保護(hù)油膜,起到作用,達(dá)到減少磨損的目的。如: k622-8,K622x9。2.2 加長(zhǎng)尾管和管柱錨定
加長(zhǎng)尾管僅能減輕管柱彈性彎曲。管柱錨定又有機(jī)械預(yù)張力錨定,液壓張力錨定,支撐式錨定三種工藝。機(jī)械預(yù)張力錨定雖是預(yù)防油管彎曲的最有效措施,但施工操作復(fù)雜,且起出管柱時(shí)安全性差,有可能卡鉆,因此該項(xiàng)工藝至今未得到很好的推廣使用;液壓張力錨定雖能利用油套壓差將管柱錨定在管柱伸長(zhǎng)最大的部位,操作簡(jiǎn)單,但在整個(gè)錨定伸縮過(guò)程中,錨牙始終磨損套管,對(duì)套管有一定的損傷;支撐式錨定僅能防止管柱底部運(yùn)動(dòng)而有助于提高泵效,但是,由于泵上油管受壓產(chǎn)生螺旋彎曲嚴(yán)重,將加重油管抽油桿偏磨,是最不應(yīng)該采用的錨定方式。如:K622-8,K71-27。2.3 抽油桿扶正器
在治理油井偏磨方面,滾輪式和滾珠式扶正器由于易卡輪和不耐腐蝕的原因,目前已很少使用,兩瓣對(duì)卡式KBV3OH型尼龍扶正器在抽油桿上滑動(dòng),扶正效果差,脫落的碎片易卡泵,使用受到限制。KZX型防偏磨扶正器、KBV型固定式扶正器、扶正接箍、KZX型防偏磨扶正器等,它們各具特點(diǎn)。在淘汰金屬類(lèi)抽油桿扶正器后,抽油桿扶正目前較為普遍采用的是安裝在抽油桿接箍端的五棱螺旋雙接頭活動(dòng)式非金屬尼龍扶正器和碳纖維扶正器。在控制抽油機(jī)井油管本體與抽油桿接箍的偏磨方面起到了較好預(yù)防作用。如:K71-123。
2.4 加重桿
加重桿是防止桿柱底部抽油桿彎曲的有效方法。它能使桿柱中和點(diǎn)下移,且可以降低桿柱的交變應(yīng)力幅度,延長(zhǎng)抽油桿疲勞斷裂周期。加重桿在清洗修復(fù)時(shí)發(fā)現(xiàn)加重桿也同樣存在偏磨和彎曲問(wèn)題,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量φ42mm加重桿直徑最小僅為φ35mm,且部分加重桿有彎曲現(xiàn)象,這說(shuō)明了加重桿也同樣需要扶正防偏磨。2.5 抽油桿分選、增強(qiáng)修復(fù)
抽油桿采取分選修復(fù)和增強(qiáng)修復(fù),從管理和修復(fù)工藝上來(lái)提高和保證抽油桿機(jī)械性能。2.6 油管旋轉(zhuǎn)器
油管旋轉(zhuǎn)器,通過(guò)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)油管改變油管與抽油桿的偏磨面,使磨損面均勻分布,從而達(dá)到延長(zhǎng)油管使用壽命的目的;另外,已安裝偏心井口的油井,轉(zhuǎn)動(dòng)井口也可達(dá)到以上目的。2.7合理調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)
在保持產(chǎn)液量不變的情況下,由短沖程、高沖次,改成長(zhǎng)沖程、低沖次,增加偏磨面積,減少偏磨次數(shù),以達(dá)到延長(zhǎng)油管和抽油桿使用壽命的目的。2.8 應(yīng)用新技術(shù)、新工藝
運(yùn)用無(wú)管采油等技術(shù),無(wú)管采油裝置最大的優(yōu)點(diǎn)是:空心抽油桿不易彎曲,而且與國(guó)套管間的環(huán)形空間遠(yuǎn)大于普通抽油桿與油管間的環(huán)形空間,因此該裝置能有效的避免管桿間的偏磨,在油管與抽油桿間偏磨較嚴(yán)重的井上使用更能顯示其優(yōu)越性?!捌ジ薄背橛蜅U扶正器,安裝在抽油桿上,當(dāng)抽油桿上下運(yùn)動(dòng)時(shí),“偏磨副”靜止不動(dòng),既起到扶正作用,又避免了抽油桿與油管間的磨損。3 結(jié)論和建議抽油桿與油管偏磨腐蝕的主要原因是井斜、抽油桿柱彎曲、高含水和產(chǎn)出液的強(qiáng)腐蝕性。綜合含水上升使偏磨腐蝕更加明顯,而介質(zhì)的強(qiáng)腐蝕性加速了偏磨腐蝕。加藥防腐、抽油桿扶正、管桿旋轉(zhuǎn)、調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)、應(yīng)用無(wú)管采油等新技術(shù)(新工藝)是防治偏磨腐蝕的有效措施。針對(duì)油井的不同情況,制定綜合的防治措施才能達(dá)到防治偏磨腐蝕的良好效果,以便取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。
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篇7
關(guān)鍵詞:稠油原油 原油降粘 化學(xué)技術(shù)
近年來(lái),我國(guó)的常規(guī)石油開(kāi)發(fā)技術(shù)的已經(jīng)日漸成熟,加上石油管道集輸技術(shù),極大的促進(jìn)我國(guó)的是石油行業(yè)的發(fā)展,但是油田若是想要加大生產(chǎn)量,就必須采取非常規(guī)的原油開(kāi)采,尤其是對(duì)油田稠油的開(kāi)采,由于稠油中含有大量的瀝青質(zhì)以及膠質(zhì)物質(zhì),使得稠油原油的粘度非常,不適合常規(guī)的石油開(kāi)采,進(jìn)而加大了稠油油田的開(kāi)采難度,為了能降低稠油開(kāi)采的難度以及節(jié)約石油開(kāi)發(fā)成本,通過(guò)化學(xué)試劑實(shí)現(xiàn)有效降低稠油原油的粘度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)稠油原油的常規(guī)方式開(kāi)采,實(shí)現(xiàn)稠油油田原油大量開(kāi)采。
一、稠油原油化學(xué)降粘技術(shù)開(kāi)發(fā)的理論基礎(chǔ)
1.稠油原油降粘原理
稠油原油中的膠質(zhì)以及瀝青質(zhì)分子物質(zhì)中具有羥基、羧基、氨基以及羰基等有機(jī)化合物,導(dǎo)致膠質(zhì)分子與瀝青質(zhì)分子間發(fā)生劇烈的氫鍵作用,瀝青質(zhì)分子中的芳雜稠環(huán)平面互相堆積使得極性基團(tuán)間的氫鍵產(chǎn)生的瀝青質(zhì)粒子,而膠質(zhì)分子則是相反是通過(guò)及受到氫鍵的固定產(chǎn)生瀝青質(zhì)粒子的包覆層,這兩中粒子的氫鍵可以相互連接,進(jìn)而導(dǎo)致原油的高粘度增高??蓪⒊碛偷母哒扯戎饕c膠質(zhì)粒子和瀝青質(zhì)粒子的相互作用有關(guān),或者是與稠油原油中膠質(zhì)粒子和瀝青質(zhì)粒所形成的高聚化合物有關(guān)的,除此之外在稠油中的膠質(zhì)粒子、瀝青質(zhì)粒子和雜原子、有機(jī)金屬原子結(jié)合形成化合物,導(dǎo)致稠油粘度過(guò)高、流動(dòng)性差,這些高聚化合物或者是混合物的分子量較大、密度高,雖然含量很低但是嚴(yán)重影響了稠油原油的粘度,導(dǎo)致稠油原油開(kāi)采困難。
2.稠油原油的化學(xué)降粘技術(shù)的開(kāi)發(fā)
稠油原油的化學(xué)降粘技術(shù)是我國(guó)目前稠油油田原油開(kāi)發(fā)中運(yùn)用廣泛的開(kāi)采技術(shù),除此之外還有稠油油藏進(jìn)行水熱催化降粘技術(shù),但是因?yàn)榛瘜W(xué)降粘技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展成熟,開(kāi)發(fā)成本低以及符合我國(guó)的稠油油田原油開(kāi)發(fā)環(huán)境,為此我們對(duì)稠油原油的化學(xué)降粘技術(shù)的開(kāi)發(fā)進(jìn)入深入研究,經(jīng)過(guò)多年的努力,我國(guó)的稠油油田原油化學(xué)降粘技術(shù)的代表有水溶性的乳化降粘技術(shù)和油溶性稠油化學(xué)降粘劑的降粘技術(shù)。
水溶性的乳化降粘技術(shù)在我國(guó)的稠油油田原油開(kāi)發(fā)中一種常用的化學(xué)降粘技術(shù),其降粘效果顯著,乳化降粘技術(shù)除了單獨(dú)使用降粘之外,還可作為輔助降粘劑促使其他原油降粘方式降粘,例如使用蒸汽以及蒸汽吞吐降粘技術(shù)降粘的方式基礎(chǔ)上使用乳化降粘技術(shù),兩中降粘方式的結(jié)合使得降粘效果更為顯著。水溶性的乳化降粘技術(shù)主要是將稠油乳化后形成的乳狀液進(jìn)行降粘,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效的降低稠油的粘度,目前我國(guó)的石油礦產(chǎn)中,稠油儲(chǔ)量是輕油儲(chǔ)量的幾倍,所以為加大石油的開(kāi)采量,必須加大對(duì)稠油原油的開(kāi)發(fā)力度,但是稠油藏油區(qū)塊分散、油層薄以及含油面積小等,導(dǎo)致稠油油田無(wú)法使用常規(guī)的石油方法開(kāi)采,加上化學(xué)降粘劑能夠降低稠油原油粘度,但并且完全效果,對(duì)此使用水溶的乳化降粘技術(shù)進(jìn)行降粘,不僅有效的降低稠油原油粘度,而且還有效提高稠油開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)用前景廣闊。
油溶性稠油化學(xué)降粘劑的降粘技術(shù)是通過(guò)原油降凝劑降低稠油原油粘度的開(kāi)采技術(shù),根據(jù)膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的性質(zhì),在高溫或者溶劑的作用下極易出現(xiàn)層隙疏松性質(zhì),使得降粘劑的分子滲入,增大降粘劑的降粘效果,但是根據(jù)不同種類(lèi)的稠油的不同的膠質(zhì)與瀝青質(zhì)分子結(jié)構(gòu),需要選擇不同的化學(xué)降粘劑,通常而言,化學(xué)降粘劑只是在一定程度上起到降低了稠油的凝固點(diǎn)的效果,石油中還有的蠟,基于其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致稠油結(jié)構(gòu)的粘度局部消失,整體粘度下降,當(dāng)前對(duì)稠油化學(xué)降粘劑研究目的主要是為了研制價(jià)格更為低廉、效果更為明顯的化學(xué)降粘劑,以增強(qiáng)稠油低溫的流動(dòng)性,使得其能夠采取稠油開(kāi)采及管輸?shù)募夹g(shù)需求。但是目前根據(jù)化學(xué)降價(jià)劑的使用情況來(lái)分析,多數(shù)人使用者只是重視的化學(xué)降粘劑的降粘效果,缺乏對(duì)降粘劑與和原油之間的相互作用分析,反而在一定程度上限制了化學(xué)降粘劑的化學(xué)效果的,為此加強(qiáng)改進(jìn)稠油降粘劑的降粘技術(shù)對(duì)稠油原油開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。
二、稠油原油的化學(xué)降粘技術(shù)的應(yīng)用
1.稠油原油開(kāi)發(fā)的應(yīng)用
雖然我國(guó)稠油的儲(chǔ)量豐富,但是由于大多數(shù)的油藏區(qū)塊分散,含油面積不大,導(dǎo)致造成了我國(guó)的稠油開(kāi)采困難,或者通過(guò)電熱或蒸汽吞吐等經(jīng)濟(jì)方法進(jìn)行開(kāi)采所得到的效果低下,為了在稠油原油開(kāi)發(fā)的過(guò)程中獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益,通常采用化學(xué)降粘方式開(kāi)采或者輔助開(kāi)采,我國(guó)的稠油化學(xué)降粘技術(shù)主要應(yīng)用在油層解堵、井筒降粘、蒸汽吞吐以及輸油管的降粘等幾個(gè)方面中,在稠油的開(kāi)采中應(yīng)用最多,通過(guò)化學(xué)降粘技術(shù)降低稠油粘度,不僅促進(jìn)稠油的開(kāi)發(fā),更是提高了原油的產(chǎn)量以及降低原油的運(yùn)輸成本,還減少稠油中氮、硫等物質(zhì)產(chǎn)生,大大降低了稠油開(kāi)采成本。
2.在管道集輸中的應(yīng)用
我國(guó)開(kāi)采出來(lái)的稠油原油含蠟量的較高,,這種原油在低溫中流動(dòng)性差,不適合管道集輸,所以在管道集輸之前需要通過(guò)加熱原油的方式,以促進(jìn)稠油的管道集輸,但是我國(guó)東部油田的產(chǎn)量逐年下降,我國(guó)的稠油原油開(kāi)發(fā)不得不轉(zhuǎn)向西部,但是這導(dǎo)致稠油原油管道集輸相當(dāng)困難,加熱原油促進(jìn)管道集輸?shù)姆绞讲贿m和長(zhǎng)距離的原油管道集輸,而采用降凝降粘劑使輸油管長(zhǎng)期處于常溫狀態(tài),能夠有效地解決這一困難,不僅提高稠油的長(zhǎng)距離的輸送技術(shù),還促進(jìn)石油行業(yè)的快速發(fā)展。
三、結(jié)束語(yǔ)
稠油油田原油化學(xué)降粘技術(shù)是我國(guó)稠油原油開(kāi)發(fā)的重要技術(shù),其發(fā)展?fàn)顩r直接影響到我國(guó)石油行業(yè)的發(fā)展,為此對(duì)其技術(shù)創(chuàng)新需要重視。
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篇8
關(guān)鍵詞: 敏感性; 稠油油藏; 開(kāi)發(fā); 王莊油田
中圖分類(lèi)號(hào): TE345 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):1009-8631(2010)06-0055-02
引言
王莊油田屬典型的粉細(xì)砂巖敏感性稠油油藏,地質(zhì)條件復(fù)雜,原油物性差,國(guó)內(nèi)外無(wú)成功開(kāi)采的先例。針對(duì)這種現(xiàn)狀,深化對(duì)敏感性稠油油藏敏感性機(jī)理研究,搞清王莊油田沙一段儲(chǔ)層平面、垂向敏感性變化規(guī)律,對(duì)常用粘土防膨劑進(jìn)行篩選,防止粘土礦物的膨脹,開(kāi)展注汽過(guò)程中的油層保護(hù)技術(shù)研究,對(duì)注入工藝進(jìn)行優(yōu)化,努力提高注汽質(zhì)量,突破制約強(qiáng)水敏稠油油藏開(kāi)發(fā)的技術(shù)瓶頸,是實(shí)現(xiàn)王莊強(qiáng)水敏稠油油藏有效動(dòng)用的關(guān)鍵。
一、概況
王莊油田位于山東省利津縣王莊鄉(xiāng),構(gòu)造上處于東營(yíng)凹陷北部陡坡帶西段,北靠陳家莊凸起,西為鄭家潛山,南鄰利津油田。沙一段為主力油層,探明含油面積23.8Km2,石油地質(zhì)儲(chǔ)量3084×104t。油藏埋深1150m-1250m,有效厚度5m-20m,孔隙度25-40%,滲透率在20-3000×10-3μm2之間,原油密度在0.953-0.989g/cm3之間,原油粘度在2000-30000mPa.s之間,油藏類(lèi)型為受構(gòu)造、巖性控制的層狀強(qiáng)水敏稠油油藏。
二、儲(chǔ)層敏感性實(shí)驗(yàn)
(一)水敏實(shí)驗(yàn)
為了準(zhǔn)確描述王莊油田儲(chǔ)層強(qiáng)水敏的主要原因并提出相應(yīng)的防膨措施,利用沙一段實(shí)際巖心,開(kāi)展粘土礦物常溫、高溫下水化膨脹機(jī)理、熱采過(guò)程中礦物的溶解和轉(zhuǎn)化、水巖反應(yīng)等室內(nèi)試驗(yàn)。試驗(yàn)表明蒸餾水測(cè)滲透率保留率平均只有氣測(cè)滲透率12.1%,遠(yuǎn)低于強(qiáng)水敏的界限30%,儲(chǔ)層評(píng)價(jià)為強(qiáng)-極強(qiáng)水敏。
沙一段儲(chǔ)層粘土礦物含量在8-30%之間,平均13.8%,伊蒙混層含量60-80%,根據(jù)10口井213塊樣品掃描電鏡分析和激光拉曼鑒定技術(shù)分析,鏡下伊蒙混層處于低轉(zhuǎn)化程度的蒙脫石帶,蒙脫石主要為薄膜鱗片狀,以鈉基型為主,鈣基型相對(duì)少,鈉基型膨脹率是鈣基型的20倍以上,直接造成強(qiáng)親水粘土膨脹。
(二)儲(chǔ)層平面、垂向敏感性變化規(guī)律試驗(yàn)
為了搞清王莊油田沙一段儲(chǔ)層平面、垂向敏感性變化規(guī)律,室內(nèi)進(jìn)行了敏性性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)方法和敏感程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按照原中國(guó)石油天然氣總公司行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5358-94《砂巖儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方法》執(zhí)行。
從完成的10口井敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,儲(chǔ)層存在強(qiáng)-極強(qiáng)水敏、中等堿敏、弱酸敏、速敏、鹽敏。
(三)高溫高壓下水敏性變化的動(dòng)態(tài)物模實(shí)驗(yàn)研究
在蒸汽注入過(guò)程中,地層溫度逐漸升高,在井筒附近區(qū)域形成一段高溫區(qū)。但隨著時(shí)間的推移,熱量逐漸波及到地層深部。由于注蒸汽的溫度比較高,一般超過(guò)300℃,地層中的粘土礦物會(huì)發(fā)生或多或少的變化,水敏感性也因此發(fā)生了變化,常規(guī)的敏感性實(shí)驗(yàn)已不能真實(shí)反映出地層實(shí)際的敏感性程度。為此,通過(guò)室內(nèi)動(dòng)態(tài)物模實(shí)驗(yàn),研究水敏性在各溫度階段的作用大小。實(shí)驗(yàn)表明,初期隨溫度的提高,滲透率逐漸下降;近200℃時(shí)滲透率開(kāi)始了恢復(fù)過(guò)程,但更明顯的變化是在200℃這個(gè)點(diǎn)的前后。溫度大于250℃后,滲透率均超過(guò)了用30%氯化鉀溶液測(cè)定的初始滲透率值。這說(shuō)明溫度的增加對(duì)于改善該油田儲(chǔ)層的滲透率有利。
三、油層保護(hù)技術(shù)研究
針對(duì)王莊油田存在強(qiáng)水敏和中等堿敏的特點(diǎn),在儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研制和篩選了BPS強(qiáng)抑制性防膨泥漿體系、高效CFP-1和GFP-2常溫高溫防膨劑及JJ-8降PH值劑,配套了適合王莊敏感性稠油油藏作業(yè)及注汽全過(guò)程的油層保護(hù)技術(shù)。
(一)作業(yè)過(guò)程中的油層保護(hù)技術(shù)
對(duì)幾種常用粘土防膨劑進(jìn)行篩選,從常溫粘土防膨劑篩選可看出CFP-1高效粘土防膨劑可以很好的防止粘土礦物的膨脹。
試驗(yàn)表明,當(dāng)防膨劑使用濃度為4-6%時(shí),在注入大量水后巖心滲透率依然保持較高水平。因此綜合評(píng)價(jià)在地層高飽和預(yù)充填施工過(guò)程中防膨劑使用濃度選擇4%,而在射孔液、作業(yè)洗井液中則使用濃度選擇2%。
(二)注汽過(guò)程中的油層保護(hù)技術(shù)
1. 高溫防膨保護(hù)技術(shù)
對(duì)幾種常用高溫粘土防膨劑進(jìn)行篩選,把各種防膨劑稀釋成10%的溶液,量取40ml,稱(chēng)取6.0g鈉土,一起放入高溫高壓容器中,搖勻后放在恒溫箱中,分別在60℃,200℃,300℃的條件下靜置12h,取出后計(jì)算并評(píng)價(jià)其防膨效果。
從高溫粘土防膨劑篩選表可看出GFP-2高溫粘土防膨劑在高溫條件下具有良好的防膨效果,因此注汽前作為前置液注入,進(jìn)行油層預(yù)處理,防止油層傷害。
鄭王儲(chǔ)層具有強(qiáng)-極強(qiáng)水敏,注汽過(guò)程中易發(fā)生粘土膨脹,采用GFP-2進(jìn)行高溫防膨處理。注汽2d~3d天后近井地帶溫度升到200℃以上時(shí),用GFP-2處理可使蒙脫土變?yōu)椴慌蛎浀牡V物,最大限度地保持原有的滲透率,降低注汽壓力,提高注汽質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,GFP-2處理后的巖心滲透率為水敏后的2~5倍,保持了初始滲透率的66%左右,效果比較理想。因此采用高溫粘土防膨劑可以起到抑制粘土膨脹的作用。
沙一段儲(chǔ)層高溫水敏評(píng)價(jià)為高溫強(qiáng)水敏性,雖然注汽前擠注高溫防膨劑,但隨著蒸汽波及范圍的不斷擴(kuò)大,作為前置液擠入的高溫防膨劑不斷被稀釋,有效濃度降低,影響防膨效果.為了充分發(fā)揮高溫防膨劑,特別是保持蒸汽波及前沿的有效濃度,采取拌蒸汽擠注高溫防膨劑工藝技術(shù),降低注汽壓力,提高注汽效果。
2. 防止注汽過(guò)程中堿敏傷害技術(shù)研究
王莊油田儲(chǔ)層具有中等堿敏性,當(dāng)進(jìn)入地層中的液體PH值≥10時(shí),地層滲透率下降加劇。而蒸汽鍋爐蒸汽液相中OH-加大,結(jié)果形成一種強(qiáng)堿性的溶液。干度不同,pH值有所變化。根據(jù)測(cè)得的結(jié)果,蒸汽液相pH值一般大于10。因此,研制出降濕蒸汽PH值效果好的JJ-8化學(xué)助劑:與其它常用的降PH值化學(xué)劑相比,JJ-8具有耐高溫、低腐蝕、降PH值顯著的特性。JJ-8作為前置液對(duì)油層進(jìn)行預(yù)處理,降低蒸汽液相的pH值,從而降低高堿蒸汽對(duì)油層的傷害。
四、防砂工藝技術(shù)
針對(duì)王莊儲(chǔ)層膠結(jié)疏松、易出砂的特點(diǎn),配套應(yīng)用成熟的具有改造油層特點(diǎn)的擠壓礫石充填復(fù)合防砂和壓裂防砂工藝。針對(duì)鉆井過(guò)程中由于泥漿漏失造成油層污染的情況,防砂前進(jìn)行地層預(yù)處理,實(shí)施防膨酸化和負(fù)壓返排工藝技術(shù),來(lái)解除泥漿堵塞,提高近井地帶的表皮系數(shù)。
五、效果評(píng)價(jià)
王莊油田沙一段稠油油藏投入開(kāi)發(fā)以來(lái),油井作業(yè)過(guò)程中采取高效粘土防膨劑油層保護(hù)技術(shù),注蒸汽前擠注高溫防膨劑以及JJ-8作為前置液對(duì)油層進(jìn)行預(yù)處理,注蒸汽過(guò)程中采取拌蒸汽擠注高溫防膨劑油層保護(hù)技術(shù),同時(shí)采用負(fù)壓返排、礫石充填復(fù)合防砂和壓裂防砂工藝,取得了比較好的效果:截至2010年6月熱采井143口,日產(chǎn)液能力1725t/d,日液水平1463t/d,日油能力797t/d,累積產(chǎn)油145×104t,采油速度1.1%,采出程度達(dá)到10.4%。
通過(guò)前期研究,應(yīng)用創(chuàng)新配套技術(shù),突破了制約強(qiáng)水敏稠油油藏開(kāi)發(fā)的瓶頸,實(shí)現(xiàn)了王莊強(qiáng)水敏稠油油藏的有效動(dòng)用,超過(guò)了方案設(shè)計(jì)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了王莊稠油油藏的高效開(kāi)發(fā)。
六、結(jié)論與認(rèn)識(shí)
對(duì)敏感性稠油油藏敏感性機(jī)理研究,搞清影響儲(chǔ)層敏感性的主要因素,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)踐探索,在開(kāi)發(fā)過(guò)程中采取高效粘土防膨劑對(duì)油層進(jìn)行預(yù)處理油層保護(hù)技術(shù),配套負(fù)壓返排、礫石充填復(fù)合防砂和壓裂防砂工藝,是保護(hù)油氣層,實(shí)現(xiàn)敏感性油藏高效開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。王莊油田敏感性稠油油藏的成功開(kāi)發(fā),是國(guó)內(nèi)敏感性稠油油藏開(kāi)發(fā)史上的一大創(chuàng)舉,為類(lèi)似的低品位油藏的開(kāi)發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
篇9
關(guān)鍵詞:稠油開(kāi)發(fā);工藝技術(shù)配套;推廣應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):TE3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-291X(2014)07-0206-02
一、概況
文南油田沙一段大都為稠油層,由于文南油田稠油層與其他油田相比油層埋藏深、開(kāi)采工藝難度大、高投入、低產(chǎn)出等原因,稠油層基本未進(jìn)行開(kāi)發(fā),即使射開(kāi)油層也往往進(jìn)行關(guān)井處理。調(diào)查顯示目前文南油田有45口井的稠油層具有開(kāi)發(fā)價(jià)值,稠油儲(chǔ)量約40萬(wàn)噸。若投入開(kāi)發(fā)20口井,則產(chǎn)能有望達(dá)到60t/d,對(duì)文南油田的的上產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。
二、技術(shù)措施
1.化學(xué)降粘
主要對(duì)50℃時(shí)粘度小于500mpa.s、流動(dòng)溫度低于50℃的稠油井,采取加入一種降粘劑的方法降低稠油粘度,使其在常溫下只配套合適的抽油泵、采用常規(guī)的抽油方法就能正常生產(chǎn)。
2.抽稠泵工藝技術(shù)
抽稠泵為液壓反饋式抽油泵,它主要由兩臺(tái)不同泵徑的泵串聯(lián)而成,中心管將上下柱塞連為一體,沒(méi)有固定閥門(mén),下沖程時(shí)產(chǎn)生較大的反饋力,大大減少了桿柱下行阻力,改善了抽油桿的受力狀況;由于沒(méi)有固定閥,可不動(dòng)管柱進(jìn)行注氣熱采及正反向洗井、沖砂,作業(yè)方便,適用于常規(guī)稠油井及注汽熱采稠油井生產(chǎn)。但抽稠泵工藝技術(shù)只是稠油開(kāi)采的輔助手段,一般情況下,開(kāi)采稠油粘度在4000mPa.s以?xún)?nèi)。如果開(kāi)采粘度過(guò)高,必須采取加熱或降粘等其他工藝措施。
3.電加熱抽油桿技術(shù)
電熱抽油桿技術(shù)采用35CrMo合金空心桿,規(guī)格分為36mm*5.5mm,34mm*5.5mm,34mm*5.0mm,以單根抽油桿形式存在,兩頭密閉,內(nèi)部設(shè)有PTC半導(dǎo)體加熱材料和導(dǎo)電母線(xiàn),半導(dǎo)體一端與空心桿外壁連通,另一端經(jīng)保險(xiǎn)裝置接入導(dǎo)電母線(xiàn),半導(dǎo)體加熱材料并聯(lián)運(yùn)行,某一加熱單元損壞后,不影響系統(tǒng)的正常工作。
4.雙空心桿稠油開(kāi)采工藝技術(shù)
雙空心桿及配套裝置由雙空心桿、燃?xì)饧訜崞?、循環(huán)泵、儲(chǔ)水罐、泄壓閥、光桿四通、軟管等組成。該裝置采用同軸式雙空心抽油桿內(nèi)循環(huán)熱傳導(dǎo)加熱方式,有一個(gè)內(nèi)外相互密封的獨(dú)立通道,利用地面燃?xì)饧訜崞靼褵彷d體(水)加熱,再經(jīng)循環(huán)泵加壓后(2MPa左右),以過(guò)緩沖和分離氣體后,通過(guò)特制四通接頭,注入雙空心抽油桿的內(nèi)空心通道,熱載體在循環(huán)泵的高壓驅(qū)動(dòng)下,克服管壁磨擦,高速(約1.5m/s)流至雙空心桿的加熱尾端,然后通過(guò)環(huán)空返至地面熱交換器內(nèi)再次加熱。
三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果
(一)應(yīng)用電熱桿與雙空心桿開(kāi)采稠油效益對(duì)比
1.一次性投入
雙空心桿:一次性投入38.5萬(wàn)元;電熱桿:一次性投入25萬(wàn)元。
對(duì)比:一次性投入電熱桿比雙空心桿少13.5萬(wàn)元。
2.耗能
每方氣按1.0元計(jì)算。
雙空心桿:每小時(shí)消耗天然氣3.75m3,日耗氣費(fèi):1.0×3.75×24=90元;地面循環(huán)泵額定功率3Kw,日耗電費(fèi):3×24×0.672=
48.384元;合計(jì)日耗電(氣)費(fèi):90+48.348=138.384元。
雙空心桿年耗電(氣)費(fèi):138.384×365=5.05萬(wàn)元。
電熱桿:以W184-60為例,實(shí)測(cè)每小時(shí)耗電83.5度,日耗電2004度。電熱桿日耗電費(fèi):0.672×2 004=1 346.88元;電熱桿年耗電費(fèi):0.134688×365=49.15萬(wàn)元。
對(duì)比:電熱桿與雙空心桿耗能對(duì)比:年增加費(fèi)用49.15-5.05=44.1萬(wàn)元。
3.維護(hù)費(fèi)用
電熱桿使用周期為105天左右,而雙空心桿井檢查周期可達(dá)三年以上。所以雙空心桿一年至少比電熱桿減少作業(yè)三次,節(jié)約作業(yè)勞務(wù)費(fèi)就達(dá)20萬(wàn)元以上。
4.結(jié)論
雙空心桿與電熱桿相比每年凈節(jié)約費(fèi)用65萬(wàn)元左右,其中電費(fèi)44.1萬(wàn)元,作業(yè)費(fèi)21萬(wàn)元。
(二)2013年應(yīng)用情況及效果
截至目前,文南油田應(yīng)用雙空心抽油桿熱循環(huán)技術(shù)開(kāi)采稠油5口井,工藝有效率100%,累計(jì)增油2 287.2t。
1.投入費(fèi)用:
雙空心抽油桿循環(huán)加熱裝置每套38.5萬(wàn)元,5口井合計(jì)投入費(fèi)用192.5萬(wàn)元。
每小時(shí)消耗天然氣3.75m3,日耗氣費(fèi):1.0×3.75×24=90元
地面循環(huán)泵額定功率3Kw,日耗電費(fèi):3×24×0.672=
48.384元
合計(jì)日耗電(氣)費(fèi):90+48.348=138.384元
一套雙空心桿年耗電(氣)費(fèi):138.384×365=5.05萬(wàn)元
5口井合計(jì)年耗電(氣)費(fèi):5.05×5=25.25萬(wàn)元
5口稠油井年合計(jì)投入費(fèi)用:192.5+25.25=217.75萬(wàn)元
2.經(jīng)濟(jì)效益
5口井年累計(jì)增油2 287.2t,每噸油按5 000元計(jì)算,年累計(jì)創(chuàng)收:2 287.2×0.5=1 143.6萬(wàn)元。
篇10
【關(guān)鍵詞】塔河油田;奧陶系;稠油油藏;地質(zhì)特征;開(kāi)發(fā)技術(shù)
包含塔河油田在內(nèi),奧陶系鹽酸鹽巖稠油油藏大多分布于含有油氣的盆地中,是一種非常特殊的油氣藏資源,也是我國(guó)埋藏深最大的稠油油藏,約為5000-5700米,儲(chǔ)集體基本可分為溶洞型、裂縫型、縫洞型三類(lèi),非均質(zhì)性特點(diǎn)是其最主要的特點(diǎn)。該油藏在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,會(huì)表現(xiàn)出油井的建產(chǎn)率低,缺乏對(duì)單井儲(chǔ)量的有效控制,出水后油井的產(chǎn)量會(huì)迅速降低等問(wèn)題。為了能夠有效解決這些問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)對(duì)稠油油藏的有效開(kāi)采,我們需要加深對(duì)該油藏地質(zhì)特性的認(rèn)識(shí),并加強(qiáng)對(duì)開(kāi)發(fā)技術(shù)的研究,這也是今后塔河油田奧陶系稠油油藏開(kāi)采的重點(diǎn)。
一、塔河油藏的地質(zhì)特征分析
塔河油田地區(qū)奧陶系稠油油藏的地質(zhì)特點(diǎn)和其他稠油油田相比,在共性特點(diǎn)之外,還具有其特殊的特點(diǎn),具體可以從以下3個(gè)方面進(jìn)行概括:第一,稠油油藏的儲(chǔ)集空間比較復(fù)雜,儲(chǔ)集的類(lèi)型和有效儲(chǔ)集體的形態(tài)以及具體的分布范圍很難確定。這是因?yàn)?,塔河油田處于長(zhǎng)期發(fā)育古隆起的側(cè)部,其油藏是在長(zhǎng)期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖溶作用的共同影響下在縫洞型碳酸鹽巖中形成的。這種儲(chǔ)層空間主要包括溶蝕孔、溶蝕洞、微裂縫等,具有雙重或多重孔隙介質(zhì)的儲(chǔ)集類(lèi)型。第二,油藏的埋藏較深,無(wú)法有效確定油層厚度。其埋深約為5000-5700米,再加上油田中的原油以含硫量和粘度很高的重質(zhì)流體為主,油藏類(lèi)型屬具底水、低飽和的巖溶縫洞型油氣藏,所以難以判斷其油層厚度。第三,流體的性質(zhì)復(fù)雜,邊界不清,且其密度和粘度高。由奧陶系稠油的地面密度及動(dòng)力粘度平面分布來(lái)看,稠油性質(zhì)差異較大,存在著普通稠油、特稠油甚至超稠油。
二、塔河稠油油藏的開(kāi)發(fā)技術(shù)分析
塔河油田奧陶系稠油油藏的開(kāi)發(fā)正處于起步階段,由于其儲(chǔ)層位于巖溶縫洞,再加上稠油本身就屬于重質(zhì)流體,所以大大增加了開(kāi)發(fā)的難度。從上文的分析可知,本地的稠油油藏的原油密度較大,而且黏度和凝固點(diǎn)都較高,所以導(dǎo)致其流動(dòng)性較差,很難完成井筒的升舉操作,影響了施工和生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行。在這種背景下,如何采用科學(xué)合理的開(kāi)發(fā)技術(shù),提高本地區(qū)的稠油油藏開(kāi)發(fā)效果已經(jīng)成為當(dāng)前生產(chǎn)工作的重點(diǎn)。筆者結(jié)合稠油油藏的地質(zhì)特點(diǎn),從如下三個(gè)方面進(jìn)行了具體分析。
(一)加強(qiáng)對(duì)稠油油藏儲(chǔ)層非均質(zhì)性的研究
要想對(duì)本地區(qū)的稠油油藏資源進(jìn)行有效開(kāi)發(fā),對(duì)其儲(chǔ)層空間的地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行深入研究是非常有必要,尤其是對(duì)巖溶縫洞的分布規(guī)律要有全面的認(rèn)知。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)原油本身的特點(diǎn)及其流體性質(zhì)和滲流特點(diǎn),就可以對(duì)開(kāi)發(fā)的方式進(jìn)行評(píng)價(jià),有選擇性地選擇開(kāi)發(fā)的方式。
(二)加大對(duì)稠油油藏開(kāi)發(fā)方式和開(kāi)發(fā)技術(shù)研究的力度
該油藏屬于縫洞型碳酸鹽巖的底水油藏,其高角度裂縫的發(fā)育比較廣泛,所以為水體的推進(jìn)提供了有利條件。與此同時(shí),原油的黏度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水體,而且兩者的流度比值較大,所以油井一旦見(jiàn)水,其含水量就會(huì)迅速上升,很容易暴性水淹的發(fā)生。另外,在長(zhǎng)時(shí)間的水洗作用之下,下部分原油的粘度會(huì)進(jìn)一步加大,所以需要加大對(duì)油層條件下原油黏度和溫度的關(guān)系,并加強(qiáng)對(duì)稠油和超稠油的驅(qū)油效率的研究,除此之外,原油的流變特點(diǎn)和高溫相滲試驗(yàn)也是研究的重要內(nèi)容之一。通過(guò)這些開(kāi)發(fā)理論的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)方式和技術(shù)的優(yōu)化。比如說(shuō),有研究發(fā)現(xiàn)原油黏度的臨界值對(duì)于開(kāi)發(fā)方式的選擇具有重要影響,大量的實(shí)踐也證明,通水驅(qū)與熱采的地下原油粘度的界限值在100-200mPa?s之間。
(三)稠油油藏的開(kāi)采技術(shù)亟待突破和創(chuàng)新
從塔河油田已經(jīng)查明的稠油和超稠油的儲(chǔ)量來(lái)看,約占60%。它們的儲(chǔ)層非均質(zhì)的程度比較嚴(yán)重,同時(shí)受到稠油本身特點(diǎn)的影響,所以單個(gè)油井無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)量的有效控制。從目前本油田采取的相關(guān)措施來(lái)看,提高產(chǎn)油量的最佳途徑就是參稀采油。因?yàn)樗峄夹g(shù)的使用對(duì)提高稠油油井的生產(chǎn)能力具有非常重要的作用。但是以目前油田稠油開(kāi)采的實(shí)際情況來(lái)看,這一技術(shù)的開(kāi)發(fā)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。同時(shí),稠油油藏本身性質(zhì)的復(fù)雜性極大地限制了傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用,所以進(jìn)行開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新和突破是目前研究的重點(diǎn)。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,塔河油田奧陶系稠油油藏具有巨大的開(kāi)采價(jià)值,但是在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中卻面臨著一些問(wèn)題。為了有效解決這些問(wèn)題,本地稠油油藏的開(kāi)采率,筆者首先從3個(gè)方面對(duì)塔河油田奧陶系稠油油藏的地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和概括,然后從實(shí)際出發(fā),對(duì)開(kāi)采技術(shù)未來(lái)的研究方向和亟待解決的問(wèn)題進(jìn)行了比較全面的分析。但是本文并未對(duì)稠油油藏的自身特點(diǎn)和具體的開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行深入分析,這是本文研究的不足之處,也是今后筆者研究的重要方向。
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