组合举升系统的研究以及在油田中的应用 |
| 2012-08-29 21:41 作者：陈梅 石磊 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月29日消息 《硅谷》杂志2012年第14期刊文称，目前油田中大多采用单一的采油方式，气举或抽油机，抽油机进行单抽时，受到下泵深度和抽汲参数的影响，导致产量低，因此综合各种采油方式的优缺点，采取组合方式的采油方法，从而增大下泵深度，改善抽汲情况，提高油井产量，其具体组合方式有电潜泵----气举、射流泵----有杆泵、有杆泵----喷射泵，接下来将一一介绍各组合系统的工作原理和工作特点。
组合举升方式采油就是综合各种采油方式的优缺点，使两种不同的采油方式能够组合一起，利用另外一种方式的优点来克服自身存在的缺点从而达到增加产量的目的，目前这种组合举升采油的方式正被广泛研究，国内有有杆泵----喷射泵[1-3]、射流泵----有杆泵[4]的研究实验；国外也有电潜泵----气举[5]的研究。这几种的组合方式在实验的基础上都能得到提高原油产量的的结论，说明其对油井增产有一定的作用，本文接下将会具体介绍各种组合方式的工作原理和工作特点，并提出自己的意见。
1电潜泵----气举的组合举升
这种组合举升是有两个子系统组成，电潜泵子系统和气举子系统。电潜泵单抽时会在泵的下端安装油气分离器，将气体与原油分离使气体从环空排出，提高电潜泵的泵效，但同时气体的能量不能充分得到利用。因此为了解决气体能量不能充分利用的问题，采用了气举----电潜泵的组合举升方式，将地层气重新从油管上部的气举阀注入，同时利用地面高压装置向油管内注入气体，利用气体的膨胀能量降低油管内的液体密度，减少悬点载荷，从而能增大泵的沉没度，增加油井产量。
电潜泵----气举组合具有单一系统所不具有的如下优势：①组合系统的运行功率比单一系统的小；②其组合系统含有两个子系统，因此当某一子系统失效不能工作时并不影响另一子系统的工作，使其继续生产而不停产；③该组合能根据需要自行调整使其在最优状态下生产工作。
陈维、李颖川[6]的《大水量气井电潜泵----气举组合排水采气工艺设计》中对电潜泵气举的举升进行了研究分析，并提出了举升工艺设计方法与步骤，而且在重庆气矿某4716m深井中进行了实施运用，得出电潜泵用量和运行功率分别为单一电潜泵举升的47.2%和46.9%的结论。
杨志、李孟杰、赵海洋[7]的《电潜泵----气举组合接力举升工艺研究》中的研究表明，在电潜泵排量和举升压头不变的条件下，组合举升系统可使电泵的下泵深度达到6000m以上，对提高原油产量起到一定的技术手段和指导意思。
陈维、刘竟成[8]的《电潜泵----气举组合排水采气工艺设计方法研究》中指出了组合举升系统的的各种优点，实现采用较小的泵级数、较小的泵功率就能将地层水泵出地面，从而在油井生产中同时适用。
苏剑红、张烈辉、刘永辉[9]的《海上大液量井电潜泵----气举联合生产系统》中介绍了组合举升系统在海上平台运用时同样能够降低电潜泵功率需求，延长检泵周期，减少停泵时间；而且在海上某井的实例运用中得出组合举升中电潜泵的级数较单一电潜泵举升级数减少了23.9%，功率减少了22.6%。
2射流泵----有杆泵的组合举升
该组合举升系统同样有两个子系统组成，射流泵子系统和有杆泵子系统，有杆泵进行单抽时由于下泵深度大会造成冲程损失大、抽油杆事故多、修井费用高等问题。而把有杆泵和射流泵组合起来能有效的解决此问题，工作过程中，有杆泵会完成地层产液和射流泵乏动力液这两部分液体的举升，因此在保证产量不变的情况下，组合系统的抽汲参数会相应的有所增大。
射流泵----有杆泵组合举升系统有如下特点：①组合抽汲系统抽油一次性投资费用比有杆泵单抽时高；②组合举升系统比单一系统耗电多；③该组合适用于动液面较深的油井，对于动液面浅的油井由于工作效率低并不适用。
李崇志、祝桂波、郭俊杰[10]等的《射流泵与有杆泵组合举升性能分析》中对该系统进行了分析研究，给出了系统参数优选的步骤，并对某油田一口油井进行了实例分析应用，得出组合举升系统与单独有杆泵系统抽汲时相比，延长了抽油杆的寿命，改善了减速箱齿轮的工作条件，提高了抽油杆的泵效，降低了抽油机的功率消耗。
3有杆泵----喷射泵的组合举升
有杆泵----喷射泵组合举升系统有有杆泵、喷射泵和封割器组成。采用喷射泵在下和有杆泵在上的组合方式，喷射泵采用开式动力液循环系统，动力液从环形空间注入，在油管中与液体混合然后排出地面，即反循环方式，而有杆泵通过地面动力装置产生的高速旋转运动传递给曲柄轴，带动曲柄做低速运动，曲柄通过连杆经游梁带动驴头做上次抽汲运动，实现抽油。
目前单一的有杆泵举升系统对于稠油油藏的开采已经不能满足需要，而该组合举升系统能很好的满足深井、超深井及浅层稠油热力开采，即在有杆泵下部安装喷射泵，使其给有杆泵的入口产生一个压力，降低有杆泵的下入深度；对深井进行深抽时，能具备喷射泵的所有优点，使有杆泵在下泵深度不是很大时就能对深井进行抽油；而且从环空注入油管的动力液也能进一步帮助油管内的原油举升。
李晓军、曲占庆、张琪[11]的《有杆泵----喷射泵组合应用技术研究》中对该组合系统进行了研究分析，文中给出了详细的设计步骤，设计后的系统能够提高有杆泵的泵效，改善抽汲效果。而且经过研究计算后得到：有杆泵的泵入口压力在相同的情况下有比正常射流所提供的抽汲能力高；组合举升系统适用于浅层稠油和普通油层的深抽。由于抽油泵的间断抽汲，使得组合举升系统的各种生产参量都是波动的，然而由于这种波动的存在，导致脉冲对产量产生影响，但是这种影响文中没有具体分析，因此这需要以后我们继续进一步研究。
4结论
随着各油田生产逐步步入后期，单一的举升方式受限于其自身的举升能力和产油效率，已不能满足需求，因此组合举升方法的运用会越来越普及。
1）通过以上各个组合举升系统的分析，了解其各自的优缺点和适用条件，为油田以后的生产选择提供参考资料。
2）各组合举升系统通过提高下泵深度或改善抽汲情况来不同程度的提高油井产液量。
3）根据各油井的生产条件，油田生产时可以选择最优的组合方式来提高产量。
4）随着油田的生产，组合举升的优点使其运用会越来越广。
作者简介：
陈梅，女，汉族，石油工程专业本科。（原文载于《硅谷》杂志2012年第14期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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