机械采油工艺技术研究

豆文涛，宋 辉

（1.长庆油田分公司第五采油厂麻黄山南作业区，陕西西安 710000；2.长庆油田分公司培训中心，陕西西安 710000）

机械采油工艺技术研究

豆文涛1，宋 辉2

（1.长庆油田分公司第五采油厂麻黄山南作业区，陕西西安 710000；2.长庆油田分公司培训中心，陕西西安 710000）

油田生产过程中，采用机械采油方式进行开采，可以提升井筒中的油流，提高油田的采收率。机械采油方式是二次采油之后的永久采油工艺技术，利用抽油设备将井内的液体举升到地面，完成采油工程生产任务。

机械采油；工艺技术；研究

1 机械采油概述

机械采油方式是油田开发各个阶段的采油方式，是二次采油阶段的主力采油方法，机械采油方式的种类越来越多，通常可以分为有杆泵采油和无杆泵采油两大类。有杆泵采油最常用的方法是抽油机-深井泵采油方式和电动螺杆泵采油方式，目前，油田开发已经进入三次采油阶段，螺杆泵采油成为主力的采油方式。

2 机械采油工艺技术

2.1 游梁式抽油机-抽油泵采油工艺

游梁式抽油机-抽油泵采油方式，由于地面机械设备结构简单，机械能稳定，井下深井泵是通过高强度的抽油杆连接，承载能力非常大，操作维护保养简单，具有非常大的发展潜力。

该方法由抽油机、抽油杆和深井泵三大部分组成。工作时，首先，电动机将电能转换为机械能，通过三角皮带，地面抽油机带动抽油杆上下往复运动，将动力传递给井下深井泵，泵的活塞上下往复运动，将井内液体抽吸到地面上来。

2.2 地面驱动螺杆泵采油工艺

螺杆泵对于油井液体的适用范围广，可以开采稠油和高含蜡的原油，能够实现均匀连续地吸液和排液，溶解气体不容易析出，不能引起气锁的现象发生，运动部件少，泵效可以达到70%，输出的流量均匀并可以调整，使用和维护都比较方便。

地面驱动螺杆泵由地面驱动螺杆泵和井下螺杆泵两部分组成，电控箱将电流传给电动机，由三角皮带将动力传递给减速箱的输入轴，输出轴通过卡瓦，将旋转动力传递给抽油杆和转子，转子旋转，带动井下的液体通过螺杆输出到达井口。

2.3 水力喷射泵采油工艺

利用射流的原理制备的泵进行采油的方式，高压流体经过射流端面时流动的速度会变快，导致压能下降，从而形成负压，产生抽吸作用，而将井底的油流抽吸到地面上来。对于注水开发的油田，有注水管网的作用，而实现水驱油的效果，增加油流的压力，使用水力喷射泵，可以增加液体的排量，实现采油的目的。

3 机械采油新工艺技术

3.1 防砂式稠油泵的应用

设计环空沉砂结构，可以防止砂石颗粒对抽油泵的影响，提高泵效，有利于提高抽油系统的效率。由于油井出砂，以往的抽油泵会出现砂卡的现象，严重影响到油井的正常生产。通过防砂式抽油泵的应用，同时解决稠油的问题，将黏度高的油流吸入泵内，再举升到地面，可以在油田开发的二次采油阶段和三次采油阶段应用。

特别油田开发到三次采油阶段，由于聚合物等粘度高流体的注入，增加了油流的黏度，为了顺利开采这样的油流，可以考虑新工艺的应用。可以解决由于稠油流动速度慢，而造成泵充不满的现象，影响到泵效，增加了机械采油阶段的上生产成本，降低经济效益。

3.2 液压启动抽稠油泵的应用

由泵本体上设有排气孔的短泵筒、长柱塞以及加长管、减压固定凡尔组成。该泵的设计采用渗硼喷涂技术处理的泵筒和活塞，提高了泵的硬度和耐磨性。能够达到防腐耐磨，防止气锁发生，正反压井的目的，是具有泄油功能的泵。

4 影响机械采油效率的因素分析

由于机械采油系统的效率，影响到油田的产能，有必要对影响机械采油效率的因素进行分析，基本上可以从抽油泵的效率，泵的沉没度以及机械采油的配套技术等方面进行分析研究。

4.1 抽油泵的效率

抽油泵的效率一般指的是抽油泵的实际产液量与理论体积排量的比值，由于多种因素影响，泵的效率会下降，如冲程损失的应用，光杆冲程大于活塞冲程，导致泵效降低，泵充不满的影响，泵的充满程度不高，进液量减少，造成泵排出的液体体积减少。油井出砂的影响，由于输送液体中含有大量的砂石颗粒，导致油流阻力大，流动的速度慢，而导致没有来得及进入到抽油泵，就已经进入到排出过程。气体的影响，也可以降低泵效，如果大量的气体进入抽油泵，严重的情况会造成气锁，抽油泵活塞上下往复运动时，仅对泵内的气体做功，使气体体积膨胀或者被压缩，而不进液的现象出现，属于故障状态。

4.2 泵的沉没度

沉没度是泵的沉没度在动液面以下的深度，沉没度不能过大也不能过小，如果泵没有沉没在动液面以下，会造成泵抽空的现象，排量为零，泵效自然可以想象。而如果沉没度数值过大，会增加液流上升的阻力，也会使泵充不满，而影响泵效。

4.3 适应性

机械采油方式为配合的形式，如三抽设备，抽油机、抽油杆和抽油泵的合理配合，才能提高机械采油的效率。而机械采油设备的工作参数的组合必须合理，如选择长冲程、慢冲次、小泵径的原则，才能够将生产参数合理配合，提高泵效，从而提高机械采油系统的效率。

如抽油泵的选择，使用管式泵还是杆式泵，工作制度确定的是否合理，都会影响到抽油系统的效率。抽油杆选择空心抽油杆，还是碳钢抽油杆，对机械采油效率都有影响，因此，需要根据生产现场的实际情况，优选机械采油设备，提高生产效率。

5 结束语

通过机械采油工艺技术的探讨，对于二次采油阶段以来的机械采油方式进行研究，提高油田的开采效果，有利于保证油田持续的高产稳产，创造最佳的经济效益。降低机械采油的生产成本，实现节能降耗的生产目标，不断研制新的工艺技术措施，达到绿色环保的要求，完成油田生产任务。

[1] 欧家君，豆广瑞，蒋伟.油田机械采油工艺技术分析[J].科技风，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

豆文涛（1976—），男 ，陕西西安人，工程师，主要从事井下作业及钻井井控方面工作。