机械开采稠油技术研究

2023-03-04

稠油资源是一种非常重要的石油资源, 如果能够有效的利用好稠油资源, 可以有效的缓解石油资源的短缺问题。由于稠油的粘度大、流动性差, 给稠油资源的开采带来了巨大的难度。目前利用机械开采稠油的方法, 是一种行之有效的稠油开采方式, 通常采用是有杆泵稠油系统结合其他特殊工艺措施的方法, 比如蒸汽驱等方法, 在这些系统工作的过程中, 系统运行的成本较高, 能量的利用率较低, 而且如果工艺施工操作不好, 容易造成对稠油油藏的损坏, 同时有杆泵采油系统设备的稳定性不高, 扬程也不高, 利用该系统开展稠油油藏的开采时, 开采的经济性较差。利用电潜泵开采稠油系统可以很好的解决以上问题, 特别是利用电潜泵系统开采稠油油藏时具有许多优点。电潜泵机械采油系统设备少, 集成度高, 电潜泵采油系统可以随时的开启和关闭, 电潜泵采油系统在工作过程中, 能量的利用率较高, 可以在井下形成较大的泵压, 极大的增加了电潜泵采油系统的扬程。电潜泵采油系统能够充分的发掘稠油油藏的采油能力, 有效的增加稠油油藏生产的效率和产量。在电潜泵采油系统工作的过程中, 井下电潜泵和输电电缆会不断地发热, 从而有效的降低了稠油的粘度, 增大了稠油从地层流向井底, 以及从井底流向井口的能力。稠油温度降低后, 容易析出蜡, 并附着在井筒上, 造成油井结蜡的现象。当电缆和电潜泵发热对稠油加热后, 大大的降低了稠油中蜡的析出量, 提高了稠油的产量并且降低了生产的成本。

一、潜油螺杆泵开采稠油技术研究

潜油螺杆泵开采稠油装置和常规的电潜泵采油系统的工作流程基本相同, 都是利用在井下安装动力泵, 通过电缆将井口中的电能输送到井下, 电能带动井下动力泵工作, 井下动力泵吸入稠油后, 对稠油进行增压从而将稠油输送到井口。潜油螺杆泵和常规的电潜泵系统不同之处, 主要是利用螺杆泵代替了常规离心泵系统, 同时潜油螺杆泵在工作的过程中需要使用到齿轮减速。潜油螺杆泵系统的关键是如何对螺杆的转速进行调控, 不断的降低螺杆泵的转速, 提高螺杆泵的扭矩。最先使用的方法是采用低速电机, 在实际的试验过程中, 由于电机的转速还很高, 而且电机工作的稳定差, 低速电机带动螺杆泵采油的工作时间太短。另外一种降低螺杆泵转速的方法是减小电源频率的方法, 在实际的使用过程中, 将电机电源的频率设置成可以调节的。这种方式利用降低电源频率的方法, 来降低电机的转速, 从而达到降低螺杆泵转速的目的。该方法经过现场试验后, 发现螺杆泵的转动速度还是很高, 而且该技术的使用成本较高。第三种降低螺杆泵转速的方法是电机结合减速装置的方法, 通过采用减速装置的方式, 可以有效的降低电机的输出转速, 而且可有相应的增加螺杆的扭矩, 该方法成本低, 而且实现起来较为简单, 通过现场试验已经表明了该方法的有效性和实用性。

潜油螺杆泵机械采油技术和常规的电潜泵采油技术具有许多优势, 该技术可以进行深井、含砂井、稠油井等复杂井的油气开采。潜油螺杆泵系统综合了常规电潜泵系统和螺杆泵的优点, 该系统应用的范围广, 螺杆泵的尺寸小, 不需要采用抽油杆, 对于稠油油藏、含砂油藏等油藏的开采具有非常好的效果。潜油螺杆泵系统和常规的电潜泵系统相比, 工作的效率和能量的利用都较高, 设备的制造加工成本不高, 具有广阔的应用开发前景。潜油螺杆泵装置将螺杆泵应用到井下, 即发挥了常规电潜泵采油系统的优势, 而且将地面驱动的螺杆采油方式, 转变成在井下利用潜油电机驱动螺杆泵, 省去了常规有杆泵系统的抽油杆, 因此可以应用到水平井和斜井中, 大大的增大了系统的实用性和通用性。利用潜油螺杆泵技术, 可以有效地解决抽油杆螺纹的脱扣、偏磨等问题, 而且不存在抽油杆的磨损而造成的能量损耗。

二、潜油电泵开采稠油配套技术研究

机械超声波装置是潜油电泵开采稠油过程中一个非常重要的配套装置。机械超声波装置的作用是, 在稠油进入到井下电泵之前, 实现稠油的降粘和防止结垢。稠油结垢后, 如果发生在电泵的进出液阀门, 或者是叶轮等部位, 会大大的影响到潜油电泵的工作效率和密封性, 从而导致潜油电泵的工作效率低下, 造成了能量的浪费, 如果结垢的现象严重, 会直接影响到潜油电泵的使用寿命。机械超声波装置在工作过程中, 首先地层中的流体经过油气分离器后, 进入到超声波发生装置, 在超声波发生装置的内部有一个超声波发生盘, 超声波发生盘在外力的驱动下, 进行高速的旋转, 超声波发生盘和定子盘上都有许多个小孔, 由于超声波发生盘和定子盘之间的相对运动, 造成了两个盘上小孔之间的相对运动。导致了液体产生的振动, 从而产生了相应的超声波。在液体经过超声波发生装置后, 超声波会对稠油中各种成分产生剪切的作用, 而且可以形成稠油结垢颗粒和井筒金属表面的剪切振动, 从而降低了稠油结垢发生的概率, 同时声波在潜油电泵以及稠油传播的过程中, 由于超声波的作用, 可有有效的避免结蜡的现象。

结束语

机械开采是稠油开采的一种非常重要的方式, 井下潜油电泵机械采油技术的工作效率高、能量的利用率高, 稠油开采的生产成本小。在电潜泵采油系统工作的过程中, 井下电潜泵和输电电缆会不断地发热, 从而有效的降低了稠油的粘度, 增大了稠油的流动能力。潜油螺杆泵和常规的电潜泵系统主要不同是利用螺杆泵代替了常规离心泵。潜油螺杆泵系统综合了常规电潜泵系统和螺杆泵的优点, 该系统应用的范围广, 螺杆泵的尺寸小, 不需要采用抽油杆, 对于稠油、含砂等油藏的开采具有非常好的效果。机械超声波装置的作用是, 在稠油进入到井下电泵之前, 实现稠油的降粘和防止结垢。

摘要：随着常规石油资源的不断的被开采和利用, 常规石油资源的储量和产量在不断的减少, 非常规油气资源逐渐被开发和利用, 稠油资源就是一种越来越受到重视的非常规油气资源。稠油资源在开采的过程中, 由于稠油的粘度大、流动性差等原因, 导致了稠油资源难以开采。利用电潜泵的方式在开采稠油方面具有许多优势。文章通过调研研究, 分析了井下电泵机械开采稠油技术的原理和方法, 通过研究为提高稠油资源的开采效率奠定了基础。

关键词：机械,稠油,开采,原理,方法