谈谈采油不同采油办法基本原理及各自优缺点

论文导读：油层自身的能量来完成的，而由于地层的地质特点，有的油井不能自喷，人工举升就成为解决这个问题的主要途径。目前，利用人工举升将原油从井底举升到地面的方法可分为气举法和抽油法两大类，而每一种方式都有其优势的一面，和其劣势，在采油的过程中都扮演着不同的角色。关键词：自喷采油人工举升气举抽油有杆泵采油无杆泵采油　
1007-0745（2013）09-0109-01
摘要：采油工程中的采油方法有多种，从客观的地下能量来看，可分为自喷采油和人工举升两种。自喷采油就是原油从井底举升到井口，从井口流到集油站，全部都是依靠油层自身的能量来完成的，而由于地层的地质特点，有的油井不能自喷，人工举升就成为解决这个问题的主要途径。目前，利用人工举升将原油从井底举升到地面的方法可分为气举法和抽油法两大类，而每一种方式都有其优势的一面，和其劣势，在采油的过程中都扮演着不同的角色。
关键词：自喷采油人工举升气举抽油有杆泵采油无杆泵采油

一、自喷采油

自喷采油就是原油从井底举升到集油站，全部都是依靠油层自身的能量来完成的。自喷采油的能量来源是：第一、井底油流所具有的压力；第二、随同原油一起进入井底的溶解气所具有的弹性膨胀能量。油井自喷生产，一般要经过四种流动过程：
（1）原油从油层流到井底；
（2）从井底沿着井筒上升到井口；
（3）原油到井口之后通过油嘴；
（4）沿着地面管线流到分离器、计量站。
不论哪种流动过程，都是一个损耗地层能量的过程，四种流动过程压力损耗的情况因油藏而异，大致如下：

1.油层渗流

当油井井底压力高于油藏饱和压力时，流体为单相流动。当井底压力低于饱和压力时，流体在油井井底附近形成多相流动。井底流动压力可通过更换地面油嘴而改变，油嘴放大，井底压力下降，生产压差加大，油井产量增加。多数情况下，油层渗流压力损耗约占油层至井口分离器总压力损耗的10％～40％左右。

2.井筒流动

自喷井井筒油管中的流动，一般都是油、气两相或油、气、水混合物，必须克服三相混合物在油管中流动的重力和摩擦力，才能把原油举升到井口，并继续沿地面管线流动。井筒的压力损耗最大，约占总压力损耗的40％～60％左右。

3.油嘴节流

油气到达井口通过油嘴的压力损耗，与油嘴直径的大小有关，通常约占总压力损耗的5％～20％左右。

4.地面管线流动

压力损耗较小，约占总压力损耗的5％～10％左右。20世纪80年代以来，对自喷井的流动过程开展了节点分析研究。所谓节点分析，就是把油井的整个生产系统，分成若干个节点，由节点把系统分成若干部分，然后就其各个部分在生产过程中的压力损耗进行分析，从而比较科学地分析整个生产系统。
总起来说，自喷采油，井口设备简单，操作方便，油井产量高，采油速度高，生产成本低，是一种最佳的采油方式。在管理上要施行有效的管理制度，尽可能地延长油井自喷期，以获得更多的自喷产量。

二、人工举升

随着油田的不断开发，地层能量逐渐消耗，油井最终会停止自喷。对于不能自喷的油井，必须用人工举升的方法给油流补充能量，将井底的原油采出来。目前，利用人工举升将原油从井底举升到地面的方法可分为气举法和抽油法两大类。
气举采油就是当油井停喷以后，为了使油井能够继续出油，利用高压压缩机，人为地把天然气压入井下，使原油喷出地面。
气举采油是基于U形管的原理，从油管与套管的环形空间，通过装在油管上的气举阀，将天然气连续不断地注入油管内，使油管内的液体与注入的高压天然气混合，降低液柱的密度，减少液柱对井底的回压，从而使油层与井底之间形成足够的生产压差，油层内的原油不断地流入井底，并被举升到地面。
气举采油的优点是：
（1）在不停产的情况下，通过不断加深气举，使油井维持较高的产量；
（2）井口、井下设备比较简单、管理调节比较方便；
（3）减少井下作业次数，降低生产成本。
气举采油必备条件是：
（1）必须有单独的气层作为气源，或可靠的天然气供气管网供气；
（2）油田开发初期，要建设高压压缩机站和高压供气管线，一次性投资大。
气举采油的缺点是：地面设备系统复杂、投资大，而且气体能量的利用率较低。
抽油法：抽油法主要是深井泵采油，可分为有杆泵采油和无杆泵采油两大类。
①有杆泵采油
有杆泵采油由地面抽油机、井下抽油杆和抽油泵三部分组成。抽油泵由工作筒、衬套、柱塞、装在柱塞上的排出阀和装在工作筒下端的吸入阀组成。
它的工作原理是：当活塞上行时，排出阀在油管内的液柱作用下而关闭，并排出相当于活塞冲程长度的一段液体。与此同时，泵筒内的液柱压力降低，在油管与套管环形空间的液柱压力作用下，吸入阀打开，井内液体进入泵内，占据活塞所让出的空间。当活塞下行时，泵筒内的液柱受压缩，压力增高，当此压力等于环形空间液柱压力时，吸入阀靠自身重量而关闭，在活塞继续下行中，泵内压力继续升高，当泵内的压力超过油管内液柱压力时，泵内液柱即顶开排出阀并转入油管内。这样，在活塞不断上下运动过程中，吸入阀和排出阀也不断的交替关闭和打开，结果，使油管内的液面不断上升，一直升到井口，排入地面出油管线。
在理想情况下，当抽油泵的充满状态良好时，上下冲程都出油，在不考虑液体运动的滞后现象时，从井口观察出油情况，应当是光杆上行时，排油量大，下行时排油量小，这一忽大忽小的排油现象，是随光杆的上下行程而变化的。这种方法用量最多，大约占世界人工举升采油总井数的80%～90%。
②无杆泵采油
无杆泵采油是指不用抽油杆传递动力，而是用电动机、高压液体等驱动井下泵开采原油。电动机下到几百米甚至上摘自：毕业论文选题www.7ctime.com
千米的油井里，从井口下一根特殊电缆接在潜油电动机上。当电缆供电后，潜油电动机旋转带动潜油离心泵的多级叶轮转动。每一级叶轮都给井底原油增加一定的能量，就如同抽水机给水增加压力一样。当原油经过多级叶轮转动后，压力会升得很高，于是油就从井底举到井口。潜油电动机直接带动潜油离心泵，省去了不必要的动力消耗。因此，它的功率比抽油机高得多，能节约用电。它可用于很深的高产井，也便于实现油田生产自动化。采油方法除了电潜泵之外还有螺杆泵采油、射流泵采油、水力活塞泵采油等人工举升采油方法。
三、总结
不同采油方法,适用于不同的地质情况，要因地制宜，用最实际的方法来达到最理想的采油效果，这样才能从根本提高采油效率。
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