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勘探与钻采工程

对锦州采油厂推广使用螺杆泵采油技术的调查与思考

2008/6/4   关键字:   来源:中国石油石化工程信息网
 
   [辽河石油报2008年6月3日] 锦州采油厂有个锦45块,曾是小有名气的景点:地面上大片大片的“驴头”俯仰升降,远远望去,煞是壮观,被许多人认为“最能反映油田大工业生产的特色”。
   如今,画面已经难以丰满:许多“驴头”停止了运动,有的平台甚至见不到抽油机了。附近采油小站的采油工人告诉记者,这几年厂里推广使用更为经济有效的螺杆泵采油技术,许多高高大大的驴头式抽油机都被取代了。
   记者在井场看到,螺杆泵地面采油装置只有1米多高,与五六米高的驴头式抽油机相比,确实很不起眼。
   据了解,锦州采油厂近3年来大规模推广使用螺杆泵采油技术,取得了显著的节能增油增效成果:2006年应用200口井,累计增油38961吨;2007年推广使用255口井,节电72.3万元,增油26590吨。2008年,这项技术将覆盖11个区块,推广力度、实施规模继续增大。
   在锦州油田,螺杆泵的螺旋转动,奏出了一曲欢快的科学发展旋律。
    勘探面积狭小,反让发展的视角变得更大。难以摆脱的商品量之痛,逼迫着他们大胆创新、另辟蹊径
   在辽河油田西部三大采油厂中,锦州采油厂有着明显的劣势:油田勘探面积最小,采出程度最高,采油速度最快。
   勘探面积小带来的是生产后劲不足。多年来上级核定给该厂的商品率指标都是产量的90%。当原油年产量达到200万吨时,自用量可以维持生产正常运行;当年产量掉到150万吨时,自用量减少了50000吨油,而注汽、集输等需要的自用量又必须保证,这时完成商品量指标就很困难。2003年以后,该厂每年都有近50000吨的商品量缺口。
   另外,该厂自产天然气较少,无法对自用量给予有效补充。
   严酷的现实还有,锦采许多稠油井进入吞吐生产末期,油汽比极低,烧1吨油,采出不到2吨油。“如果能够通过某种方式,实现冷采,那是最好的。”厂长卢时林说。
   锦采人在稠油井少注汽、进行冷采上做起了文章。 
   他们通过研究发现,不少高含水稠油井可以采用螺杆泵冷采,可以长时间不注汽生产。他们请石油大学的专家们进行室内模拟研究,得到了理论上的支持。2005年起,他们逐渐大面积推广使用螺杆泵采油技术,效果显著。据了解,2007年,他们用螺杆泵冷采,一年少注20万吨蒸汽,节省12000吨原油。
   记者在该厂采油作业二区206中心站23号站采访,站长于福义说起螺杆泵采油的好处来,滔滔不绝。小站旁边的采油平台有7口井,其中就有5口改为螺杆泵生产。于福义指着油井告诉记者:“螺杆泵井管理起来很方便,原来的抽油机井每次巡井得检查20多个点,螺杆泵井主要看看皮带、机油啥的就行。拿解卡来说,如果螺杆泵井卡井,不检泵的话,十几分钟就弄好了;要是抽油机井卡的话,拆井口、起杆、起管、冲砂、下泵、下杆、下管、装井口、连工艺,这套程序下来,最快也得一天一宿。”
   该厂有个螺杆泵与抽油机的比较:设备投资,前者比后者省40%;耗电,前者比后者省40%—50%;维护工作量,前者只有后者的三分之一,节省人工;螺杆泵生产过程中不用注汽,节油效益巨大,安全性好,噪音还低。此外,据专家介绍,螺杆泵技术由于不注汽,减少了水的消耗和废气排放;螺杆泵采出的液量中,含水相对较少,这间接减少了后期脱水的费用,还减少了污水外排量,其连带的环保效益也十分巨大。
    “先吃肉,再啃骨头。”改变不正确的应用观念,不断改进完善工艺,翻启螺杆泵技术从稀油井到稠油井应用新篇章
   螺杆泵和电动潜油泵、游梁式(链条式)抽油机等,都是机械采油的主要技术。在国外,如苏丹、委内瑞拉,螺杆泵采油技术被广泛应用。国内的大庆油田有10000多口井采用螺杆泵生产。这项技术在辽河油田也早就有过零星应用。
   螺杆泵是通过带有螺纹的转子旋转实现采油目的的一种装置。由于是通过旋转采油,砂子在柱塞中不易沉积,也就不容易卡泵,所以早期螺杆泵技术主要用在防砂井上,用于稀油井较多。
   1998年,锦州采油厂就成立了螺杆泵技术项目组,研究这项技术的应用,2000年一下子找了最难的23口井,用螺杆泵采,结果不理想,都停产了。这项技术也受到质疑。
   他们后来反思:当时的出发点不对,把这项技术专门用来解决疑难井,选井思路错了。
   “咱们许多人有个不好的习惯:你不是说这项技术好吗,我就找最难的井让你试,结果不理想,然后就说技术不行。”锦州采油厂厂长卢时林说,“实际上不是技术不好,是思路和观念不对。先让它啃骨头,可能啃不成,还把牙硌了。后来,我们改变了思路,先吃肉,再啃骨头。”
   2002年,该厂调转“枪口”,从易于管理和节能的角度出发,把螺杆泵技术用在稀油井上,取得了较好的节电效果。易于维护管理等优点也得到充分体现。
   但是,用在稀油井上,只能节能,不能增油和省油。随着商品量指标的压力增大,他们想法又变了:不仅要节能,还要增产。增产方法有二:一是增加油井产量;二是减少消耗,热采变冷采,通过节省自用油的消耗,达到间接增加商品量的目的。
   2004年开始,他们把这项技术引到稠油井上。2007年,该厂有180多口稠油高含水井采用了螺杆泵冷采。这些高含水稠油井基本都是热采不出油,处于停产半停产状态,冷采后平均口井日增1吨油。
   在螺杆泵技术推广应用过程中,锦采人吸取过去专往难井上用的教训,认真研究螺杆泵技术的适用条件,按照螺杆泵技术对油井供液能力、油水流动性、井深、油井性质、泵耐热性、含砂量等的适用范围要求,严格挑选符合条件的井,使螺杆泵技术发挥了最大的功效。
   螺杆泵质量和工艺不过关,也是导致过去长时间里螺杆泵技术无法大规模应用的原因。
   螺杆泵一般应用的是光杆盘根盒动密封系统,它具有结构简单、成本低的优点。但该厂在应用过程中发现,由于油稠、转速高、含砂等原因,盘根盒易渗漏,现场更换盘根周期短、工作量大。于是,锦采人借鉴了大庆油田设计的光杆密封技术,将驱动装置改变为上置式机械密封。该密封系统应用后,不仅解决了盘根盒漏油问题,实现免维护1-2年的水平,而且更换时极为方便,避免了原密封系统需拆下整个驱动头进行维护的问题。
   在近几年的螺杆泵技术推广应用实践中,锦采人不断完善的工艺还有耐高压井口卡持器的研制、配套防反转装置、引进变频无级调速系统等10多项。这些工艺的完善和改进也是螺杆泵技术能够大规模应用的重要保证。
   对待螺杆泵,锦采人采取了一种非常灵活的、务实的态度。有的螺杆泵井生产一段时间后,油量不够,锦采人就将螺杆泵井重新改为抽油机注汽生产。该厂采油作业四区85号采油站去年有23口井采用螺杆泵生产,今年已有不少又改回了抽油机注汽生产。“等生产一段时间,达到符合螺杆泵的使用条件时,再改为螺杆泵生产。怎么有利怎么来。”该站站长说。
    站在地上想地下,身在锦采看辽河,放眼未来看今天:锦采人的创新和执著带给人的启示,将远远大于应用螺杆泵本身带来的效益
   锦采人尝到了创新的甜头。对螺杆泵技术的执著,让他们走出了一条适合自己的发展道路。但是这中间积累的宝贵经验,不仅对锦采人自己,也将对整个辽河油田的发展有着重要的借鉴和启示。有人评价,锦采人对待螺杆泵的态度带给人的启示,将远远大于应用螺杆泵本身带来的效益。
   启示一:锦采人开创了一种全新的稠油开发模式。螺杆泵的技术特点决定它主要应用在稀油井上。国外的经验普遍如此。但是,锦采人大胆创新,将它应用到了油水粘度比大的稠油井上,使许多已经停产半停产的高含水油井得以恢复生产。这些吞吐末期的高含水稠油井,用常规抽油机生产,抽出的都是水,油汽比极低,注汽也产不了多少油。锦采人研究发现,螺杆泵旋转连续抽吸采油比抽油机脉冲抽吸采油,更有利于增油并降低采出液量中水的含量。他们在稠油重水淹区用螺杆泵冷采试验成功并推广应用,取得了显著的效果。这在国内外