机械采油
当自喷井停喷以后,地下原油并没有采尽,还得继续开采。从油田开采的整个过程来看,大部分时间和多数油井将采用机械开采的方式,将地下的原油开采出来。
深井泵采油
在机械采油的方法中,深井泵采油是目前应用最广泛的一种,它占全部机械采油井的80%以上。到过油田的人都会看到,野外的抽油机就向给人磕头一样在不停地上下运动,将地下的原油抽到地面上来。深井泵采油装置由抽油机、抽油泵、抽油杆三大主要部分组成。
抽油机是一套运动减速机构。靠电动机或柴油机带动。
抽油泵也称深井泵,它是有杆机械采油的一种•专用设备,泵位于油井井筒中油液面以下一定深度,依靠抽油杆传递抽油动力。
抽油杆是圆形断面的实心杆体,目前使用的有碳钢和合金抽油杆。抽油杆每根8~9米长,每根之间是丝扣连接,抽油杆的作用是将抽油机的动力传递到抽油泵,使抽油泵的活塞做往复运动。
抽油机的安装与调整质量,直接影响着安全采油和人身安全,因此抽油机安装的基础设计、设备的安装、调整必须按照设计标准、操作规程严格执行。
图4—2游梁式抽油机一抽油泵装置示意图
1一吸人凡尔;2一泵筒;3一活塞;4--排出凡尔;5一抽油杆;
6--油管;7--套管;8一三通;9一盘根盒;10--驴头;11一游梁;
12--连杆;13一曲柄;14--减速箱;15一动力机(电动机)
抽油机的安装应由专业施工队伍进行,要按工程施工标准严格履行验收交接手续;抽油机地基应夯实,保证地基有足够的承载能力,摆放基础时应使每节基础保持水平一致,地基与基础底面之间不得悬空;调整抽油机冲程时,驴头负荷必须卸掉,刹车刹死,游梁前后用安全绳与底座连接好,以防止左右曲柄销总成退出曲柄孔后,游梁失重,从支架上翻倒过来;调整抽油机冲次时,刹死刹车,装卸皮带轮时,禁止猛烈敲击,以免打坏皮带轮、电动机轮;调整抽油机平衡块时,固定螺丝只能松退,不能卸掉,人也要站在安全位置,防止在移动平衡块时,平衡块脱落伤人;调整抽油机驴头与井口对中时,抽油机驴头要停在下死点(最低位置),卸掉负荷并刹死刹车;操作人员高空作业要带安全带;调整抽油机的纵向或横向水平时,必须卸掉负荷,以减轻机身重量,方便移动抽油机,加斜铁时不能猛烈敲打斜铁,防止把基础震碎,可用千斤顶或吊车把底座吊起,再加斜铁。
抽油机启动前先检查流程是否畅通,减速箱、电动机、配电箱是否合乎要求;禁止直接启动,要先点动,让曲柄平衡块摆动起来,利用平衡块的惯性启动,当平衡块向旋转方向摆动时启动;启动后,要按照启动前检查内容再进行检查,并注意运转声音、震动、旋转部位发热等情况;抽油机停机操作时,油井气量大时,要停在下死点;含砂量大时,驴头要停在上死点;启动和停止抽油机时,禁止直接用空气开关来启动和停止,必须使用启动按钮和停止按钮,以防止烧坏设备和伤人。
电动潜油泵采油
电动潜油泵的井下部分是电泵的主要机组,由多级离心泵、保护器、过滤器和电动机几部分组成。离心泵的级数一般多达几十级,目前级数最多的已达到700级,日排量可达一千立方米以上。出口压力高达十多个兆帕,可以把一千多米深的原油举升到地面上来。
地面部分由自动控制台和变压器及附属设备组成,主要用来控制井下机组的启停和对井下机组起自动保护作用,一旦井下机组出了故障或电机过载,它就能自动停机。地面与井下机组的中间部分由油管和特殊结构的电缆组成。由于潜油电泵的工作电压高(600伏—2000伏),井下工作环境和条件比较复杂,易给人身和设备造成伤害。作业时应当注意:连接机组时井口必须放盖板,防止螺栓、工具等掉入井内;按规定打好电缆卡子,卡子松紧要适度;冬季施工当气温低于5℃时,要对电机、电缆、保护器、注油桶进行保温;连接油管时,打好背钳,防止因油管转动而扭伤电缆;雨雪或5级以上大风天气不准施工作业;斜井电泵作业应采取有效扶正措施,即电机底部安装导向扶正器,电缆头上部安装电缆头保护器,分离器与泵连接处安装机组扶正器,每根油管接箍处安装电缆扶正器;机组下放速度不超过每分钟1根油管(10米左右),避免电缆打扭或过度用力拉伸而损伤电缆绝缘;机组通过井筒“狗腿”(井眼在此处的弯度大)时,下放速度要缓慢,低速通过以后,再缓慢上提机组,检查是否遇卡。
电动潜油泵运行时变压器安装位置距井口符合安全距离,基础稳固,并按规定设置围栏;变压器至控制器之间的连接电缆要敷设于地下0.5米处,穿过道路时要穿金属管保护,以防压坏;金属柜外壳、接线盒外壳与井口法兰之间要用粗的钢绞线可靠连接;启动电泵时先合高压电压隔离开关、主电源开关、控制电源开关、运转方式选择开关,最后按启动按钮;停电泵时,先关断运转方式选择开关、控制电源开关和主电源开关,最后断开高压电压隔离开关;电泵机组在运转过程中,严禁带负荷拉电源主开关和高压隔离开关,应利用停电或机组停运时间测绕组对地绝缘电阻,热态下测量的数据不得低于原始测量值的70%。
水力活塞泵采油
水力活塞泵是一种液压传动的无杆泵采油设备,其结构由地面部分、中间部分和井下部分组成。地面部分由地面高压柱塞泵、过滤器和井口装置组成;中间部分由钢制油管构成,是给井下泵的工作液提供一个通道,保证井下泵正常工作;井下部分一般采用双作用型水力活塞泵。
水力活塞泵采油比其他机械采油泵有诸多优点:取消了抽油杆,不但节约了成本,也减少了发生事故的可能性,适合于深井、斜井和定向井的开采,适合稠油井和含蜡多的油井的开采。因为水力活塞泵所用的动力液是通过加温后的热液,这样它能对稠油进行加温降粘,使含蜡高的原油不易析出蜡来。采用这种技术地面建设投入少,建一个泵站可供给几十口油井使用,因此管理很方便。
水力活塞泵采油在投、起投入式水力活塞泵时,要认真检查流程各闸门开关情况;开关采油树闸门时,必须站在闸并用天然气置换管线内的空气,并在管线末端取样分析,直至含氧量减少到要求值为止;投产前应首先利用压缩空气对供气管线升温,直至井口注气温度不低于设计值并在管线周围形成稳定的温度场,方可开始往井内注气;开井时要平稳操作,缓慢打开出油闸门,严格控制注气压力的上升速度,以防油压急剧上升或气量过大而憋坏管线或分离器。井口回压要控制在合理的范围以内,不要超过分离器的工作压力。开启井、站流程闸门时要先低压后高压,关闭闸门时要首先切断高压气源;对供气管线、安全装置要定期检查,当供气管线、设备及部件检修时,必须先泄压,不允许带压作业。