隨著國(guó)際原油市場(chǎng)價(jià)格的持續(xù)低迷，石油開(kāi)發(fā)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的寒冬期。特別是當(dāng)油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，隨著油井產(chǎn)量自然遞減率的增加，含水率上升，開(kāi)采難度逐漸增大，單井的開(kāi)發(fā)效益便會(huì)下降。在低油價(jià)新常態(tài)下，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，應(yīng)用低產(chǎn)井高效開(kāi)采工藝技術(shù)，提升低產(chǎn)井產(chǎn)量和油井系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低油田噸油生產(chǎn)開(kāi)發(fā)成本，成為各大油田重要的研究方向。
井下高效開(kāi)采技術(shù)工藝
勝利油田采油技術(shù)人員總結(jié)并研究出一系列開(kāi)采技術(shù)工藝，以保證最大限度降低成本的同時(shí)，提高原油的采收率。以下介紹幾種低產(chǎn)井井下開(kāi)采技術(shù)工藝：
井下油水分離采油工藝技術(shù)。該技術(shù)具有穩(wěn)油、控水、節(jié)能、提高采收率等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用水力旋流分離技術(shù)，通過(guò)井下抽油注水雙作用泵，在抽油機(jī)上行程將分離出原油抽出，下行程將分離出的水回注，可在同一油井內(nèi)有效地完成采油、油水分離和產(chǎn)出水回注，降低油井產(chǎn)出液量及采出水量，改善抽油機(jī)工況，節(jié)約水處理費(fèi)用。
自動(dòng)氣舉泵油井開(kāi)采工藝技術(shù)。該技術(shù)采用氣體操作的柱塞自動(dòng)提升工具，可使低產(chǎn)油井增加產(chǎn)量。該裝置的獨(dú)特之處在于工具自帶的壓力驅(qū)動(dòng)閥在每一行程中，以預(yù)先設(shè)定的體積抽吸和排出流體。如果有更多的流體需要采收，該裝置可自動(dòng)返回井筒，且具有維護(hù)服務(wù)量小，作業(yè)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)。
渦流工具油井開(kāi)采工藝技術(shù)。該技術(shù)采用一種創(chuàng)新性的渦流流態(tài)，可從加快水在管道中的流速、減少摩擦損失造成的壓力降。渦流地面工具可以消除水流和氣體在管道低點(diǎn)的聚結(jié)，降低上游的壓力。安裝在油井管柱底部的渦流工具，可以降低油管柱中的壓力，減少氣舉液體時(shí)所需要的氣流。
水力薄膜電潛泵采油工藝技術(shù)。水力薄膜電潛泵的優(yōu)越性在于可以輸送濃度較高的煤質(zhì)，還可以輸送氣態(tài)和固態(tài)混合物，以及輸送不同黏度的液體、在馬達(dá)性能許可范圍內(nèi)，也不會(huì)損壞，其泵的排量恒定、效率高且省電。
耐候蜂泵采氣工藝技術(shù)。該技術(shù)采用一種新式可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)(泵)，用于低產(chǎn)氣井。新式機(jī)泵有4個(gè)旋轉(zhuǎn)工作室，每旋轉(zhuǎn)一周具有4個(gè)吸入沖程和4個(gè)排出沖程，兩個(gè)工作室吸入的同時(shí)兩個(gè)工作室排出，不存在死角和死點(diǎn)，因而不會(huì)積留流體。機(jī)泵有容積控制功能，可以改變流量，不用改變軸轉(zhuǎn)速就能適應(yīng)增減流量的要求，且機(jī)泵既能順時(shí)針旋轉(zhuǎn)又能反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，能安裝在任何部位而不影響操作。
氣井化學(xué)劑注入泵工藝技術(shù)。該技術(shù)采用一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的“柱塞傳送化學(xué)劑系統(tǒng)”，能減輕井筒腐蝕，節(jié)約維護(hù)費(fèi)用，該裝置有5個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，多數(shù)部件置于井口的化學(xué)劑室中。
井下無(wú)線實(shí)時(shí)測(cè)井儀工藝技術(shù)。該技術(shù)采用新型井下無(wú)線測(cè)井儀可以自動(dòng)優(yōu)化油氣井生產(chǎn)，目前系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)壓力和溫度，但可根據(jù)需要增加其他監(jiān)測(cè)功能。它既能用于完井系統(tǒng)，也能進(jìn)行測(cè)井服務(wù)，可用于油藏評(píng)價(jià)和地層壓力恢復(fù)測(cè)試。
油井無(wú)線監(jiān)視系統(tǒng)。該技術(shù)采用非常低的成本實(shí)時(shí)地遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)油井，幫助改善桿式泵的效率。使用該油井無(wú)線監(jiān)視系統(tǒng)后，油井原油產(chǎn)量可以提高3%～10%，電力成本節(jié)省10%，泵系統(tǒng)壽命延長(zhǎng)10%。
地面高效開(kāi)采工藝技術(shù)
以下介紹幾種低產(chǎn)井地面高效開(kāi)采技術(shù)工藝：油井調(diào)速節(jié)能控制技術(shù)。目前油井調(diào)速裝置技術(shù)主要有雙功率電機(jī)、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、永磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、在抽油機(jī)上使用變頻器、磁阻電動(dòng)機(jī)、間歇抽油控制器、機(jī)械減速輪、直線電動(dòng)機(jī)、普通電機(jī)與機(jī)械減速一體的超低電機(jī)、16極永磁電機(jī)、24極永磁電機(jī)、永磁無(wú)刷直流動(dòng)力系統(tǒng)。
雙功率電機(jī)在2000~2007年一直在小規(guī)模應(yīng)用；間歇抽油控制器只是在2002年現(xiàn)場(chǎng)做過(guò)實(shí)驗(yàn)；機(jī)械減速輪2002~2007年有部分采油廠規(guī)模應(yīng)用；永磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)和磁阻電動(dòng)機(jī)2003~2006年有一部分采油廠小規(guī)模應(yīng)用；超低速電機(jī)（齒輪減速電機(jī)）2004~2007年小規(guī)模實(shí)驗(yàn)應(yīng)用；2004~2006直線電機(jī)有部分樣機(jī)在井場(chǎng)試驗(yàn)。
16極永磁同步電動(dòng)機(jī)2007年3月在井場(chǎng)小規(guī)模試驗(yàn)成功。2009年6月24極永磁電機(jī)的樣機(jī)已研發(fā)成功，并投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。永磁無(wú)刷直流動(dòng)力系統(tǒng)于2012年研制成功，2013年至今在部分采油廠得到一定規(guī)模應(yīng)用。對(duì)于產(chǎn)液量較低，抽油機(jī)的沖次調(diào)整不太頻繁的油井，直接選用低速12極、16極永磁同步電機(jī)或齒輪減速電機(jī)節(jié)電效果最佳，不應(yīng)再加裝變頻器，這樣既可節(jié)省投資成本，又能滿足低產(chǎn)量油井高效開(kāi)采需要。
高效節(jié)能變壓器。應(yīng)用雙電壓（9檔）自動(dòng)調(diào)壓變壓器，可以降低變壓器、電動(dòng)機(jī)的容量2—3個(gè)等級(jí)，并與調(diào)壓變壓器配套應(yīng)用抽油機(jī)專用永磁同步電動(dòng)機(jī)。9檔永磁電機(jī)配套自動(dòng)調(diào)壓變壓器，是針對(duì)抽油機(jī)“大馬拉小車(chē)”而設(shè)計(jì)制造的新產(chǎn)品，可以保證抽油機(jī)在額定電壓下啟動(dòng)，增加電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)和變壓器的容量都有不同程度的下降，可以為永磁電機(jī)容性功率因數(shù)的發(fā)揮提供技術(shù)保障。
智能長(zhǎng)沖程皮帶式抽油機(jī)。該抽油機(jī)采用智能化設(shè)計(jì)，能自動(dòng)對(duì)機(jī)能進(jìn)行調(diào)整，與常規(guī)游梁式抽油機(jī)相比，具有操作簡(jiǎn)單，高效節(jié)能，保護(hù)功能完善，安全系數(shù)高的特點(diǎn)。同時(shí)，由于該抽油機(jī)沖程大，沖次慢，有利于提高抽油泵的充滿度系數(shù)，有利于提高稠油井產(chǎn)量。采用長(zhǎng)沖程皮帶式抽油機(jī)伴空心桿摻水降粘工藝，應(yīng)用效果更好。
電加熱變頻控制工藝技術(shù)。目前稠油電加熱開(kāi)采工藝主要有工頻電加熱、中頻電加熱、低頻電加熱和可控硅控制電加熱4種。從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看，中頻電加熱效率最高，效果最好，對(duì)部分電加熱井應(yīng)用節(jié)能變頻裝置，合理優(yōu)化降低電加熱頻率，減少電加熱耗電，可有效降低油井電量。該技術(shù)具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高，技術(shù)性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單，可根據(jù)稠油井生產(chǎn)的實(shí)際需要，對(duì)電加熱桿的輸出功率進(jìn)行隨機(jī)、無(wú)極調(diào)控，實(shí)現(xiàn)電加熱桿的優(yōu)化節(jié)電運(yùn)行，適用于油田稠油開(kāi)發(fā)電加熱井使用。
螺桿泵加變頻調(diào)速工藝技術(shù)。采用油井螺桿泵采油工藝加變頻調(diào)速控制技術(shù)，取代傳統(tǒng)的游梁式抽油機(jī)生產(chǎn)工藝，滿足低產(chǎn)量油井螺桿泵抽油裝置的生產(chǎn)工藝要求，有效解決油泵空抽、能耗高的問(wèn)題，保證螺桿泵工作在合適的運(yùn)行狀態(tài)，確保油井連續(xù)抽油，并達(dá)到提高油井系統(tǒng)的運(yùn)行效率，節(jié)約電能的目的。
低產(chǎn)量井節(jié)能監(jiān)測(cè)技術(shù)。該技術(shù)對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行能效測(cè)試，對(duì)低效井可及時(shí)調(diào)整參數(shù)，利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為管理者提供最先進(jìn)的技術(shù)手段，對(duì)抽油機(jī)的平衡度、供電質(zhì)量、運(yùn)行狀況、4象限電量實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步提高低產(chǎn)油井管理水平。
總之，低產(chǎn)量油井采用高效節(jié)能采油新工藝，因各地低產(chǎn)量井油藏油質(zhì)不同，可根據(jù)具體情況選擇不同的高效開(kāi)采工藝技術(shù)。相近的油藏條件可采用不同的高效開(kāi)采工藝，不同的油藏條件可采用相同的開(kāi)采工藝。運(yùn)用低產(chǎn)量井高效開(kāi)采工藝技術(shù)，提升油井系統(tǒng)運(yùn)行效率，提高低產(chǎn)量油井的產(chǎn)量和效益，不僅可有效應(yīng)對(duì)低油價(jià)下所面臨的經(jīng)營(yíng)困境，也是油田開(kāi)采新技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。
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