深井小泵径的应用与研究

2022-09-12

由于油田被大量的开采, 石油开采工作已逐渐的暴露出多种问题, 油田进入特高含水期。而已有的深井泵已出现多方面的弊端, 包括抽油泵的工况变差、地层出砂问题、产出液的腐蚀性过强等。面对这些问题, 日常开采工作应立即做出调整, 针对已出现的问题进行分析和研究, 将深井小泵扩大使用规模, 开采模式做出改变, 才能够适用于当前的油田情况。

1 抽油泵的工作原理和特点

常规抽油泵主要有管式抽油泵、杆式抽油泵、硬密封柱塞泵和软密封柱塞泵几种。工作原理主要由图1所示。 (a) 中游动球阀由于重力和液体压力共同作用而关闭, 当柱塞随抽油杆向上运动时, 游动球阀会与柱塞一起向上运动。这时在泵筒中形成负压腔, 固定球阀在压力差的作用而打开, 原油会进入到泵筒中。 (b) 中, 在重力的作用下柱塞向下运动, 固定球阀关闭, 此时由于负压腔内压强增大, 游动球阀被打开, 原油会排出。这个过程为一个冲次, 在柱塞不断的上下运动中, 固定阀和游动球阀不断交替关闭和打开, 油管中液面因此不断上升进而从井口排出。

2 常规深井泵不适用性分析

从世界范围内来看, 人工举升采油法在当今油田开采工作中占据主导地位, 也是最常用的采油方式。在人工举升采油法中, 最常用的采油工具就使利用有杆泵进行抽油工作。因此有杆泵的工作效率决定了抽油技术的先进与否。有杆抽油系统中起决定性作用的就是抽油泵。而现今油田开采的现状是油田已被大量开采, 地层含油量较低, 油井变为低产井。而现有的标准泵径为32mm的抽油泵已经不能够适用于低产井的开采工作, 所以应设计出更小泵径的抽油泵来替换以往的抽油泵进行工作。由于泵径较大的抽油泵功率比较大, 造成的投入也比较大, 用于低产井的开采则有些大材小用, 而造成的资源浪费也是另外一个重要的原因。我国已针对目前的国情和能源短缺问题提出了可持续发展观, 而在油田开采中造成的资源浪费就成为能源浪费、达不到应有的利用率的最大原因。因此, 将常规深井泵替换为小口径深井泵将成为当下油田开采工作的首要步骤。

除此之外, 常规深井泵的几个缺陷也在工作中逐渐暴露出来, 主要有以下几个方面: (1) 耐磨性差。由于深井泵中泵筒硬度不如砂石的硬度高, 因此在开采工作中极易出现磨损现象。而磨损后的泵筒会在工作中发生开裂和脱落, 进而导致深井泵的失效。 (2) 耐腐蚀性差。由于井口出水中会含有化学元素, 因此化学腐蚀性非常严重。而常规的深井泵实用的普通碳钢耐腐蚀性不符合要求, 造成深井泵失效。

3 深井小泵径的应用与研究

由于常规深井泵的弊端和不适用性, 深井小泵径的应用应加大推广力度。深井小泵径能够有效解决油田开采工作中造成的能源浪费和深井泵失效的问题。因此, 加大对深井小泵径的研究和分析并使之应用与日常石油低产井的开采工作中是有效改善当前石油开采效率低的重要途径。

因为抽油泵的泵效决定了油田管理中的技术水平, 所以本文关于深井小泵径的泵效做了基本的研究和分析。影响泵效的因素较为复杂, 但本文重点研究深井小泵径的泵效, 因此根据孔径比的变化对泵效的影响进行分析。以往的抽油泵的孔径基本上是依据API标准来选取, 但深井小泵径的孔径并不在标准之内, 因此根据抽油泵的结构选取适当小口径的深井泵进行对比和分析。本文选取了几种不同的孔径比深井泵, 分别是1, 1.15, 1.3, 1.4四种孔径比对泵效的影响, 得出的结论是:孔径比越大, 泵效越高。但孔径比超出到一定范围内, 泵效又有所下降。其应用的原理是, 孔径比增加时固定阀进油口相应的增大, 当原油进入泵筒时受到的阻力变小, 因此原油进泵效率比较高, 开采效率也会因此提高。

由此得出, 深井小泵径能够有效的提高泵效和泵筒的充满率, 能够较好的解决常规深井泵在工作中产生的泄漏和浪费。因此, 与常规深井泵相比, 小口径深井泵能够更有效的进行油田开采工作。与此同时, 深井小泵径由于功率低, 投入较少, 能够较少的使用资源而产生较大的开采量, 有效的提升油田开采效率。

4 结语

本文对解决当下油田开采工作效率低等特点进行了研究和分析, 总结了抽油泵的工作原理和常用深井泵的不适用原因, 提出了深井小泵的应用与开发, 分析了深井小泵的的特点和优势。但这些研究与分析都是基于模拟和数据进行的, 由于实际情况要更为复杂, 在油田开采工作中应当妥善应对, 针对实际情况进行及时的调整, 更好地提高石油开采工作效率。

摘要：近年来, 经济的高速发展为国民经济带来了巨大的飞跃, 同时对资源的利用也越来越多。随着石油等石化能源不断的被开采, 油田中已出现越来越多的低产井。现有的常用的深井泵常常会造成资源浪费现象, 已越来越不适用与低产井的开采。因此, 更好地应用深井小泵能够有效的提高工作效率并减少资源浪费。本文研究了深井小泵的应用, 望产生帮助。

关键词：深井泵,小口径,应用