浅议各种机械采油方式优缺点

杨川宁

摘要：本文对目前油田常见的机械采油方式的优缺点进行分析。

关键词：油田;机械采油;优缺点

目前油田存在多种机械采油方式，常见的包括：有杆泵、电潜泵、螺杆泵等等，他们各具优点，又有着各自的缺点，针对稠油特点，油田先后采取了多种举升工艺技术，但各种技术应用情况如何，适用情况如何，以及不同井况应实施适应性工艺，有必要对比研究，这就需要我们发挥不同机械采油方式的优点，以找到合理的开发方案，来更好的指导生产 ，提高油藏采收率。

一、有杆泵

1、有杆泵抽油系统的主要优点：

（1）多数油田和操作人员都熟悉，有杆泵的安装和操作较熟练;

（2）排量范围较好，各种配件齐全，服务及维修方便。

2、有杆泵抽油系统的缺点：

（1）各种杆式泵的排量都受油管尺寸和泵挂深度的限制，若油井油气比高、出砂、结蜡或流体中含硫化物或其他腐蚀性物质，深井泵容积效率要降低;

（2）抽油杆柱在油管中的磨损将损坏油管，增加了维修作业费用。

二、电潜泵

电潜泵是将电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。

1、电潜泵举升方式的主要优点：

（1） 排量大;（2） 操作简单，管理方便;（3） 能够较好地运用于斜井、水平井以及海上采油;（4） 在防蜡方面有一定的作用。

2、电潜泵举升方式的主要缺点：

（1） 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制;（2） 比较昂贵，初期投资高;（3） 作业费用高和停产时间过长;（4） 电机、电缆易出现故障;（5） 日常维护要求高。

3、影响电泵工作特性的因素分析

（1）含气液体对电泵工作特性的影响

扬程、排量及效率下降;游离气体过多时，叶轮流道的大部分空间被气体占据，将会使离心泵停止排液。

（2）液体粘度对电泵工作特性的影响

液体粘度大使得泵的举升功率增加;同时泵的扬程、排量和效率也有所下降;油水乳状液含水率（粘度）对电泵的影响。

（3）温度对电泵工作特性的影响

流体温度对电机和电缆的绝缘程度有较大的影响;流体温度高需要选择耐温等级高的电机和电缆，增加采油成本。

（4）砂、蜡等对电泵工作特性的影响

电泵生产要求含砂小于0.05%;含砂后，泵叶轮磨损，排量下降;蜡沉积堵塞叶导轮流道，井液阻力增加。泵排量下降;电机负荷增加，严重时过载停机。

（5）其它如沉没度、井下压力等与气体影响有关。

三、螺杆泵

1、螺杆泵采油系统的优越性：

（1）节省一次投资，螺杆泵与电动潜油泵、水里活塞泵和油梁式（链条式）抽油机相比，由于其结构简单，所以价格低;

（2）地面装置结构简单，安装方便;

（3）泵效高、节能、管理费用低;

（4）适应粘度范围广，可以举升稠油;

（5）使用高含砂井;

（6）适应高含气井;

（7）适用于海上油田丛式井组和水平井，螺杆泵可下在斜直井段，而且设备占地面积小，因此适合海上油田丛式井组甚至水平井的采油井使用;

（8）允许井口油较高回压;

（9）当发动机或电动机停转时，在某些情况下，砂沉积在泵的上部。与有杆泵比较，螺杆泵更有可能恢复工作。

2、螺杆泵采油的缺点

（1）定子有橡胶制造，最容易损坏，若定子寿命短，则检泵次數多，每次检泵，必须起下管柱，增加了检泵费用;

（2）泵需要流体润滑，如果供液不足造成抽空，泵过热将会引起定子弹性体老化，甚至烧毁;

（3）定子的橡胶不耐高温，不适合在注蒸汽井中应用;

（4）虽然它操作简单，若操作人员不经适当操作训练，操作不正确，也会造成泵损坏;

（5）它与有杆泵相比，总压头较小。目前大多数现场应用是在井深1000m左右的井。批量生产的泵装置压头都比较低。高压头泵排量小，当下泵深度大于2000m时，扭矩大，杆断脱率较高，使井下作业工作量增大，技术还不过关;

（6）螺杆泵抽油杆以旋转方式运动，抽油杆与油管之间发生磨损碰撞，易造成抽油杆和油管的损坏，不适用与狗腿严重的井。

四、水力活塞泵

水力活塞泵是一种液压传动的无杆抽油设备，其井下部分主要由液马达、抽油泵和滑阀控制机构组成。动力液由地面加压后，经油管或专用动力液管传至井下，通过滑阀控制机构不断改变供给液马达的液体流向来驱动液马达做往复运动，从而带动抽油泵进行抽油。

1、水力活塞泵采油系统举升原理：

动力液地面加压  油管或专用动力液管输送  动力液被传至井下液马达处  滑阀控制机构换向  动力液驱动液马达  液马达做往复运动  液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动  原油被增压举升

2、水力活塞泵主要优点

（1）井下泵泵效高，总效率可达40～60%;

（2）扬程高，泵挂深，目前国内下入深度最深已达3542m;

（3）产量的适应范围比较大，可达30～500 m/d;

3、水力活塞泵主要缺点

（1） 机组结构复杂，加工精度要求高;

（2） 地面流程大，投资高（规模效益）。

4、适应条件：油层深度与排量范围大;含蜡;稠油;井斜。

五、水力射流泵采油

1、主要优点：

（1）没有运动部件，结构紧凑，泵排量范围大;

（2）由于可利用动力液的热力及化学特性，适用于高凝油、稠油、高含蜡油井;

（3）对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适应性。

2、主要缺点：

（1）系统效率相对较低（一般为15%～20%，最高不超过33%）;

（2）在一定条件下泵会出现气穴作用。为避免气穴作用，要求吸入压力高;

（3）对回压的任意变化都很敏感;

（4）地面需要高压泵站，要使其长期稳定运转，技术上尚有较大困难。