抽油机采油技术常见问题分析及应对策略

2024-06-08武世强

中国设备工程 2024年10期

武世强

（大庆油田装备制造集团采油装备制造分公司，黑龙江大庆 163000）

抽油机的采油技术不仅能够提高采油效率，降低采油成本，还能够延长油井的寿命。随着全球能源需求的增长，抽油机将在未来的能源开采中发挥更加重要的作用。技术人员相信，通过不断提升该技术的发展和应用，抽油机将为全球能源产业的可持续发展做出更大贡献。

1 抽油机采油技术特征

（1）抽油机的一个重要特征是其高效能。抽油机能够通过一种机械手段将油井底部的原油提升到地面，实现油井的采油作业。抽油机通常由柱塞泵和电动机组成，其高效的工作能力使得油井能够持续地产生油气，提高了采油的效率。（2）抽油机具有稳定的工作性能。由于油井的深度和温度等因素的不同，油井中的油层压力也会有所变化。抽油机能够根据油井的实际情况自动调整工作参数，保持泵的稳定运行，从而保证油井的连续采油作业。（3）抽油机还具有多功能的特点。抽油机可以通过改变泵的驱动方式和结构参数来适应各种油井的特殊需求，如高温、高压、腐蚀性油气等。同时，抽油机还能够根据采油工艺的需要，调整泵的工作方式，包括连续抽采、周期抽采和间歇抽采等。这种多功能性使得抽油机成为适用于各种采油场景的理想设备。（4）抽油机还具有可靠性和安全性。在采油作业中，油井一旦发生故障或意外情况，不仅会造成生产停顿，还可能对环境和人员造成严重的安全风险。抽油机在设计和制造过程中，考虑了各种可能的故障和安全风险，并采取了相应的措施来提高设备的可靠性和安全性。例如，抽油机通常配置有故障检测和报警系统，以便及时发现和排除可能的故障。

2 抽油机采油技术常见问题

（1）抽油机的泵损坏。由于长期的工作负荷和油质的腐蚀作用，抽油机的泵件容易磨损或受损。这会导致泵的工作效率下降，最终影响油井的采油效果。解决这个问题的方法是定期进行泵的维护和保养，及时更换磨损的泵件，确保泵的正常运转。（2）抽油机的泵井压力不稳定。由于油井的地层特性或产量的波动，泵井压力常常会出现剧烈的变化。如果泵井压力过高或过低，都会影响到抽油机的正常工作。解决这个问题的方法是通过监测油井的工作状态和进行适当的调整，以保持泵井压力稳定在一个合理的范围内。（3）抽油机的电动机故障。电动机在长时间的运转过程中容易发生故障，例如，绝缘损坏、电缆故障等。如果电动机故障，将直接导致抽油机停止工作，给采油过程带来很大的困扰。解决这个问题的方法是定期检查电动机的工作状态和维护电路系统，确保电动机的正常运转。（4）抽油机的环境适应性。在野外作业过程中，抽油机常常面临极端的温度、湿度和腐蚀性环境，这对抽油机的可靠性和工作效率提出了更高的要求。解决这个问题的方法是选择具有较好耐腐蚀性和耐高温性能的材料，并进行适当的防护措施，以确保抽油机可以在恶劣环境中正常工作。

3 抽油机采油技术价值

（1）抽油机能够提高采油效率。抽油机通过将地下油层的原油抽到地面，实现了对油井的有效开采。在过去，注水和气压驱动是常用的采油技术，然而这些方法的效率相对较低。而抽油机采油技术可以更好地利用地下原油资源，提高采油效率，减少能源浪费。通过抽油机的作用，油井的产能得到了显著提升，并且确保油井能够持续产出。（2）抽油机能够降低采油成本。在过去，人工采油需要大量人力物力，且操作困难，成本较高。而抽油机的应用能够将人工作业转化为自动化操作，提高工作效率，降低采油成本。抽油机可以在较短时间内完成大量的采油任务，提高采油效率和经济效益。（3）抽油机能够延长油井的寿命。油井的寿命是指油井能够持续产出的时间，而抽油机的应用可以有效延长油井的寿命。传统的采油方法可能会导致油井早期产能丰富，但在一段时间后，产能会逐渐下降。而抽油机的采油技术可以更好地利用地下油层资源，使油井能够稳定、持续地产出原油，延长油井的使用寿命。

4 抽油机采油技术常见问题的应对策略

4.1 保持井筒通畅

井筒堵塞问题在抽油机采油技术中是非常常见的，对于这个问题技术人员有一些应对策略。首先，定期进行井筒清洗和堵塞物的清除是非常重要的，这可以保持井筒的通畅。清洗井筒可以通过使用高压水射流进行，可以将井筒内的沉积物和杂质清除干净，防止堵塞的发生。清洗井筒的频率可以根据实际情况来确定，通常建议每隔一段时间进行一次清洗，这可以预防井筒堵塞的问题。另外一点是采用合适的抽油机和工艺参数，这也是避免井筒堵塞的关键。抽油机的选择应根据井筒的特点和要求来确定，例如，井深、产量、油品性质等。选择合适的抽油机可以保证其工作效率和稳定性，减少井筒堵塞的风险。同时，合理设置工艺参数也至关重要。例如，控制井筒内的产量和压力，避免井筒内压力过高且产生堵塞。可以采用一些开放设备，如排气管、裂缝器等，来调节井筒内的压力，防止堵塞发生。此外，定期进行井筒的检查和维护也是必不可少的。通过定期检查井筒内的情况，及时发现并处理井筒堵塞的问题。维护井筒可以包括更换损坏的抽油机零件、清理井筒内的沉积物等。通过维护井筒，可以延长抽油机的使用寿命，减少井筒堵塞的发生。

4.2 更换损坏部件

定期检查和维护泵杆、泵筒和泵座是非常重要的，定期检查可以发现损坏和磨损现象，及时采取维修措施。同时，定期更换损坏部件也是非常关键的。当技术人员发现泵杆、泵筒或泵座出现严重损坏时，应立即更换，以免影响抽油机的运行。选择合适的润滑剂和冷却方式也可以减少泵杆、泵筒和泵座的摩擦和磨损，延长使用寿命。润滑剂可以减少摩擦，并提供必要的润滑保护。在选择润滑剂时，技术人员应根据实际情况选择适用于抽油机的润滑剂。冷却方式也是非常重要的。适当的冷却可以降低温度，减少磨损，同时增加泵杆、泵筒和泵座的寿命。另外，定期进行抽油机的维护保养也是非常关键的，保持泵杆、泵筒和泵座的清洁和干燥可以减少腐蚀和磨损的风险。此外，及时补充润滑剂和确保润滑系统的正常运行也是非常重要的。

4.3 减少载荷不均衡

调整抽油机的冲程和冲次是解决载荷不均衡问题的重要手段之一，冲程是指抽油机活塞在一个冲程内上下运动的距离，而冲次则是指活塞在一个时间单位内完成的冲程次数。通过调整冲程和冲次的大小，使得抽油机的动作更加均匀，可以减少载荷不均衡的发生。具体来说，可以根据油井的实际情况，调整冲程和冲次的数值，使得每个冲程都能够达到预期的工作效果，以保证抽油机的正常运行。定期进行液面诊断和动态平衡检测，也是解决载荷不均衡问题的有效手段。液面诊断是通过测量油井中液面的变化情况，来判断抽油机的工作状态和是否存在载荷不均衡的问题。而动态平衡检测则是通过测量抽油机在运行过程中的振动情况，来判断是否存在载荷不均衡的问题。通过这些检测手段，可以及时发现载荷不均衡的问题，并采取相应的纠正措施，使得抽油机的工作状态保持在良好的平衡状态。除了以上策略外，还可以采取其他措施来解决载荷不均衡问题。例如，可以对抽油机的机械结构进行优化设计，以确保各个零部件之间的配合度更加紧密，减少因配合度不佳而导致的载荷不均衡问题。此外，还可以采用先进的控制算法和技术，来监控和控制抽油机的工作状态，实现自动调整和平衡载荷的功能。

4.4 沉淀和分离装置

为了防止沉泥和减少溜油现象，技术人员可以选择适当的沉淀和分离装置。这些装置可以帮助技术人员在采油过程中有效地分离沉泥和油水混合物，确保沉泥不会随着原油一起被抽出。例如，可以安装离心分离器来加速分离过程，将油水混合物分离为清洁的原油和含有沉泥的废水。此外，还可以考虑使用过滤器或其他过滤设备来进一步减少沉泥和溜油的问题，确保采油过程中原油的质量和纯度。在沉淀和分离过程中，操作和处理的严格控制非常重要。技术人员需要确保操作人员具备专业的技能和知识，能够正确地操作沉淀和分离装置，以及及时处理其中产生的废水和沉泥。同时，需要制定严格的管理规定和操作流程，确保每个步骤和环节都能够按照标准和规定进行。此外，还应定期检查和维护沉淀和分离装置，及时清理和更换损坏的部件，以保证其正常运行和效果。

4.5 使用环保抽油机和设备

随着能源需求的不断增长，石油是当前最重要的能源之一。而在石油开采过程中，抽油机采油技术是一项关键技术。然而，由于长期以来的大规模开采，抽油机采油技术也面临一些常见问题，其中之一就是环境污染问题。抽油机的工作原理是通过抽吸作用将地下的石油抽上地面，然而，在抽油的过程中，难免会产生一些废气和废水。这些废气和废水中含有一些有害物质，如果排放到环境中，将会对大气、水域和土壤造成污染。为了解决这个问题，技术人员可以采取一些应对策略，减少环境污染。技术人员可以选择使用环保抽油机和设备，现在市场上有一些环保型的抽油机，其设计和制造过程都考虑了环境保护因素，能够有效减少废气和废水的产生。

同时，抽油机的排放口也可以配备过滤装置，将排放的废气和废水进行处理，使其达到排放标准，减少对环境的影响。抽油机在运行过程中，可能会对周边的生态环境造成影响，比如，噪音、震动等。因此，技术人员要遵守环保法规，制定相应的环境保护措施，减少对生态环境的破坏。例如，在抽油机周围可以建立隔音墙，减少噪音污染；在地面上铺设减震垫，减小震动对周边建筑物的影响。此外，还可以加强环境监测和管理工作，及时发现和解决抽油机运行中可能产生的环境问题。通过建立监测网络，监测地下水和土壤的污染情况，及时采取相应措施进行修复。同时，在抽油机周边设立监测站，对废气的排放浓度进行监测，确保排放符合标准。

4.6 减少能源消耗

抽油机是石油工业生产中常用的设备，用于从油井中提取原油。随着石油需求的增加，抽油机的使用也越来越普遍。然而，抽油机在采油过程中常常会遇到一些问题，如能耗和效率问题。针对这些常见问题，技术人员可以采取一些应对策略来减少能耗，提高采油效率和生产效益。目前，市场上有许多具有节能特性的抽油机可供选择。这些抽油机采用先进的技术和设计，能够在工作过程中更加高效地利用能源。通过选择节能型抽油机，技术人员可以降低能源消耗，从而减少生产成本，并且对环境也有一定的保护作用。其次，技术人员可以优化工艺参数和控制策略，以提高采油效率和生产效益。通过对抽油机的工艺参数进行优化调整，可以达到更好的采油效果。例如，合理设置抽油机的转速和排量，可以提高原油的采集效率。此外，合理的控制策略也是提高生产效益的重要因素。通过对抽油机的自动化控制，可以有效地减少能源的浪费，并且能够根据实际情况进行快速的响应和调整。

4.7 安全培训和意识教育

加强作业人员的安全培训和意识教育非常重要，作业人员需要了解抽油机的工作原理和操作规程，并接受相关的安全培训。他们应该具备良好的安全意识，熟悉疏散逃生的方法和紧急救援措施。只有作业人员具备了足够的安全意识和技能，才能保障抽油机作业的安全。设备的正常运行必须依赖各个零部件的稳定性和完好性。定期的检查和维护可以及时发现和解决设备中的问题，防止事故的发生。例如，应定期检查设备的轴承、密封件等零部件的磨损情况，及时更换损坏的零部件，确保设备的正常工作。在抽油机的使用过程中，会产生一定的噪音、振动，甚至有机械运转时的高温问题。为了减少操作人员对这些不良环境因素的暴露，应加装噪音和振动降低设备，并采取措施降低摩擦产生的热量。