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采油工艺论文样例十一篇

时间:2023-02-27 11:12:10

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇采油工艺论文范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

采油工艺论文

篇1

1.2原油动力粘度大,油品性质较差。该区块单井产液低,有些生产井在停机一段时间后再启机时,发生光杆被拉弯。针对区块原油粘度高的特点,开展井筒加热降粘工艺研究。

2采油工艺设计

2.1生产压差的确定

合理的生产压差应在满足区块配产的前提下,避免形成水锥、油层出砂和油藏脱气。为提高泵效,防止原油在地层中脱气,根据地层原油饱和压力,确定井底最小流压。该块饱和压力3.32MPa,Q3块最小井底流压3.32MPa。另根据达西渗流公式,在采油指数0.0215m3/d.m.MPa,单井产能4t/d的情况下,区块生产压差为11-13MPa。

2.2下泵深度的确定

由于该区块储层物性差,压力传导慢,易在近井地带形成一个压力亏损带,结合井底最小流压及生产压差研究情况,确定区块常规井下泵深度1800-2300m,水平井下泵深度1600-1800m,单井下泵深度根据实测资料和试油情况确定,并随注水受效情况及时调整。

2.3工作制度的确定

由于该区块原油粘度较高、流动阻力大,为降低原油进泵阻力,提高抽油泵充满系数,应尽可能选择大泵径。但同时考虑到随泵挂深度加大,泵径越大,冲程损失和悬点载荷的增加幅度越大,在深抽时宜选择小泵。确定区块采用¢32mm/¢38mm泵,冲程3-5m,冲次3-6n/min。

2.4抽油杆设计

针对区块原油粘度大,流动阻力大,开展电热抽油杆加热降粘工艺研究。

2.4.1井筒流体变化分析

根据储层流体特点,预测不同产液量和不同含水时井筒流动温度剖面。Q3断块凝固点35-36度,单井日产液2t左右,含水4.9%,原油流至井口的温度在30度左右,因此该区的低产井可以采用井筒电加热工艺降低井口油流阻力。

2.4.2原油热敏性分析

由室内原油粘温曲线,可以看出温度对粘度的影响较大,在40度左右曲线出现拐点,原油粘度开始明显变大,由40度的344mpa.s升至35度的1902mpa.s。通过对区块井筒流体温度和原油热敏性分析可知,通过加热油管内的流体,可以达到降低原油粘度、清防蜡的目的

篇2

0引言

采油工程是石油工程专业的一门专业必修课,是在修完油层(藏)物理、渗流力学、工程流体力学等专业基础课之上而开设的一门主干专业课。该课程涉及的主要内容包括向井流动态分析、井筒多相管流和水平管流计算、人工举升方法、注水、增产增注措施、复杂条件下的开采技术、完井方案设计、采油工程方案设计等内容。该课程涵盖知识面广,难点多。

1培养学习兴趣

“兴趣是最好的老师”。学生只有在对事物产生兴趣时才会主动、自发的去了解和学习,才会产生强烈的求知欲望。因此,作为采油工程课的教师应该注重培养和激发学生对该课程的学习兴趣。掌握当前国内外石油工业的发展动态,精心组织教案,做好充分的准备工作。①加强专业教育,认清国内外石油工业的发展形式。教师应对国内外石油工业的发展历程和我国目前对能源的需求进行介绍和分析。让学生了解到当前国内各油田采油工艺技术发展的状况,懂得采油工程在石油开采中的地位和作用,懂得在新的就业形式下如何学好该课程,打下良好的基础。②精心编制教案,采用手段多样的教学方式。采油工程是一门与油田实际有着紧密联系的专业课,因此,教师在编制教案时应多采用油田的实际资料和相关图片来加深学生的印象。如封隔器,井下配水器等。如果只是从理论上讲解,很难提高学生的认知水平,如果更多地采用实物或图片,却可以达到事半功倍的效果。教师要充分利用这一点,激发学生学习的兴趣。如讲述抽油泵的工作原理时,可以采用Flas进行演示,学生也就很容易掌握和理解这一内容,同时也避免了理论学习的枯燥。③积极开展互动式教学,激发学生学习热情。如在讲授向井流动态分析时,可以提问学生对达西渗流定律的理解,讲述达西定律的来龙去脉。活跃课堂气氛,调动学生听课的积极性和学习激情。学生们在轻松愉快的环境中学习,就不会感觉到理论学习的枯燥,所学的知识也很容易掌握。④紧密结合油田实际。作为采油工程课的教师应该多收集油田实际生产资料,将科研成果与教学相结合,在教学过程中更多的运用油田资料来激发学生的学习热情。如在讲授注水井吸水剖面测试时,就可以运用油田真实的吸水剖面测试曲线来加深学生对知识点的理解,也让学生懂得怎样学好本领将来更好地服务于油田实际生产。

2优化教学手段

随着石油工业的发展和国家对能源的需求,中石油、中石化、中海油等三大油公司积极发展海外业务,拓宽国内外市场。对人才的需求也更加趋向于复合型的人才。因此,为了适应新形式下石油工业对人才的需求,需要更新教学手段。《采油工程》课程应采用传统教学与新型多媒体教学相结合的技术手段,传统的教学手段即黑板和粉笔。对于教学内容中的重点和难点问题,如复杂油藏向井流动态分析、多相管流压力梯度分布公式推导等,采用板书方式,引导学生思考,参与具体推导过程,加深理解。对于教学内容中的基本概念、计算方法(如有杆抽油泵系统API方法设计)和计算步骤(如连续气举设计)等内容的讲解,以及一些复杂过程的动态模拟,如井筒气液两相流流动型态的划分,应采用预先制作的多媒体课件(如Flas或放录象)进行演示,引导学生进行形象思维,加深理解。多媒体教学具有生动、形象、直观、信息量大等特点,能充分调动学生各种感官的综合功能,提高学生的注意力。

3重点难点教学

篇3

采油院把新技术推广和技术服务的重点放在提高油气采收率、储量动用率和节能减排三个主阵地上,加大技术集成配套及规模化推广应用力度,提高科技创新成果转化率和科技贡献率。推进院厂结合。院厂结合是采油院立足油田大局、转变思想观念、服务油田生产的一项重要举措,是实现科研与生产有效对接的载体。采油院与各采油厂以“联合攻关、成果共享、责任共担”为指导思想,构建科研生产一体化的联合团队,建立与采油厂经常性工作对接机制,实行院领导、首席专家负责制,经常性地深入到所负责联系的采油厂了解开发现状、生产难题,系统整理后逐一确定解决问题的牵头研究单位,以定期到所联系的采油厂对接,协调解决问题、推动工作开展。创新专项治理模式。针对油田老区资源有效接替压力增大,生产过程中高能耗、技术水平低等问题,为夯实老油田稳产基础,保障老区持续发展,实施了专项治理工程。以采油院为主组成的专家组或项目组,负责技术优化、方案设计、技术配套、施工监督、技术服务、材料配送、实施效果跟踪分析。采油厂负责现场实施和资料录取。通过近几年实施的七项专项治理工程,形成了一套科学、规范、高效的运行模式,加速了成熟技术的规模化应用。优化产能建设方案。针对不同类型油藏的特点,加强前期研究,以室内研究为基础,以现场试验为依托,提高对油藏的认知程度,优化工艺技术,增强产能建设方案的针对性。按照“超前计划、超前研究、超前部署”的要求,加强与油藏工程、钻井工程、地面工程、经济评估的结合,并同步研究。强化技术标准的制定。采油院标准的制修订工作,一直坚持与科研成果同步,与新产品同步的原则,及时将新成果、新产品组织转化为标准,并随着技术的不断进步,及时进行标准的修订工作。通过技术标准的制定,促进科技创新成果的推广应用,更好的服务于油田生产。

加强人才队伍建设,为科技创新提供智力保障

按照“人才为本,创新至上”的核心价值观,有效盘活人才资源。深入开展导师带徒、青年科技创新立项、青年人才技能接力赛等活动,加速青年科研人员成长与进步。与国内外知名高校和研发机构构筑联合攻关体系,提升科研人员的基础理论研究能力和水平。通过设置各个层面的科研课题,为科研人员搭建了充分施展才能、实现自身价值的平台。塑造科研团队文化,为科技创新营造良好氛围。突出创新导向,构建提高创新能力和创新效率的长效机制,相继出台学习型激励制度、科研奖励办法、职称量化评审制度等,充分激励科研人员投身科技创新的积极性和主动性;突出制度导向,采油院对原有的各项规章制度进行梳理,把文化理念融入到具体的规章制度中。形成靠制度管人、靠制度管事的科学管理、规范运行的模式;突出基层导向。采油院按照“区分层次、全面推进”的原则,积极推进基层文化建设。营造良好的基层家文化氛围,推进文化落地,提升了科研团队的凝聚力和战斗力;突出品牌导向。定期在在全院范围内评选品牌人才、品牌技术、品牌产品和品牌服务,形成了一批有影响力的品牌。

模式运行产生的效果

篇4

一、 螺杆泵采油工艺简介

螺杆泵作为一种油田采输工艺技术,是一种行之有效的采输手段,广泛应用于采油生产,而且被广泛应用于油田地面油气集输系统。这一切均取决于其对于输送介质物性有着优越的适应性,尤其是对于气液混合物的输送,能很好的解决普通容积泵所面临的气蚀、气锁、砂卡问题,达到很高的效率。

二、 螺杆泵采油装置结构及其工作原理

螺杆泵采油装置是由井下螺杆泵和地面驱动装置两部分组成。二者由加强级抽油杆作为绕轴,把井口驱动装置的动力通过抽油杆的旋转运动传递到井下,从而驱动螺杆泵的转子工作。螺杆泵结构如图1所示:井下螺杆泵是由一个单头转子和一个双头定子组成,在两件之间形成一个个密闭的空腔,当转子在定子内转动时,这些空腔沿轴向由吸入端向排出端方向运动,密封腔在排出端消失,同时在吸入端形成新的密封腔,其中被吸入的液体也随着运动由吸入端被推挤到排出端。最终这些封闭腔随转子旋转,从泵入口向出口方向移动,并将液体由进口端推向出口端,排入到管线,举升到地面。

三、 螺杆泵性能特点

1、螺杆泵属于容积式泵,液体沿输液元件的轴向均匀、低速流动,是螺杆泵具有独特的优点。

2、液体的种类多,粘度范围大,可抽稠油和高含蜡原油。

3、适应产量方面,从几立方米到高产的几百立方米均可顺利举升。

4、携砂能力强,衬套材料对砂粒等固体杂物有容让性,可抽含砂原油。还具备高气液比处理能力,不发生气锁。

5、运动部件少,没有阀件和复杂流道,油流扰动小,水力损失低,泵效达70%,系统效率达60%

6、流量调节容易,改变地面驱动装置的转速就可实现。

7、整套设备易损件少,井口驱动头仅有1套需的驱动头,井下设备也只有1个移动件,维护方便,运行费用低。

8、螺杆泵采油系统的主要缺点是扬程较低。目前,最大清水扬程仅为2600米,不能满足深井开采要求。

四、螺杆泵采油故障原因分析

应用螺杆泵采油工艺技术,目的是通过螺杆泵采油工艺解决稠油在油井井筒中的流动问题、地层疏松引起的出砂问题,自从在B125区使用螺杆采油工艺以来,这一新工艺、措施的引进及应用取得了良好的效果。但是在使用过程中出现一些问题值得讨论。

1、 井口回压高、负荷重造成烧皮带频繁、电机烧毁

原因:

a、因为混合物流体的粘度过高,根据B125区原油粘度为348~7092mPa.s,胶质和沥青质的含量为21.95~44.4% ,含蜡量为7.42~15.58%.原油胶质和沥青质的含量较高。原油在井下泵的强烈搅拌作用下,原油和水形成乳化程度很高的油包水型乳状液,乳状液的粘度随着乳化程度的升高(水滴颗粒被搅拌得很细)而大幅度提高,远远超出了螺杆泵负荷能力。

转贴于

b、驱动装置故障引起机械负荷增大,主要有中间滚轴轴承磨损造成受力不均引起负荷增大,上下两端的定位扶正滚珠轴承磨损、输入轴齿面和主锥体齿面啮合间隙过大造成受力不均引起负荷增大

c、因为原油在举升过程粘度会升高,所以一些螺杆泵井一旦回压过高则必须洗井才能恢复生产,同时地面输油管线需要扫线。因为乳状液的粘度对于温度的敏感性低,加温对于降粘效果不明显,通常将转子提出泵筒后采用反洗井。

1、 抽油杆、转子及油管脱扣

原因:

a、由于螺杆泵井采用φ25mm高强度抽油杆和φ36mm空心抽油杆,由于扭矩大,很容易造成杆断和防脱器碎裂和过载停机,断脱位置在上、中、下均有。主要是停机时因为扭力卸载,抽油杆高速反转,其反转速度远远高于正常开抽时的正转速度,此时抽油杆非常容易脱扣,甚至造成油管脱扣。

b、目前使用的油管锚为机械式座封,在座封时主要靠给油管加压使其坐封。加压使油管在井内严重弯曲,抽油杆在油管内工况恶化,坐封力不好控制,故易导致油管脱扣。

3. 驱动装置的密封性差

现有地面驱动装置密封有两处:一是减速器油封密封,二是井口盘根盒密封。尤其井口盘根密封漏油严重,因为现在采用的盘根为“O”型聚乙烯四氟,对光杆磨损较大,造成光杆外径变细,新加盘根后,光杆与盘根之间密封由于盘根的可塑性差造成间隙过大,导致从盘根处漏油。

4、 井下工况判断不精确

目前尚无有效的螺杆泵工况监测手段,对螺杆泵井的泵况诊断仅有2 种方法。一是观察运行电流,看电流是否在正常范围之内;二是井口憋压测试压降,通过观察油、套压的变化,绘制变化曲线进行分析,对出现的复杂情况难以准确诊断。

5、泵最佳实际排量与油井产能不匹配

五、对策

1、对反向乳化严重的油井,采用环空加破乳剂的方式生产,降低产出液粘度,并可提高螺杆泵的吸入能力。

2、采用电动潜油螺杆泵,减少由于抽油杆搅动引起的粘度增加,并可提高油井的流通面积,井下机组运转产生的热量还可加热原油降低井筒流体的入泵粘度。

3、采用传递高扭矩的抽油杆,解决抽油杆本体、连接丝扣的抗扭问题,防止抽油杆断脱。

4、用旋转式油管锚替代在用的油管锚,减小因为管、杆弯曲造成的管、杆脱扣

5、对盘根密封的泄漏一是采用高塑性盘根,二是使用带锥度的盘根盒。

篇5

一、螺杆泵采油工艺简介

螺杆泵作为一种油田采输工艺技术,是一种行之有效的采输手段,广泛应用于采油生产,而且被广泛应用于油田地面油气集输系统。这一切均取决于其对于输送介质物性有着优越的适应性,尤其是对于气液混合物的输送,能很好的解决普通容积泵所面临的气蚀、气锁、砂卡问题,达到很高的效率。

二、螺杆泵采油装置结构及其工作原理

螺杆泵采油装置是由井下螺杆泵和地面驱动装置两部分组成。二者由加强级抽油杆作为绕轴,把井口驱动装置的动力通过抽油杆的旋转运动传递到井下,从而驱动螺杆泵的转子工作。螺杆泵结构如图1所示:井下螺杆泵是由一个单头转子和一个双头定子组成,在两件之间形成一个个密闭的空腔,当转子在定子内转动时,这些空腔沿轴向由吸入端向排出端方向运动,密封腔在排出端消失,同时在吸入端形成新的密封腔,其中被吸入的液体也随着运动由吸入端被推挤到排出端。最终这些封闭腔随转子旋转,从泵入口向出口方向移动,并将液体由进口端推向出口端,排入到管线,举升到地面。

三、螺杆泵性能特点

1、螺杆泵属于容积式泵,液体沿输液元件的轴向均匀、低速流动,是螺杆泵具有独特的优点。

2、液体的种类多,粘度范围大,可抽稠油和高含蜡原油。

3、适应产量方面,从几立方米到高产的几百立方米均可顺利举升。

4、携砂能力强,衬套材料对砂粒等固体杂物有容让性,可抽含砂原油。还具备高气液比处理能力,不发生气锁。

5、运动部件少,没有阀件和复杂流道,油流扰动小,水力损失低,泵效达70%,系统效率达60%

6、流量调节容易,改变地面驱动装置的转速就可实现。

7、整套设备易损件少,井口驱动头仅有1套需的驱动头,井下设备也只有1个移动件,维护方便,运行费用低。

8、螺杆泵采油系统的主要缺点是扬程较低。目前,最大清水扬程仅为2600米,不能满足深井开采要求。

四、螺杆泵采油故障原因分析

应用螺杆泵采油工艺技术,目的是通过螺杆泵采油工艺解决稠油在油井井筒中的流动问题、地层疏松引起的出砂问题,自从在B125区使用螺杆采油工艺以来,这一新工艺、措施的引进及应用取得了良好的效果。但是在使用过程中出现一些问题值得讨论。

1、井口回压高、负荷重造成烧皮带频繁、电机烧毁

原因:

a、因为混合物流体的粘度过高,根据B125区原油粘度为348~7092mPa.s,胶质和沥青质的含量为21.95~44.4%,含蜡量为7.42~15.58%.原油胶质和沥青质的含量较高。原油在井下泵的强烈搅拌作用下,原油和水形成乳化程度很高的油包水型乳状液,乳状液的粘度随着乳化程度的升高(水滴颗粒被搅拌得很细)而大幅度提高,远远超出了螺杆泵负荷能力。

b、驱动装置故障引起机械负荷增大,主要有中间滚轴轴承磨损造成受力不均引起负荷增大,上下两端的定位扶正滚珠轴承磨损、输入轴齿面和主锥体齿面啮合间隙过大造成受力不均引起负荷增大

c、因为原油在举升过程粘度会升高,所以一些螺杆泵井一旦回压过高则必须洗井才能恢复生产,同时地面输油管线需要扫线。因为乳状液的粘度对于温度的敏感性低,加温对于降粘效果不明显,通常将转子提出泵筒后采用反洗井。

1、抽油杆、转子及油管脱扣

原因:

a、由于螺杆泵井采用φ25mm高强度抽油杆和φ36mm空心抽油杆,由于扭矩大,很容易造成杆断和防脱器碎裂和过载停机,断脱位置在上、中、下均有。主要是停机时因为扭力卸载,抽油杆高速反转,其反转速度远远高于正常开抽时的正转速度,此时抽油杆非常容易脱扣,甚至造成油管脱扣。

b、目前使用的油管锚为机械式座封,在座封时主要靠给油管加压使其坐封。加压使油管在井内严重弯曲,抽油杆在油管内工况恶化,坐封力不好控制,故易导致油管脱扣。

3.驱动装置的密封性差

现有地面驱动装置密封有两处:一是减速器油封密封,二是井口盘根盒密封。尤其井口盘根密封漏油严重,因为现在采用的盘根为“O”型聚乙烯四氟,对光杆磨损较大,造成光杆外径变细,新加盘根后,光杆与盘根之间密封由于盘根的可塑性差造成间隙过大,导致从盘根处漏油。

4、井下工况判断不精确

目前尚无有效的螺杆泵工况监测手段,对螺杆泵井的泵况诊断仅有2种方法。一是观察运行电流,看电流是否在正常范围之内;二是井口憋压测试压降,通过观察油、套压的变化,绘制变化曲线进行分析,对出现的复杂情况难以准确诊断。

5、泵最佳实际排量与油井产能不匹配

五、对策

1、对反向乳化严重的油井,采用环空加破乳剂的方式生产,降低产出液粘度,并可提高螺杆泵的吸入能力。

2、采用电动潜油螺杆泵,减少由于抽油杆搅动引起的粘度增加,并可提高油井的流通面积,井下机组运转产生的热量还可加热原油降低井筒流体的入泵粘度。

3、采用传递高扭矩的抽油杆,解决抽油杆本体、连接丝扣的抗扭问题,防止抽油杆断脱。

4、用旋转式油管锚替代在用的油管锚,减小因为管、杆弯曲造成的管、杆脱扣

5、对盘根密封的泄漏一是采用高塑性盘根,二是使用带锥度的盘根盒。

篇6

主管单位:中国石油天然气集团公司

主办单位:大庆油田有限责任公司

出版周期:双月刊

出版地址:黑龙江省大庆市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1000-3754

国内刊号:23-1286/TE

邮发代号:14-105

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1982

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

中科双效期刊

Caj-cd规范获奖期刊

篇7

微生物原油采收率技术(microbial enhananced oil recovery,MEOR)

是利用微生物在油藏中的有益活动,微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油,并对原油/岩石/水界面性质的作用,改善原油的流动性,增加低渗透带的渗透率,提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比,该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。

一、微生物采油技术概况

1926年,美国科学家Mr.Beckman提出了细菌采油的设想。1946年Zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理,获得微生物采油第一专利。I.D.shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作,奠定了微生物采油的基础。美国的Coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在Bokor油田做先导性矿物试验,采油量增加了47%。2002年至2003年,我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用,累计增产原油1695t,累计少产水1943t,有效期达10个月。

美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面,处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量,微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年,俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物,共增产原油13.49x10t,产量增加了10~46%。1988年至1996年,俄罗斯在11个油田44

个注水井组应用本源微生物驱油技术,共增产21x10t。

20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究,但发展缓慢。80年代末,大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国Micro~Bac公司合作,分别进行了单井吞吐试验。1994年开始,大港油田与南开大学合作,成功培育了一系列采油微生物,该微生物以原油和无机盐为营养,具有降低蜡质和胶质含量功能,并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来,吉林油田与13本石油公司合作,探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验,21口井见效,见效率达70%。2000年底,大庆油田采油厂引进了美国NPC公司的耐高温菌种,在Y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验,结果表明,采收率达43.41%,增加可采储量1.81×10t,施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。

二、微生物采油技术机理

(一)微生物采油技术与油田化学剂

在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂,现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后,将发生物理变化和化学变化,对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境(渗透压、氧化还原电位、pH值)的改变,又可直接改变生物的生理(呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成)以及影响微生物细胞壁的功能,从而影响微生物的生长,降低采收率。

(二)微生物驱油机理

因为,微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程,除了具有化学驱提高原油采收率的机理外,微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入,但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述,据分析,主要包括以下几个方面:

1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂,能降低岩石一油一水系统的界面张力,形成油一水乳状液(水包油),并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度,使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质,提高孔隙度和渗透率,增加原油的流动性,并与钙质岩石产生二氧化碳,提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油,降低原油粘度。

2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞,堵塞高渗透层,调整吸水剖面,增大水驱扫油效率,降低水油比,起到宏观和微观的调剖作用,可以有选择地进行封堵,改变水的流向,达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中,微生物易增殖,生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物,具有高效堵塞作用。

3.生物气增油机理。代谢产生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等气体,可以提高地层压力,并有效地融入原油中,形成气泡膜,降低原油粘度,并使原油膨胀,带动原油流动,还可以溶解岩石,挤出原油,提高渗透率。

4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等,可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃,降低原油的粘度,并可裂解石蜡,减少石蜡沉积,增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出,降低油水界面张力,改善原油的流动性。

5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜,改善岩石孔隙壁面的表面性质,使岩石表面附着的油膜更容易脱落,并有利于细菌在孔隙中成活与延伸,扩大驱油面积,提高采收率。

(三)理论研究

1.国内外的数学模型。20世界80年代末,国外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。Zhang模型优于Islam模型在于可描述微生物在地层中的活动,却难于现场模拟。Chang模型是三维三相五组分,能描述微生物在地层中的行为,不能描述在油藏中的增产机理。

2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分,其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型,使微生物充分繁殖,便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法,可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化,对岩心渗透率的影响等信息。

(四)源微生物的采油工艺

国内油田(大庆等)已进人高含水开发期,是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油,要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落,宜采用内源微生物驱油工艺,这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。

三、结语

综上所述,在我国油田中,特别是大庆油田,在微生物采油技术具有提高采收率的效果,对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性,微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。

篇8

微生物原油采收率技术(microbialenhanancedoilrecovery,MEOR)

是利用微生物在油藏中的有益活动,微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油,并对原油/岩石/水界面性质的作用,改善原油的流动性,增加低渗透带的渗透率,提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比,该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。

一、微生物采油技术概况

1926年,美国科学家Mr.Beckman提出了细菌采油的设想。1946年Zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理,获得微生物采油第一专利。I.D.shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作,奠定了微生物采油的基础。美国的Coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在Bokor油田做先导性矿物试验,采油量增加了47%。2002年至2003年,我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用,累计增产原油1695t,累计少产水1943t,有效期达10个月。

美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面,处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量,微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年,俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物,共增产原油13.49x10t,产量增加了10~46%。1988年至1996年,俄罗斯在11个油田44

个注水井组应用本源微生物驱油技术,共增产21x10t。

20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究,但发展缓慢。80年代末,大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国Micro~Bac公司合作,分别进行了单井吞吐试验。1994年开始,大港油田与南开大学合作,成功培育了一系列采油微生物,该微生物以原油和无机盐为营养,具有降低蜡质和胶质含量功能,并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来,吉林油田与13本石油公司合作,探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验,21口井见效,见效率达70%。2000年底,大庆油田采油厂引进了美国NPC公司的耐高温菌种,在Y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验,结果表明,采收率达43.41%,增加可采储量1.81×10t,施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。

二、微生物采油技术机理

(一)微生物采油技术与油田化学剂

在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂,现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后,将发生物理变化和化学变化,对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境(渗透压、氧化还原电位、pH值)的改变,又可直接改变生物的生理(呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成)以及影响微生物细胞壁的功能,从而影响微生物的生长,降低采收率。

(二)微生物驱油机理

因为,微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程,除了具有化学驱提高原油采收率的机理外,微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入,但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述,据分析,主要包括以下几个方面:

1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂,能降低岩石一油一水系统的界面张力,形成油一水乳状液(水包油),并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度,使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质,提高孔隙度和渗透率,增加原油的流动性,并与钙质岩石产生二氧化碳,提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油,降低原油粘度。

2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞,堵塞高渗透层,调整吸水剖面,增大水驱扫油效率,降低水油比,起到宏观和微观的调剖作用,可以有选择地进行封堵,改变水的流向,达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中,微生物易增殖,生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物,具有高效堵塞作用。

3.生物气增油机理。代谢产生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等气体,可以提高地层压力,并有效地融入原油中,形成气泡膜,降低原油粘度,并使原油膨胀,带动原油流动,还可以溶解岩石,挤出原油,提高渗透率。

4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等,可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃,降低原油的粘度,并可裂解石蜡,减少石蜡沉积,增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出,降低油水界面张力,改善原油的流动性。

5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜,改善岩石孔隙壁面的表面性质,使岩石表面附着的油膜更容易脱落,并有利于细菌在孔隙中成活与延伸,扩大驱油面积,提高采收率。

(三)理论研究

1.国内外的数学模型。20世界80年代末,国外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。Zhang模型优于Islam模型在于可描述微生物在地层中的活动,却难于现场模拟。Chang模型是三维三相五组分,能描述微生物在地层中的行为,不能描述在油藏中的增产机理。

2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分,其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型,使微生物充分繁殖,便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法,可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化,对岩心渗透率的影响等信息。

(四)源微生物的采油工艺

国内油田(大庆等)已进人高含水开发期,是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油,要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落,宜采用内源微生物驱油工艺,这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。

三、结语

综上所述,在我国油田中,特别是大庆油田,在微生物采油技术具有提高采收率的效果,对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性,微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。

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你们好!

我叫XXX,1989年7月毕业于西北大学石油地质专业,同期分配到采油八队任见习技术员;90年1月到采油一矿地质组;94年3月任地质组长,6月任矿生产办付主任,同年被评为工程师;95年8月调到地质所三采室任付主任;现任地质所开发一室付主任。自94年晋升为工程师以来,本人牢固树立“科技兴油”意识,刻苦钻研、努力进取,不断探索孤岛油田“三次采油”的新途径,取得了一定成绩。目前,孤岛采油厂的注聚驱三次采油已发展到一定规模,为全局最大的注聚区,聚合物累计增油已达206万吨,年产油量却占了采油厂的41%左右。截止目前,共参与国家级科研项目2项,局级科研项目11项,厂级科研项目5项,合理化建议12项。并有3项荣获治理局优秀开发方案1等奖,2项QC成果荣获采油厂3等奖,7项现代化治理成果荣获厂级1、2、3等奖,1项合理化建议荣获厂级1等奖,2项获二等奖,3项获三等奖,在省级以上科技会议5篇,在局级以上科技会议2篇,在厂级以上科技会议2篇,编写了《化学驱矿场试验设计及技术要求》企业标准。连年被评为采油厂双文明先进个人,96年被评为“采油厂双文明标兵”。

一、立足于理论与实践的有机结合,充分发挥业务优势,为保持采油一矿原油超产稳产做出了积极的贡献

1994年在采油一矿任地质组长。地质作为开发的龙头,我充分发挥自己的业务优势,积极组织开展了各项地质研究与生产运行及各项开发指标的控制,采油一矿的各项地质工作水平一直保持在采油厂前列。同时,工作过程中非常注重运用新理论新工艺新方法,如94年与石油大学合作对西区开展了《非均质研究》工作,为西区各项上产措施的提出提供了可靠的依据。勤于动脑,善于动脑,为保证原油生产任务的圆满完成,狠打聪明措施,在深入调查的基础上,每月提出各类有效上产措施30余项。勤于总结,善于总结,在总结中寻找探索油田生产的规律,在总结中不断提高自己的业务素质和驾驭知识的能力。在95年采油厂春季和上半年采油厂开发技术座谈会上的发言均获得了2等奖的好成绩。94年6月至95年8月担任起了采油一矿生产办副主任的职务,在抓好地质工作的同时,不断强化协调运行好生产、狠抓生产治理。同时,充分利用业余时间先后系统地学习了油田生产、治理方面的理论知识,虚心向老师傅学习,深入现场施工一线,注重在实践中积累经验和吸收教训,很快就适应了工作,成为了领导指挥生产的先行官,在为一矿的原油上产中发挥了积极的作用。

二、立足于增加可采储量和提高采收率,大力推广应用注聚驱三次采油技术,为采油厂持续稳定发展做出了积极的贡献

1995年8月,因工作需要我被调到地质研究所任三次室副主任,主要从事三次采油技术推广与研究工作。由于聚合物驱是一项高新技术,采油厂正处于先导试验和扩大试验阶段,国内外可借鉴的现场试验不多,试验为常规井网污水注入,加之孤岛油田处于特高含水后期开发,油稠、高温、高盐,聚合物试验的条件较苛刻,工作难度非常大,注入治理、开发规律的熟悉等等国内外更无可借鉴资料,一切工作从零开始,摸着石头过河,这是一项非常具有挑战性的工作。工作一上手,我注重从基础理论入手,认真学习和借鉴了国内外注聚方面的一些规律,查阅了大庆油田关于注聚驱增油方面的有关资料,同时结合孤岛油田注聚开发的实际,不断探索、不断总结,在学习中提高熟悉,在总结中积累经验,使采油厂的注聚开发效果逐年好转。为了增强注聚开发工作的针对性、眷属、和科学性,与石油大学合作进行了《孤岛油田中一区Ng3-4油藏精细描述》工作,对有针对性地进行注聚单元整体调配和提出科学合理的措施方案提供了有力的依据。该项成果同时获得治理局科技进步成果一等奖。由于三次采油技术关系到孤岛的开发方向,关系到采油厂生存发展的出路,同时其又具有高投入、高风险、高回报的特点,因此,治理局和采油厂领导极为重视,采油厂每月召开一次三次例会,自己都针对注入动态,开发规律的熟悉及调整措施作重点发言汇报,并且在每季度一次的治理局三次例会上也作重点发言汇报。经过全厂上上下下注聚工作者的共同努力,注聚增油工作取得了明显的效果,受到国内外同等的青睐,总公司领导、全国其他油田同行前来考察、参观学习的络绎不决,根据领导按排自己都向他们作一具体汇报,这样一年汇报次数约30余次,而每次汇报都需要加班加点,精雕细刻。通过一次次的汇报、分析和总结,使自己对注聚开发规律的熟悉不断提高,业务水平和分析问题、解决问题的能力明显增强,并用于指导实际生产,采油厂的注聚开发效果越来越显著。非凡是20xx年的注聚效果达到了历史最好水平,有效地缓解了采油厂产量接替不足的矛盾。每次汇报都有新的收获,尤其是在SPE年会上宣读论文,在全国石油学会组织的提高采收率会议上的发言并获得优秀证书 ,在集团公司的“三次采油发展战略研讨会”和“三次采油技术座谈会”上的发言等,都受到有关领导和专家的一致好评。

随着先导试验和扩大试验的进一步推进,注聚开发工作取得比较理想的效果。采油厂开始大面积工业化推广聚合物驱技术。96-99年,我与地质研究院合作,先后编写了《孤岛油田中一区Ng4聚合物驱方案》、《孤岛油田西区Ng4-6聚合物驱方案》、《孤岛油田中二南Ng3-5、中二中Ng3-4聚合物驱方案》、《孤岛油田中一区Ng5-6及Ng3剩余聚合物驱方案》等。同时,积极开展其他多种提高采收率方法的研究,96年与地质研究院合作编写了国家重点科研项目《孤岛油田西区复合驱先导试验方案》;98年编写了《孤岛油田南区渤19断块交联聚合物驱先导试验方案》;99年与石油大学合作编写了《孤岛油田中一区Ng3LPS深部调剖试验方案》,这些方案的实施均取得了较为理想的增油效果,先导试验项目对孤岛油田三次采油的发展起到了较大的指导作用。其中《孤岛油田中一区Ng3注聚方案》已通过局级验收,被评为局优秀开发方案一等奖,《孤岛油田复合驱试验方案研究和实施》已通过部级验收。为进一步提高注聚增油效果,及时对注聚单元进行跟踪分析,合理进行注采调整。先后对中一区Ng3聚合物区实施注采调整5次。针对西区注聚后效果一直不明显的现状,我发现隔层不发育对注聚效果影响较大,于98年编写了西区调整方案,对原注聚方案进行了重大调整,使开发效果明显改善。先后对中一区Ng4注采调整3次,对中二南、中二中注聚区注采调整2次;与采油工艺研究院合作对不同注聚区先后6次编写了添加交联剂方案;98年还编写了《中一区Ng4阴阳离子堵水方案》;编写了《孤岛油田西区、中一区Ng4化学示踪剂室内实验研究及现场注入方案》。所有这些方案对注聚驱增油都发挥了一定的作用,取得了明显的增油效果。截止目前,采油厂的注聚驱三次采油已发展到一定规模,为全局最大的注聚区,聚合物累计增油已达206万吨,年产油量却占了采油厂的41%左右。我本人在97年获得治理局“油田堵水调剖技术”先进个人。

三、立足于提高自身的理论水平和技术素质,刻苦钻研,锐意进取,不断开创采油厂三次采油工作新成绩

三次采油是一项多学科的高新前沿技术,既需要常规水驱分析的扎实功底,又需要最新物理、化学知识的把握和地质、油藏工程的综合应用能力,同时还需要较高的外语水平,以利于把握国内外的最新发展动态。从开始从事这项工作起自己就树立了永远当学生,把失败当成功之母,永立潮头的信念。经过几年的努力,在领导的亲切关怀和同志们的帮助下,在治理局召开的历次三采会议上的发言无论从深度和广度上都表现出了较突出的优势,在参加的三次全国提高采收率会议上的发言也都名列前茅。这就更需要自己不断加强学习和研究,刻苦钻研、锐意进取,不断学习和吸收国内外先进的三次采油技术和经验,积极探索,勇于实践,在学习和探索中提高,在实践和应用中再熟悉、再提高,不断提高自身的攻关能力和综合素质,不断开拓孤岛油田三次采油工作的新途径、新领域,为采油厂可持续发展做出新的贡献。

总之,过去的工作中,在领导的关怀和同志们的支持与帮助下,经过不断努力,取得了一定的成绩,个人评价业务水平已达到了高级工程师的标准。但我清楚地熟悉到,为适应油田开发生产的新形势,今后还需不断地加强理论学习,尤其是新技术、新理论的学习,勤奋工作,在实际工作中锻炼和成长,不断积累工作经验,提高业务能力和工作水平,为油田开发和建设做出自己新的、更大的贡献!

文章出处:

【大

小】

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教务部的主要职责是为教学服务,保证教学工作的正常开展,并为取得高质量教学的效果实施相应的管理。本学年在教务部承担教学任务的教师52名,其中专业教研室29人,课程涉及采油、采气、仪表、提高采收率、油藏、机械基础、制图、管焊、电工等多学科,新教师数量多,教学任务繁重,多数教师的周课时达到20节,教学工作量大、教学管理、培训教学协调难度大。我是油气开采专业的老教师了,熟悉专业教学的规律和特点,熟悉教学过程,也了解专业教师的教学情况,因此对专业室教学管理上,我以一个服务者的角色,力争用人性化的理念、负责的意识、以身作责的精神,积极主动的工作态度,从细节入手,从严要求,从大局出发,深入到课堂,深入到教师中间,准确了解教师的课堂教学情况,及时发现问题,及时分析原因,及时帮助解决。以指导者的态度,指导年轻教师的教学,让他们在教学中学习,在教学中提高,在教学中成长。平时主动和年轻教师交流,解决年轻教师的困难和心理压力,把工作做细做活。

二.倡导民主自主的教研之风,使之为教学服务,为教师服务

教研活动是教务部的常规工作,每学期开学,我积极与教务部部长商讨教研活动主题与方式,在我们的共同努力下,专业室的专题教研活动提高了老师们针对一个专题进行探索和研究的能力,使一批新教师渐渐成熟,他们主动探究、独立工作的能力渐渐增强。教研活动也锻炼了一大批老老师,课堂教学中,他们大胆尝试,有思想,有观点,更为可贵的是他们对待学术真襟怀坦荡的态度,对别人存在的问题毫无保留地真诚地指出,也对别人提出的不同意见和建议也非常乐意接受。在这样一个良好的学术氛围中,老师们认识问题、发现问题和解决问题的能力提高了,真正达到了教研为教学服务、为教师服务的目的。

三.有序组织学生论文指导审查工作,使之成为宣传中心教育品牌的有效手段。

六月到七月我组织油气开采和石油工程的教师对开采06班、地质06、钻井06班的毕业论文进行指导审查,并发挥自己的专业优势指导了20位学生的毕业论文。在组织论文指导的过程中,学生因为工作岗位不能离开,不能到学校与老师面对面的交流,我们就发挥网络的优势,组织老师在网上指导学生修改论文,派教师到现场亲自收取论文,本着为学生服务的态度,和老师们圆满完成230人的论文指导与审查工作,按时把质量上乘的论文提交到石油大学,为中心的势力和教学水平做了很好的宣传。

四.积极承担教学培训任务,把课堂当作超越自我的平台。

今年我承担完成的培训与教学任务有:

1.完成采油高级工培训班采油知识与技能培训7天,完成学时49个;

2.承担《采油工程》、《工程流体力学》、《渗流力学》等课程的函授教学,完成课时50个。

3.在西南石油学院承担大学生采油采气培训任务,连续6周,每周6天课,历时42天,完成学时288个。

4.假期承担集团公司采气技师培训项目的设计、教学安排、教学跟踪、现场考察指导、技术论文指导、技术交流的组织工作等,历时21天。

我认为教学是一项需要爱心与智慧的工作,教学中遇到的许多问题,需要依靠智慧来解决,智慧来自细心的观察,来自于潜心地学习、勤奋地工作,来自于不断地反思,不断否定自我,超越自我。

教学上我可以算是一个老兵了,但我仍没有放弃对教学基本功的训练,在教学中我以身作则,看重教学过程,备好课、上好课是我的追求。为此,我认真钻研业务,不断提高专业水平,在课堂教学中我竭力寻找多种教学手段和技巧,以调动学员的学习积极性和主动性,提高教学和培训质量。把课堂教学当作展示自我才华、超越自我的平台。

五.静下心搞教学研究工作,使之成为实现自我价值的桥梁。

今年我参与了两项比较大的教学研究工作,希望我们的努力能为中心的发展尽微薄之力。

1.开发申报了油田公司采油新工艺新技术培训教材编写项目,并负责该项目的编写工作,目前已组织三位老师完成编辑工作。

2.参与集团公司采气技师培训教材的编写,和四位老师一起圆满完成任务,争取明年初出版。

六.学习科学发展观,使之成为自己职业道德熏陶的信念。

半年来积极参加科学发展观的学习,通过学结,思想认识有了很大的提高,价值观也有了正确的方向,对工作努力坚持“只干不说,先干后说,干好了再说”的态度,别人不愿意做的工作,我主动承担,别人做不了的事情,我努力去做,别人做不好的工作,我用心干好。对拿不准的事情,我请教领导,对领导安排的工作,我自觉服从,不折不扣执行,认认真真完成。

作为教学管理干部,我奉行“正正派派做人、诚诚恳恳待人”的原则,勇于负责任,敢于承担责任。用自己的行动说服人,用自己的真情打动人,用自己的人格感染人,努力把自己熏陶成为一个有大局意识,有团结心胸,有责任心的人。

篇11

0.前言

目前,世界蕴藏有巨大的稠油资源,据有关专家估计比常规原油资源高数倍至十余倍,具有替代常规石油能源的战略地位。稠油资源分布广泛,几乎所有产油国都有发现。据调研资料,世界上稠油资源丰富的国家有加拿大、委内瑞拉、美国、前苏联等,其稠油资源约为4000~6000x108m3(含预测资源量)[1]。中国大部分含油气盆地稠油多于常规油,有共存和有规律过渡分布的规律,稠油资源非常丰富,约占总石油资源的25%~30%以上。国内老油田大多处于开发后期,排量小,油层较深的稠油、含砂、含气的难采油井越来越多,并且常规采油工艺投入大、产出低、短期产出与投入比不经济,制约了各油田后期开采。针对这种情况,可以采用螺杆泵采油技术加以解决。

1.螺杆泵驱动系统设计设计要求

(1)基本参数:谐波齿轮传动的增速比大于等于20;谐波齿轮传动的结构外径小于等于Ф116cm;(2)总体方案分析及设计;(3)谐波齿轮传动结构方案及结构设计。

由于井下空间狭小,需要所设计的装置体积较小。油管转速为6r/min,螺杆泵转子的转速为120r/min,在保证增速比大于等于20的条件下,转速可以调整。油管转速低可以实现较长的寿命。

在功能方面,要改变原来采用的采油方式。原来的采油系统在工作时动力源的动力通过减速箱首先减速到合适的转速然后驱动方卡子,再由旋转的采油杆柱驱动井下采油螺杆泵转动,从而实现将井下原油通过采油杆住与油管的环形空间举升到地面。

2.主要功能实现方法

考虑到增速器结构尺寸较小,传动比大,所以选择用少齿差行星轮系。少齿差行星轮系具有体积小,传动比大,重量轻等优点。由此,有三种增速方案:谐波齿轮传动,少齿差行星齿轮传动,摆线针轮传动。

2.1谐波齿轮传动增速

谐波齿轮传动是一种依靠弹性变形运动来实现传动的新型传动,它突破了机械传动采用刚性构件机构的模式,使用了一个柔性构件机构来实现机械传动。构成谐波齿轮传动的3个主要部件有:波发生器,柔轮,刚轮。谐波齿轮传动对运动的传递是在波发生器作用下,迫使柔轮产生变形,并与刚轮相匀作用而达到传动目的。 在未装配前,柔轮的原始剖面呈圆形,柔轮和刚轮的周节相同,但两者的齿数不相等。柔轮的齿数Z1,比刚轮的齿数Z2略少,而波发生器的最大直径比柔轮的内径略大。一般情况下为了有确定的输出,都会有一个固定件,一个主动和一个从动。具体哪个固定,哪个主动,哪个从动,需要根据需要实现的功能要求来决定。当波发生器装入柔轮后,受到一对方向通过椭圆的曲率中心和它的旋转中心的力的作用。当输出轴上承受载荷后,柔轮产生变形,这是柔轮对波发生器的作用力方向仍通过椭圆的曲率中心,但不通过发生器的旋转中心,这就形成了使波发生器旋转的旋转矩。当输出轴上载荷继续增加时,柔轮作用在波发生器上的作用力和这时作用力之间的力臂也随之增加。则作用在发生器上的旋转矩也随之增加。当此旋转矩超过发生器的阻矩时,就产生了增速现象。

2.2少齿差行星齿轮传动增速

少齿差行星齿轮传动按传动型式可分为NN型和N型。以N型为例。这种型式的传动,通常均是采用输出机构把行星轮的回转运动传给低速轴。N型传动,其转臂有单偏心和双偏心两种。双偏心的转臂,两个偏心相差180度,装在其上的两个行星轮也相差180度,这样由偏心而产生的离心力相互抵消(但这两个离心力大小相等方向相反,且不在同一直线上,所以不平衡力偶仍然存在)。单偏心的转臂只有一个方向的偏心,其中装一个行星轮,必须在偏心的相反方向加上平衡重才能使离心力得到平衡。

N型常用的输出机构有五种类型,即销孔式、浮动盘式、滑块式、零齿差式和双曲柄式。以零齿差输出机构为例。主要特点是用标准刀具在普通机床上就可加工,不需要专门的工艺装备。零齿差输出机构可内齿轮输出,也可外齿轮输出。两对齿轮中只有一对是少齿差,起增速作用,另一对则是作为平行轴间联轴器的零齿差内啮合。转臂是单偏心,必须装设平衡重。

这种传动增速的特点是传动比大,体积较小,重量轻,运转平稳,齿形容易加工,装拆方便。合理地设计、制造及,可使其传动效率达0.85-0.91。实践证明,少齿差传动最适合于大传动比、小功率的场合,在我国已经被用到很多机械或者齿轮装置上。但少齿差要考虑变位问题。由于内啮合和内齿轮加工中,相啮合双方的位置关系、几何关系与外啮合不同,在设计内啮合变位齿轮传动时,齿数的搭配和变位系数的选择要受到各种干涉条件的限制。为避免干涉要进行验算,设计时要考虑齿轮根切问题。提高了加工难度,且刚度不够高。

2.3摆线针轮行星传动增速

摆线针轮主要由4部分组成:

(1)行星架H由输入轴1和双偏心套2组成,偏心套上的两个偏心方向互成180°。(2)行星轮C齿形通常为短幅外摆线的内侧等距曲线。按运动要求,一个行星轮就可传动,但为使输入轴达到静平衡和提高承载能力,对于一齿差针摆传动,常采用两个完全相同的奇数齿的行星轮,装在双偏心套上,两轮位置正好相差180°。行星轮和偏心套之间装有用以减少摩擦的滚子轴承(称为转臂轴承)。(3)太阳轮 又称针轮,针齿壳上装有一组针齿销,通常针齿销上还装有针齿套,称为针齿。(4)输出机构这种常采用销轴式输出机构。

3.结论

本次设计针对螺杆泵采油系统做了改进,由于原来用抽油杆的采油方式转速高、磨损快、寿命低,改为直接用油管驱动螺杆泵采油。螺杆泵采油系统按驱动方式可划分为地面驱动和井下驱动两大类,本次设计采用了地面驱动方式。油管转速较低,螺杆泵转速较高,所以要设计一个增速器。

由于所设计的结构尺寸小,且传动比大,故可选择的螺杆泵增速有三种方式,谐波齿轮增速,摆线针轮增速,少齿差行星齿轮增速。这三种增速方式各有优缺点,也都广泛应用。通过对三种传动采油方案的对比分析,选择基于谐波齿轮传动的螺杆泵驱传动系统。

【参考文献】

[1]万仁薄.采油技术手册(修订版)第四分册[M].北京:石油工业出版社,2003.

[2]孙俊峰.螺杆泵采油技术在锦州油田的改进及优化[D].哈尔滨:东北石油大学硕士论文,2009.