人工舉升采油法是人為地向油井井底增補能量,將油藏中的石油舉升至井口的方法,是采油工程的關鍵技術環節。經過幾十年的發展,形成了抽油機、螺桿泵、電潛泵、氣舉等多項舉升技術,滿足了常規采油的需要,但同時也存在著效率低、能耗高、檢泵周期短等系列問題。
近年來非常規油氣的開采領域熱鬧非凡,油氣藏的開采難度也隨之增加,面對日益復雜的油井舉升工況以及不斷上升的采油成本,高效、低廉的人工舉升技術也成為了各大油服公司的研究重點。
這些難題都促使人工舉升朝著更加高效、節能、環保、可靠的方向發展。在人工舉升技術到研發過程中應結合不同的油井舉升難題,應開展針對性技術研究,優化舉升技術,以提高舉升工況監測和診斷水平、實現人工舉升提效、降本的目的。石油圈原創www.h29736.cn
人工舉升技術多種多樣,各大油服公司人工舉升領域各有千秋。結合目前人工舉升領域發展情況,本期主要選擇以下人工舉升方式進行介紹,并帶來最新技術設備。
抽油機(Rod lift)石油圈原創www.h29736.cn
抽油機是有桿抽油系統中最主要舉升設備,已經有近百年的歷史。根據是否有游梁,可分為游梁式抽油機和無游梁式抽油機,其中游梁式抽油機一直占據主導地位。依靠結構簡單、結實可靠的特點,抽油機一直占據著人工舉升的主導地位。近幾十年來,世界對原油的需求量不斷加大,對油田深度開采的能力有了更進一步的要求,在很大程度上加快了抽油機技術發展的速度,催生出多種類型。
抽油機發展過程中也面臨著很多問題,例如中后期開采效率下降,產品系列化、標準化、通用化程度偏低,工作效率、能量利用率低。近年來關于抽油機的研究一直在持續,主要特點是: 增強了可靠性、經濟性;改善工作性能,運轉更加平穩;提高工作效率,更加節能;擴大了使用范圍,降低了對工作環境的要求;采用智能模塊化設計;提高了自動化與智能化程度,加強了遠程控制和自動監測能力。
柱塞舉升(Plunger lift)石油圈原創www.h29736.cn
柱塞舉升主要用于氣井中,是一種往復式活塞泵,效率高,揚程高,可適應用于直井、斜井、叢式井、水平井等。該系統可以有效地消除井底積液, 減小對生產層的回壓,防止水淹,從而延長天然氣井的壽命。
柱塞舉升具有設備簡單 、投資少和運行費用低的特點,成為高油氣比、低產能油井的首選開采方 式 , 也成為連續氣舉井的理想接替方式 , 同時對于氣井的排水采氣也是非常經濟可靠的。
但傳統的柱塞舉升系統在柱塞下降的時候會中斷生產,柱塞下降的時間越長,生產就越滯后,這在一定程度上降低了采油效率,針對這一問題研發人員一直在尋找著解決方案,也取得了一定的效果。
電動潛油雙螺桿泵(ESTSP)
電動潛油螺桿泵因其能耗小、占地面積小的優點及其在水平井、斜井、含砂井開采中的獨特優勢,在采油行業獲得了較快的推廣。相比于單轉子的螺桿泵,具有雙轉子的雙螺桿泵是一種相對新興的概念,也為國內外研發新型井下機械采油設備提供了一條嶄新思路 。
雙螺桿泵采油系統可分為地面機械驅動和井下潛油電動機驅動2種 。井下潛油電動機驅動雙螺桿泵系統與電動潛油螺桿泵(ESPCP)采油系統較為類似 , 只是將離心泵組件改換為雙螺桿泵組件 , 即自井底向上的主要組件依次為 “潛油電動機→保護器→雙螺桿泵泵體 ”,泵體部分聯接在油管的下端, 是整套裝置的核心部分。雙螺桿泵相對于螺桿泵具有諸多優勢,其應用也日益廣泛。
人工舉升設備重要性不言而喻,直接關系到運營商的盈利,各大服務公司在人工舉升方面到研究從未停止。針對以上提到的人工舉升技術,小編在本期將為各位帶來具有代表性的抽油機、柱塞泵和ESTSP三種人工舉升設備。
1. Weatherford公司連續抽油桿技術
常規抽油桿舉升采用的抽油桿柱是由不同的部件構成的,平均每25~30ft就需要一個接頭,將桿柱兩部分連接在一起。很多井抽油桿柱的接頭數量往往會有幾百個,組裝過程需要耗費較長的人力作業時間。
連續抽油桿柱的突出特點就是采用了統一的機構設計,相比于傳統單抽油桿具有顯著優點,能夠降低成本、延長設備使用周期并顯著提升采油效率。Weatherford的連續抽油桿技術已經得到了現場的應用,取得了良好的效果。
聽起來很厲害的樣子,小編馬上就給大家呈上來了。
2. Weatherford公司RapidFlo柱塞舉升系統
傳統的柱塞舉升系統在柱塞下降過程中會中斷生產,柱塞下降的時間越長,生產就越滯后。
為了改善這一弊端,Weatherford公司設計了一種高性能的可以取代傳統柱塞舉升系統的工具,RapidFlo柱塞舉升系統可以將生產中斷時間最小化。這意味著更快的卸載和更短的等待時間,從而可以增加產量。
傳統方法與最新工藝的結合,共同期待!
3. 電動潛油雙螺桿泵技術石油圈原創www.h29736.cn
與螺桿泵采油系統相比,ESTSP采油系統具有突出的優點 :雙螺桿泵的2根螺桿轉子靠同步齒輪傳動而非直接接觸 , 能夠降低電力消耗 ; 雙螺桿泵能在高轉速下工作而無須使用減速裝置,效率更高。
與ESP采油系統相比,ESTSP采油系統中2根螺桿轉子組件的抗汽蝕、抗磨損的能力顯然要比葉輪和導輪組件大。
人工舉升設備在油氣開采中必不可少,無論是常規油藏或是非常規油氣都離不開人工舉升設備。目前油價仍舊低迷,如何提高采油效率、降低成本是各大公司面臨的難題,本期也只是在眾多人工舉升設備中選取了一小部分為大家進行介紹,希望各位看官滿意。
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