勝利海洋平臺(tái)幾種機(jī)械采油裝置優(yōu)缺點(diǎn)研究

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1、勝利海洋平臺(tái)幾種機(jī)械采油裝置優(yōu)缺點(diǎn)研【摘要】介紹了海洋平臺(tái)應(yīng)用的幾種機(jī)械釆油裝置的結(jié)構(gòu)原理和性能，總結(jié)了潛油電泵及地面驅(qū)動(dòng)和潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩類螺桿泵裝置應(yīng)用以來的發(fā)展情況、優(yōu)缺點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】電泵；螺桿泵；原理；發(fā)展；優(yōu)缺點(diǎn)前言勝利海上埠島油田于1996年5月投產(chǎn)的CB22A井組6口井，全部采用占地面積小、運(yùn)行成本低廉的螺桿泵，形成與自噴井、電動(dòng)潛油離心泵三足鼎立的局面。隨著地層能量衰減，泵掛淺的螺桿泵逐漸淪為配角地位，被泵掛深、排量大的電動(dòng)潛油離心泵所替代[1],如在2002年投產(chǎn)的CB1D井組6口井，全部選擇了潛油電泵。隨著稠油、薄油層、小儲(chǔ)量等油層的開發(fā)，以及螺桿泵和電

2、動(dòng)潛油離心泵技術(shù)的發(fā)展，新研發(fā)了電動(dòng)潛油螺桿泵，適用范圍的重合面越來越大,海洋采油方式的選擇有了很大的靈活性。1電動(dòng)潛油離心泵1.1電動(dòng)潛油離心泵采油裝置的結(jié)構(gòu)及原理電動(dòng)潛油離心泵簡稱潛油電泵[2],是將潛油電機(jī)、保護(hù)器、油氣分離器、多級(jí)離心泵同電纜及油管一同下入井內(nèi),電纜將電能輸送給潛油電機(jī)，帶動(dòng)多級(jí)離心泵，把井液舉升到地面。1.2電動(dòng)潛油離心泵采油裝置的優(yōu)缺點(diǎn)電動(dòng)潛油離心泵與其它采油方式比具有以下優(yōu)缺點(diǎn)：1.2.1優(yōu)點(diǎn)（1）排量大（30?1600m3/d）,適于中高含水期的提液需要；（2）改進(jìn)后的耐砂寬流道電泵適于含砂流體輸送［3］；（3）操作簡單、管理方便；（4）部

3、分功率轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使井筒原油升溫，降低了流?dòng)阻力，能夠適應(yīng)常規(guī)稠油油田開采。1.2.2缺點(diǎn)（1）井下電纜接地故障率較高；（2）電機(jī)需要降溫，因而對(duì)地層供液要求高；（3）海上電泵管柱帶有井下電纜、液控管線、毛細(xì)測壓鋼管，作業(yè)周期長，且容易損壞；（4）井下機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成作業(yè)和運(yùn)行電力成本較高。1.3電動(dòng)潛油離心泵采油裝置的應(yīng)用及發(fā)展情況截止2012年12月，勝利海洋海二管理區(qū)共管理潛油電泵井197口,占油井總數(shù)比例的98.5%,日產(chǎn)液能力14186.1噸，占油井總產(chǎn)液能力的99.8%,日產(chǎn)油能力4240.4噸,占油井總產(chǎn)油能力的99.7%o2地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵1.1地面驅(qū)動(dòng)螺

4、桿泵采油裝置的結(jié)構(gòu)及原理螺桿泵由定子和轉(zhuǎn)子組成，兩者的螺旋狀過盈配合形成連續(xù)密封的腔體，當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子中旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些密封腔從吸入端隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而不斷盤旋上升，最終在排出端消失，從而將井內(nèi)的流體由底部密封腔逐級(jí)推向頂部密封腔，連續(xù)不斷地舉升到地面。螺桿泵采油裝置主要由地面驅(qū)動(dòng)裝置、螺桿泵和抽油桿三大部分組成［4］,其中，地面驅(qū)動(dòng)裝置與采油樹相連,由電動(dòng)機(jī)、減速箱和盤根盒等組成，抽油桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)連接于抽油桿底端的螺桿泵轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，井下的螺桿泵由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部件組成，螺桿泵是各種井下抽油泵結(jié)構(gòu)中最簡單的一種。2.2地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油裝置的優(yōu)缺點(diǎn)地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵陸地的抽油機(jī)相比具

5、有檢泵周期長、能耗低、占地少、維護(hù)工作少等優(yōu)點(diǎn)，與電動(dòng)潛油離心泵相比有以下優(yōu)缺點(diǎn)1.2.1優(yōu)點(diǎn)(1)結(jié)構(gòu)簡單，沒有電泵井下電纜影響，完井速度快;(2)宜于輸送高粘度、高含氣、高含砂流體［5］；(3)地面驅(qū)動(dòng)裝置耗電量少，運(yùn)行成本低；2.2.2缺點(diǎn)(1)運(yùn)行摩擦損耗定子橡膠，導(dǎo)致泵效逐漸降低；(2)停產(chǎn)維護(hù)工作量大，主要包括：更換和緊固盤根、更換皮帶、更換齒輪油、更換齒輪箱、更換電動(dòng)機(jī)、光桿秤重打撈等;(1)停機(jī)時(shí)，正向扭矩消失后，反向扭矩會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子乃至抽油桿反轉(zhuǎn)，極易造成抽油桿脫扣；（4）油層供液不能完全充滿泵時(shí)，空轉(zhuǎn)使橡膠過熱可導(dǎo)致泵報(bào)廢。2.3地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油裝置的

6、應(yīng)用和發(fā)展情況（1）齒輪箱減速比由4：1發(fā)展到5：1,降低了最小光桿轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)高粘流體輸送要求；（2）簡化了反轉(zhuǎn)油馬達(dá)油封機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低了故障率；（3）光桿密封盤根和采油樹聯(lián)接由絲扣聯(lián)接改為卡箍聯(lián)接。消除了螺桿泵啟動(dòng)時(shí)反扭矩推動(dòng)驅(qū)動(dòng)頭反轉(zhuǎn)現(xiàn)象；（4）在①25.4mm口徑抽油桿的基礎(chǔ)上研制推廣了①36mm口徑空心抽油桿，改善了抽油桿應(yīng)力結(jié)構(gòu)。2005年又應(yīng)用了鎔鈕合金鋼連續(xù)抽油桿（H級(jí)：0=25mm,①=28mm）；（5）增加螺桿泵級(jí)數(shù)，提高了揚(yáng)程。截止到2012年12月海二管理區(qū)共管理海上螺桿泵井3口，占油井總數(shù)比例的1.5%,開井1口，日產(chǎn)液能力34.5t/d,占油井

7、總產(chǎn)液能力的0.2%,日產(chǎn)油能力11.1t/d,占油井總產(chǎn)油能力的0.3%,表明螺桿泵采油裝置已經(jīng)不再適應(yīng)于高成本、高含水、高釆油速度下的海上油田產(chǎn)油主力角色。3電動(dòng)潛油螺桿泵電動(dòng)潛油螺桿泵取消了抽油桿[6],由潛油電纜帶動(dòng)電機(jī)通過減速器驅(qū)動(dòng)，解決了抽油桿脫扣、斷桿及偏磨等問題,具有較深的泵掛、適應(yīng)井液范圍廣、管理簡單、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),適用于常規(guī)抽油設(shè)備如桿式泵、電潛泵等難于運(yùn)行的稠油井、含砂井、含氣井。1.1電動(dòng)潛油螺桿泵采油裝置的結(jié)構(gòu)及原理電潛螺桿泵采油系統(tǒng)分為井下、地面及電力傳送三部分[7]。井下部分主要有螺桿泵、柔性軸、保