海上石油,天然氣開采需要哪些技術?
時間:2014-09-08
泵抽采油法有桿泵是一個自重系統,抽油桿的截面增加時,其載荷也隨著增大。各種材質制成的抽油桿的下入深度,都是有極限的,要增加泵的下入深度,主要須改變抽油桿的材質、熱處理工藝和級次。根據抽油桿的彈性和地層流體的特征,在選擇工作制度時,要選用沖程、沖數的有利組合。有桿泵的工作深度在國外已超過3000m,抽油機的載荷已超過25t,泵的排量與井深有關,有些淺井日排量可以高達400m3,一般中深井可達200m3,但抽油井的產量主要根據油層的生產能力。有桿抽油機泵組的主要優點是結構簡單,維修管理方便,在中深井中泵的效率為50%左右,適用于中、低產量的井。目前世界上有85%以上的油井用機械采油法生產,其中絕大部分用有桿泵。無桿泵適用于大產量的中深井或深井和斜井。在工業上應用的是電動潛油泵、水力活塞泵和水力噴射泵。電動潛油泵是一套多級離心泵和電動機直接連接的機泵組。由動力電纜把電送給井下的電機以驅動離心泵,把井中的流體泵送到地面,由于機泵組是在套管內使用,機泵的直徑受到限制,所以采取細長的形狀(圖3)。為防止井下流體(特別是水)進入電樞使電機失效,需采取特殊的密封裝置,并在泵和電動機的連接部位加裝保護器
泵抽采油法有桿泵是一個自重系統,抽油桿的截面增加時,其載荷也隨著增大。各種材質制成的抽油桿的下入深度,都是有極限的,要增加泵的下入深度,主要須改變抽油桿的材質、熱處理工藝和級次。根據抽油桿的彈性和地層流體的特征,在選擇工作制度時,要選用沖程、沖數的有利組合。有桿泵的工作深度在國外已超過3000m,抽油機的載荷已超過25t,泵的排量與井深有關,有些淺井日排量可以高達400m3,一般中深井可達200m3,但抽油井的產量主要根據油層的生產能力。有桿抽油機泵組的主要優點是結構簡單,維修管理方便,在中深井中泵的效率為50%左右,適用于中、低產量的井。目前世界上有85%以上的油井用機械采油法生產,其中絕大部分用有桿泵。無桿泵適用于大產量的中深井或深井和斜井。在工業上應用的是電動潛油泵、水力活塞泵和水力噴射泵。電動潛油泵是一套多級離心泵和電動機直接連接的機泵組。由動力電纜把電送給井下的電機以驅動離心泵,把井中的流體泵送到地面,由于機泵組是在套管內使用,機泵的直徑受到限制,所以采取細長的形狀(圖3)。為防止井下流體(特別是水)進入電樞使電機失效,需采取特殊的密封裝置,并在泵和電動機的連接部位加裝保護器。泵的排量受井眼尺寸的限制,揚程決定于泵的級數,二者都取決于電動機的功率。電動潛油泵適用于中、高產液量,含氣和砂較少的稀油或含水原油的油井。一般日排量為100~1000m3、揚程在2000m以內時,效率較高,可用于斜井。建井較簡單,管理方便,免修期較長,泵效率在60%左右;但不適用于高含氣的井和帶腐蝕性流體的井,下井后泵的排量不能調節,機泵組成本較高,起下作業和檢修都比較復雜。泵抽采油法水力活塞泵利用地面泵注入液體驅動井下液壓馬達帶動井下泵,把井下的液體泵出地面。水力活塞泵的工作原理與有桿泵相似,只是往復運動用液壓馬達和換向閥來實現(圖4)。水力活塞泵的井下泵有單作用和雙作用兩種,地面泵都用高壓柱塞泵。流程有兩種:①開式流程。單管結構,以低粘度原油為動力液,既能減少管道摩擦阻力,又可降低抽出油的粘度,并與采出液混在一起采出地面。②閉式流程。用輕油或水為動力液,用水時要增添潤滑劑和防腐劑,自行循環不與產出的液體相混,工作過程中只需作少量的補充。水力活塞泵可以單井運轉,也可以建泵組集中管理,排量適應范圍寬,從每日幾十到上千立方米等,適用于深井、高揚程井、稠油井、斜井。優點是可任意調節排量,起下泵可不起油管,操作和管理方便。泵效率可達85%以上。缺點是地面要多建一條高壓管線,動力液要處理,增加了建井和管理成本。泵抽采油法水力射流泵帶有噴嘴和擴散器的抽油泵(圖5)。水力射流泵沒有運動零件,結構簡單,成本低,管理方便,但效率低,不高于30~35%,造成的生產壓差太小,只適用于高壓高產井。一般僅在水力活塞泵的前期即油井的壓力較高、排量較大時使用;當壓力降低、排量減少時,改用水力活塞泵。