泵抽采油法

人工举升采油法

泵抽采油法，人工举升采油法的一种（见人工举升采油法）。在油井中下入抽油泵，把油藏中产出的液体泵送到地面的方法，简称抽油法。此法所用的抽油泵按动力传动方式分为有杆和无杆两类。

简介

有杆泵是最常用的单缸单作用抽油泵（图1），其排油量取决于泵径和泵的冲程、冲数。有杆泵分杆式泵、管式泵两类。一套完整的有杆泵机组包括抽油机、抽油杆柱和抽油泵（图2）。

抽油机主要是把动力机(一般是电动机)的圆周运动转变为往复直线运动，带动抽油杆和泵，抽油机有游梁式和无游梁式两种。前者使用最普遍，中国一些矿场使用的链条抽油机属后一种（见彩图）。抽油杆柱是连接抽油机和抽油泵的长杆柱,长逾千米,因交变载荷所引起的振动和弹性变形，使抽油杆悬点的冲程和泵的柱塞冲程有较大差别。抽油泵的直径和冲程、冲数要根据每口油井的生产特征，进行设计计算来优选。在泵的入口处安装气体分离装置──气锚，或者增加泵的下入深度，以降低流体中的含气量对抽油泵充满程度（即体积效率）的影响。

有杆泵是一个自重系统,抽油杆的截面增加时,其载荷也随着增大。各种材质制成的抽油杆的下入深度，都是有极限的，要增加泵的下入深度，主要须改变抽油杆的材质、热处理工艺和级次。根据抽油杆的弹性和地层流体的特征，在选择工作制度时，要选用冲程、冲数的有利组合。有杆泵的工作深度在国外已超过3000m,抽油机的载荷已超过25t，泵的排量与井深有关,有些浅井日排量可以高达400m3,一般中深井可达200m3,但抽油井的产量主要根据油层的生产能力。有杆抽油机泵组的主要优点是结构简单,维修管理方便,在中深井中泵的效率为50%左右，适用于中、低产量的井。目前世界上有85%以上的油井用机械采油法生产，其中绝大部分用有杆泵。

无杆泵适用于大产量的中深井或深井和斜井。在工业上应用的是电动潜油泵、水力活塞泵和水力喷射泵。

电动潜油泵是一套多级离心泵和电动机直接连接的机泵组。由动力电缆把电送给井下的电机以驱动离心泵，把井中的流体泵送到地面，由于机泵组是在套管内使用，机泵的直径受到限制,所以采取细长的形状（图3）。为防止井下流体(特别是水)进入电枢使电机失效，需采取特殊的密封装置，并在泵和电动机的连接部位加装保护器。泵的排量受井眼尺寸的限制,扬程决定于泵的级数,二者都取决于电动机的功率。电动潜油泵适用于中、高产液量，含气和砂较少的稀油或含水原油的油井。一般日排量为100～1000m3、扬程在2000m以内时，效率较高,可用于斜井。建井较简单，管理方便，免修期较长，泵效率在60%左右；但不适用于高含气的井和带腐蚀性流体的井，下井后泵的排量不能调节，机泵组成本较高，起下作业和检修都比较复杂。

水力活塞泵利用地面泵注入液体驱动井下液压马达带动井下泵，把井下的液体泵出地面。水力活塞泵的工作原理与有杆泵相似，只是往复运动用液压马达和换向阀来实现（图4）。水力活塞泵的井下泵有单作用和双作用两种，地面泵都用高压柱塞泵。流程有两种：①开式流程。单管结构，以低粘度原油为动力液，既能减少管道摩擦阻力，又可降低抽出油的粘度，并与采出液混在一起采出地面。②闭式流程。用轻油或水为动力液,用水时要增添润滑剂和防腐剂,自行循环不与产出的液体相混，工作过程中只需作少量的补充。水力活塞泵可以单井运转，也可以建泵组集中管理，排量适应范围宽，从每日几十到上千立方米等，适用于深井、高扬程井、稠油井、斜井。优点是可任意调节排量，起下泵可不起油管，操作和管理方便。泵效率可达85%以上。缺点是地面要多建一条高压管线,动力液要处理,增加了建井和管理成本。水力射流泵带有喷嘴和扩散器的抽油泵（图5）。水力射流泵没有运动零件,结构简单,成本低，管理方便，但效率低，不高于30～35%，造成的生产压差太小，只适用于高压高产井。一般仅在水力活塞泵的前期即油井的压力较高、排量较大时使用；当压力降低、排量减少时，改用水力活塞泵。

参考书目

K.E.Brown,The Technology of Artificial Lift Methods. Vol.1st ed.,Petroleum Publ.Co.,Tulsa,1980.

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