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采油工藝論文范文第1篇

論文摘要：《采油工程》是石油工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，該課程涵蓋的知識面廣、涉及內(nèi)容多，學(xué)習(xí)難度大。筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗和油田現(xiàn)場對石油工程師的需求，介紹了采油工程課程不同環(huán)節(jié)的教學(xué)方式，深入分析了如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化教學(xué)手段，時提高采油工程教學(xué)質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義。

0引言

采油工程是石油工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，是在修完油層(藏)物理、滲流力學(xué)、工程流體力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課之上而開設(shè)的一門主干專業(yè)課。該課程涉及的主要內(nèi)容包括向井流動態(tài)分析、井筒多相管流和水平管流計算、人工舉升方法、注水、增產(chǎn)增注措施、復(fù)雜條件下的開采技術(shù)、完井方案設(shè)計、采油工程方案設(shè)計等內(nèi)容。該課程涵蓋知識面廣，難點多。

1培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的老師”。學(xué)生只有在對事物產(chǎn)生興趣時才會主動、自發(fā)的去了解和學(xué)習(xí)，才會產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望。因此，作為采油工程課的教師應(yīng)該注重培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣。掌握當(dāng)前國內(nèi)外石油工業(yè)的發(fā)展動態(tài)，精心組織教案，做好充分的準(zhǔn)備工作。①加強(qiáng)專業(yè)教育，認(rèn)清國內(nèi)外石油工業(yè)的發(fā)展形式。教師應(yīng)對國內(nèi)外石油工業(yè)的發(fā)展歷程和我國目前對能源的需求進(jìn)行介紹和分析。讓學(xué)生了解到當(dāng)前國內(nèi)各油田采油工藝技術(shù)發(fā)展的狀況，懂得采油工程在石油開采中的地位和作用，懂得在新的就業(yè)形式下如何學(xué)好該課程，打下良好的基礎(chǔ)。②精心編制教案，采用手段多樣的教學(xué)方式。采油工程是一門與油田實際有著緊密聯(lián)系的專業(yè)課，因此，教師在編制教案時應(yīng)多采用油田的實際資料和相關(guān)圖片來加深學(xué)生的印象。如封隔器，井下配水器等。如果只是從理論上講解，很難提高學(xué)生的認(rèn)知水平，如果更多地采用實物或圖片，卻可以達(dá)到事半功倍的效果。教師要充分利用這一點，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如講述抽油泵的工作原理時，可以采用Flas進(jìn)行演示，學(xué)生也就很容易掌握和理解這一內(nèi)容，同時也避免了理論學(xué)習(xí)的枯燥。③積極開展互動式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。如在講授向井流動態(tài)分析時，可以提問學(xué)生對達(dá)西滲流定律的理解，講述達(dá)西定律的來龍去脈。活躍課堂氣氛，調(diào)動學(xué)生聽課的積極性和學(xué)習(xí)激情。學(xué)生們在輕松愉快的環(huán)境中學(xué)習(xí)，就不會感覺到理論學(xué)習(xí)的枯燥，所學(xué)的知識也很容易掌握。④緊密結(jié)合油田實際。作為采油工程課的教師應(yīng)該多收集油田實際生產(chǎn)資料，將科研成果與教學(xué)相結(jié)合，在教學(xué)過程中更多的運用油田資料來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。如在講授注水井吸水剖面測試時，就可以運用油田真實的吸水剖面測試曲線來加深學(xué)生對知識點的理解，也讓學(xué)生懂得怎樣學(xué)好本領(lǐng)將來更好地服務(wù)于油田實際生產(chǎn)。

2優(yōu)化教學(xué)手段

隨著石油工業(yè)的發(fā)展和國家對能源的需求，中石油、中石化、中海油等三大油公司積極發(fā)展海外業(yè)務(wù)，拓寬國內(nèi)外市場。對人才的需求也更加趨向于復(fù)合型的人才。因此，為了適應(yīng)新形式下石油工業(yè)對人才的需求，需要更新教學(xué)手段。《采油工程》課程應(yīng)采用傳統(tǒng)教學(xué)與新型多媒體教學(xué)相結(jié)合的技術(shù)手段，傳統(tǒng)的教學(xué)手段即黑板和粉筆。對于教學(xué)內(nèi)容中的重點和難點問題，如復(fù)雜油藏向井流動態(tài)分析、多相管流壓力梯度分布公式推導(dǎo)等，采用板書方式，引導(dǎo)學(xué)生思考，參與具體推導(dǎo)過程，加深理解。對于教學(xué)內(nèi)容中的基本概念、計算方法(如有桿抽油泵系統(tǒng)API方法設(shè)計)和計算步驟(如連續(xù)氣舉設(shè)計)等內(nèi)容的講解，以及一些復(fù)雜過程的動態(tài)模擬，如井筒氣液兩相流流動型態(tài)的劃分，應(yīng)采用預(yù)先制作的多媒體課件(如Flas或放錄象)進(jìn)行演示，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行形象思維，加深理解。多媒體教學(xué)具有生動、形象、直觀、信息量大等特點，能充分調(diào)動學(xué)生各種感官的綜合功能，提高學(xué)生的注意力。

3重點難點教學(xué)

采油工程課程涉及知識面廣，內(nèi)容復(fù)雜。因此，教師要有針對性的對一些重點和難點進(jìn)行講解。尤其是在今后的畢業(yè)設(shè)計或工作中常常遇見的部分內(nèi)容，如綜合IPR曲線的繪制。該部分內(nèi)容在舉升工藝設(shè)計和油井動態(tài)分析方面是非常重要的，過去常常容易被忽略，因此，學(xué)生在最后一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計和工程設(shè)計中就感覺到力不從心。垂直多相管流壓力分布計算(上機(jī)編程)因教學(xué)大綱對課時數(shù)縮減而取消，此部分內(nèi)容應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生課后上機(jī)操作訓(xùn)練，培養(yǎng)實際動手能力。在講述水力壓裂部分內(nèi)容時，應(yīng)該補(bǔ)充有關(guān)低滲透油藏的基本知識，介紹中國低滲透油氣資源的分布情況以及低滲透油藏的劃分標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生了解到水力壓裂技術(shù)在油田有著廣闊的發(fā)展空間，激發(fā)學(xué)生學(xué)石油、愛石油、獻(xiàn)身石油事業(yè)的熱情。目前，從我們的畢業(yè)生反饋的信息來看，采油工程課程與油田現(xiàn)場實際應(yīng)用有一定的脫節(jié)，因此，教師在講課過程中要適當(dāng)補(bǔ)充當(dāng)前油田所用的先進(jìn)的工藝技術(shù)。如注水一章講述調(diào)剖時，應(yīng)補(bǔ)充介紹調(diào)驅(qū)技術(shù)、深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)。因為這些都是目前針對高含水油田提高采收率的一項重要技術(shù)措施。在講述到調(diào)剖調(diào)驅(qū)化學(xué)劑時，最好能將實物或照片展示給學(xué)生，結(jié)合油田實際調(diào)剖調(diào)驅(qū)實例進(jìn)行講解。這樣，對一些重點和難點問題的教學(xué)就能達(dá)到較好的效果，切忌學(xué)生死記硬背。

采油工藝論文范文第2篇

論文摘要：介紹了螺桿泵的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點。對其在古城油礦使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的對策

一、螺桿泵采油工藝簡介

螺桿泵作為一種油田采輸工藝技術(shù)，是一種行之有效的采輸手段，廣泛應(yīng)用于采油生產(chǎn)，而且被廣泛應(yīng)用于油田地面油氣集輸系統(tǒng)。這一切均取決于其對于輸送介質(zhì)物性有著優(yōu)越的適應(yīng)性，尤其是對于氣液混合物的輸送，能很好的解決普通容積泵所面臨的氣蝕、氣鎖、砂卡問題，達(dá)到很高的效率。

二、螺桿泵采油裝置結(jié)構(gòu)及其工作原理

螺桿泵采油裝置是由井下螺桿泵和地面驅(qū)動裝置兩部分組成。二者由加強(qiáng)級抽油桿作為繞軸，把井口驅(qū)動裝置的動力通過抽油桿的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到井下，從而驅(qū)動螺桿泵的轉(zhuǎn)子工作。螺桿泵結(jié)構(gòu)如圖1所示:井下螺桿泵是由一個單頭轉(zhuǎn)子和一個雙頭定子組成，在兩件之間形成一個個密閉的空腔，當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動時，這些空腔沿軸向由吸入端向排出端方向運動，密封腔在排出端消失，同時在吸入端形成新的密封腔，其中被吸入的液體也隨著運動由吸入端被推擠到排出端。最終這些封閉腔隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從泵入口向出口方向移動，并將液體由進(jìn)口端推向出口端，排入到管線，舉升到地面。

三、螺桿泵性能特點

1、螺桿泵屬于容積式泵，液體沿輸液元件的軸向均勻、低速流動，是螺桿泵具有獨特的優(yōu)點。

2、液體的種類多，粘度范圍大，可抽稠油和高含蠟原油。

3、適應(yīng)產(chǎn)量方面，從幾立方米到高產(chǎn)的幾百立方米均可順利舉升。

4、攜砂能力強(qiáng)，襯套材料對砂粒等固體雜物有容讓性，可抽含砂原油。還具備高氣液比處理能力，不發(fā)生氣鎖。

5、運動部件少，沒有閥件和復(fù)雜流道，油流擾動小，水力損失低，泵效達(dá)70％，系統(tǒng)效率達(dá)60％

6、流量調(diào)節(jié)容易，改變地面驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速就可實現(xiàn)。

7、整套設(shè)備易損件少，井口驅(qū)動頭僅有1套需的驅(qū)動頭，井下設(shè)備也只有1個移動件，維護(hù)方便，運行費用低。

8、螺桿泵采油系統(tǒng)的主要缺點是揚程較低。目前，最大清水揚程僅為2600米，不能滿足深井開采要求。

四、螺桿泵采油故障原因分析

應(yīng)用螺桿泵采油工藝技術(shù)，目的是通過螺桿泵采油工藝解決稠油在油井井筒中的流動問題、地層疏松引起的出砂問題，自從在B125區(qū)使用螺桿采油工藝以來，這一新工藝、措施的引進(jìn)及應(yīng)用取得了良好的效果。但是在使用過程中出現(xiàn)一些問題值得討論。

1、井口回壓高、負(fù)荷重造成燒皮帶頻繁、電機(jī)燒毀

原因：

a、因為混合物流體的粘度過高，根據(jù)B125區(qū)原油粘度為348～7092mPa.s，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量為21.95～44.4％，含蠟量為7.42～15.58%.原油膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量較高。原油在井下泵的強(qiáng)烈攪拌作用下，原油和水形成乳化程度很高的油包水型乳狀液，乳狀液的粘度隨著乳化程度的升高（水滴顆粒被攪拌得很細(xì)）而大幅度提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了螺桿泵負(fù)荷能力。

b、驅(qū)動裝置故障引起機(jī)械負(fù)荷增大，主要有中間滾軸軸承磨損造成受力不均引起負(fù)荷增大，上下兩端的定位扶正滾珠軸承磨損、輸入軸齒面和主錐體齒面嚙合間隙過大造成受力不均引起負(fù)荷增大

c、因為原油在舉升過程粘度會升高，所以一些螺桿泵井一旦回壓過高則必須洗井才能恢復(fù)生產(chǎn)，同時地面輸油管線需要掃線。因為乳狀液的粘度對于溫度的敏感性低，加溫對于降粘效果不明顯，通常將轉(zhuǎn)子提出泵筒后采用反洗井。

1、抽油桿、轉(zhuǎn)子及油管脫扣

原因：

a、由于螺桿泵井采用φ25mm高強(qiáng)度抽油桿和φ36mm空心抽油桿，由于扭矩大，很容易造成桿斷和防脫器碎裂和過載停機(jī)，斷脫位置在上、中、下均有。主要是停機(jī)時因為扭力卸載，抽油桿高速反轉(zhuǎn)，其反轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常開抽時的正轉(zhuǎn)速度，此時抽油桿非常容易脫扣，甚至造成油管脫扣。

b、目前使用的油管錨為機(jī)械式座封，在座封時主要靠給油管加壓使其坐封。加壓使油管在井內(nèi)嚴(yán)重彎曲，抽油桿在油管內(nèi)工況惡化，坐封力不好控制，故易導(dǎo)致油管脫扣。

3.驅(qū)動裝置的密封性差

現(xiàn)有地面驅(qū)動裝置密封有兩處：一是減速器油封密封，二是井口盤根盒密封。尤其井口盤根密封漏油嚴(yán)重，因為現(xiàn)在采用的盤根為“O”型聚乙烯四氟，對光桿磨損較大，造成光桿外徑變細(xì)，新加盤根后，光桿與盤根之間密封由于盤根的可塑性差造成間隙過大，導(dǎo)致從盤根處漏油。

4、井下工況判斷不精確

目前尚無有效的螺桿泵工況監(jiān)測手段，對螺桿泵井的泵況診斷僅有2種方法。一是觀察運行電流，看電流是否在正常范圍之內(nèi)；二是井口憋壓測試壓降，通過觀察油、套壓的變化，繪制變化曲線進(jìn)行分析，對出現(xiàn)的復(fù)雜情況難以準(zhǔn)確診斷。

5、泵最佳實際排量與油井產(chǎn)能不匹配

五、對策

1、對反向乳化嚴(yán)重的油井，采用環(huán)空加破乳劑的方式生產(chǎn)，降低產(chǎn)出液粘度，并可提高螺桿泵的吸入能力。

2、采用電動潛油螺桿泵，減少由于抽油桿攪動引起的粘度增加，并可提高油井的流通面積，井下機(jī)組運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量還可加熱原油降低井筒流體的入泵粘度。

3、采用傳遞高扭矩的抽油桿，解決抽油桿本體、連接絲扣的抗扭問題，防止抽油桿斷脫。

4、用旋轉(zhuǎn)式油管錨替代在用的油管錨，減小因為管、桿彎曲造成的管、桿脫扣

5、對盤根密封的泄漏一是采用高塑性盤根，二是使用帶錐度的盤根盒。

6、螺桿泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

采油工藝論文范文第3篇

[論文摘要]：目前，微生物采油技術(shù)引起了微生物學(xué)界、石油工業(yè)界、石油地質(zhì)界和地球化學(xué)界等相關(guān)學(xué)科的廣泛興趣和關(guān)注。詳細(xì)介紹微生物采油技術(shù)概況，明確分析微生物采油技術(shù)概況機(jī)理，并探討其發(fā)展方向。

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

是利用微生物在油藏中的有益活動，微生物代謝作用及代謝產(chǎn)物作用于油藏殘余油，并對原油/巖石／水界面性質(zhì)的作用，改善原油的流動性，增加低滲透帶的滲透率，提高采收率的一項高新生物技術(shù)。該項技術(shù)的關(guān)鍵是注入的微生物菌種能否在地層條件下生長繁殖和代謝產(chǎn)物能否有效地改善原油的流動性質(zhì)及液固界面性質(zhì)。與其它提高采收率技術(shù)相比，該技術(shù)具有適用范圍廣、操作簡便、投資少、見效快、無污染地層和環(huán)境等優(yōu)點。

一、微生物采油技術(shù)概況

1926年，美國科學(xué)家Mr.Beckman提出了細(xì)菌采油的設(shè)想。1946年Zobeu研究了厭氧的硫酸鹽還原菌從砂體中釋放原油的機(jī)理，獲得微生物采油第一專利。I．D．shtum(前蘇聯(lián))及其它國家等學(xué)者也分別作了大量的創(chuàng)新性工作，奠定了微生物采油的基礎(chǔ)。美國的Coty等人首次進(jìn)行了微生物采油的礦物試驗。馬來西亞應(yīng)用微生物采油技術(shù)在Bokor油田做先導(dǎo)性礦物試驗，采油量增加了47%。2002年至2003年，我國張衛(wèi)艷等在文明寨油田進(jìn)行了微生物礦場應(yīng)用，累計增產(chǎn)原油1695t，累計少產(chǎn)水1943t，有效期達(dá)10個月。

美國和俄羅斯在微生物驅(qū)油研究和應(yīng)用方面，處于世界領(lǐng)先地位。美國有1000多口井正在利用微生物采油技術(shù)增加油田產(chǎn)量，微生物采油項目在降低產(chǎn)水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年，俄羅斯在韃靼、西西伯利亞、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增產(chǎn)原油13.49x10t，產(chǎn)量增加了10～46％。1988年至1996年，俄羅斯在11個油田44

個注水井組應(yīng)用本源微生物驅(qū)油技術(shù)，共增產(chǎn)21x10t。

20世紀(jì)60年代我國開始對微生物采油技術(shù)進(jìn)行研究，但發(fā)展緩慢。80年代末，大慶油田率先進(jìn)行了兩口井的微生物地下發(fā)酵試驗(30℃)。大港、勝利、長慶、遼河、新疆等油田與美國Micro～Bac公司合作，分別進(jìn)行了單井吞吐試驗。1994年開始，大港油田與南開大學(xué)合作，成功培育了一系列采油微生物，該微生物以原油和無機(jī)鹽為營養(yǎng)，具有降低蠟質(zhì)和膠質(zhì)含量功能，并在菌種選育與評價、菌劑產(chǎn)品的生產(chǎn)、礦場應(yīng)用設(shè)計施工與檢測等諸方面取得了成績。1996年以來，吉林油田與13本石油公司合作，探究了微生物采油技術(shù)在扶余油田東189站的29口井進(jìn)行的吞吐試驗，21口井見效，見效率達(dá)70%。2000年底，大慶油田采油廠引進(jìn)了美國NPC公司的耐高溫菌種，在Y一16井組進(jìn)行了耐高溫微生物驅(qū)油提高采收率研究和現(xiàn)場試驗，結(jié)果表明，采收率達(dá)43.41%，增加可采儲量1.81×10t，施工后當(dāng)年增油615.5t。勝利油田羅801區(qū)塊外源微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場試驗提高采收率2.66%。

二、微生物采油技術(shù)機(jī)理

（一）微生物采油技術(shù)與油田化學(xué)劑

在大慶油田開發(fā)的各個階段都會使用不同性質(zhì)的化學(xué)劑，現(xiàn)以大慶油田為例。當(dāng)大量化學(xué)劑進(jìn)入油藏后，將發(fā)生物理變化和化學(xué)變化，對微生物采油過程可能產(chǎn)生不同的影響。化學(xué)劑既可引起微生物生存環(huán)境（滲透壓、氧化還原電位、pH值）的改變，又可直接改變生物的生理（呼吸作用、蛋白質(zhì)、核酸及影響微生物生長的大分子物質(zhì)的合成）以及影響微生物細(xì)胞壁的功能，從而影響微生物的生長，降低采收率。

（二）微生物驅(qū)油機(jī)理

因為，微生物提高原油采收率作用涉及到復(fù)雜的生物、化學(xué)和物理過程，除了具有化學(xué)驅(qū)提高原油采收率的機(jī)理外，微生物生命活動本身也具有提高采收率機(jī)理。雖然目前的研究不斷深入，但仍然無法對微生物采油技術(shù)各個細(xì)節(jié)進(jìn)行量化描述，據(jù)分析，主要包括以下幾個方面：

1.原油乳化機(jī)理。微生物的代謝產(chǎn)物表面活性劑、有機(jī)酸及其它有機(jī)溶劑，能降低巖石一油一水系統(tǒng)的界面張力，形成油一水乳狀液（水包油），并可以改變巖石表面潤濕性、降低原油相對滲透率和粘度，使不可動原油隨注入水一起流動[1引。有機(jī)酸能溶解巖石基質(zhì)，提高孔隙度和滲透率，增加原油的流動性，并與鈣質(zhì)巖石產(chǎn)生二氧化碳，提高滲透率。其它溶劑能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。

2.微生物調(diào)剖增油機(jī)理。微生物代謝生成的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞，堵塞高滲透層，調(diào)整吸水剖面，增大水驅(qū)掃油效率，降低水油比，起到宏觀和微觀的調(diào)剖作用，可以有選擇地進(jìn)行封堵，改變水的流向，達(dá)到提高采收率的效果。在較大多孔隙中，微生物易增殖，生長繁殖的菌體和代謝物與重金屬形成沉淀物，具有高效堵塞作用。

3.生物氣增油機(jī)理。代謝產(chǎn)生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等氣體，可以提高地層壓力，并有效地融入原油中，形成氣泡膜，降低原油粘度，并使原油膨脹，帶動原油流動，還可以溶解巖石，擠出原油，提高滲透率。

4.中間代謝產(chǎn)物的作用。微生物及中間代謝產(chǎn)物如酶等，可以將石油中長鏈飽和烴分解為短鏈烴，降低原油的粘度，并可裂解石蠟，減少石蠟沉積，增加原油的流動性。脫硫脫氮細(xì)菌使原油中的硫、氮脫出，降低油水界面張力，改善原油的流動性。

5.界面效應(yīng)。微生物粘附到巖石表面上而生成沉積膜，改善巖石孔隙壁面的表面性質(zhì)，使巖石表面附著的油膜更容易脫落，并有利于細(xì)菌在孔隙中成活與延伸，擴(kuò)大驅(qū)油面積，提高采收率。

（三）理論研究

1.國內(nèi)外的數(shù)學(xué)模型。20世界80年代末，國外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的數(shù)學(xué)模型并開展了相應(yīng)的數(shù)值模擬研究。Zhang模型優(yōu)于Islam模型在于可描述微生物在地層中的活動，卻難于現(xiàn)場模擬。Chang模型是三維三相五組分，能描述微生物在地層中的行為，不能描述在油藏中的增產(chǎn)機(jī)理。

2.物理模擬。物理模擬研究基本上是應(yīng)用化學(xué)驅(qū)的物理模型試驗裝置及試驗過程。微生物驅(qū)油模型的核心是巖心管部分，其長度影響微生物的生長繁殖。應(yīng)建立大型巖心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驅(qū)油效果。通過物理模擬研究微生物驅(qū)油法，可獲得微生物在巖心中的推進(jìn)速度及濃度變化，對巖心滲透率的影響等信息。

（四）源微生物的采油工藝

國內(nèi)油田（大慶等）已進(jìn)人高含水開發(fā)期，是采用內(nèi)源微生物驅(qū)油還是采用外源微生物驅(qū)油，要根據(jù)具體油藏內(nèi)的微生物群落進(jìn)行分析。若具體油藏中內(nèi)存在有益微生物驅(qū)油的微生物群落，宜采用內(nèi)源微生物驅(qū)油工藝，這是目前國內(nèi)致力于運用最新微生物采油技術(shù)。

三、結(jié)語

綜上所述，在我國油田中，特別是大慶油田，在微生物采油技術(shù)具有提高采收率的效果，對大多數(shù)的油藏都能充分發(fā)揮微生物采油的優(yōu)勢。制約微生物采油技術(shù)的主要因素在于油藏中微生物群落結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場試驗工藝及物理模擬實驗的局限性。外源菌種的選育和評價指標(biāo)、特性，微生物的研究、菌液的生產(chǎn)和礦場試驗等方面還需深化。

參考文獻(xiàn)：

采油工藝論文范文第4篇

【關(guān)鍵詞】諧波齒輪傳動；螺桿泵；增速；柔輪

0.前言

目前，世界蘊藏有巨大的稠油資源，據(jù)有關(guān)專家估計比常規(guī)原油資源高數(shù)倍至十余倍，具有替代常規(guī)石油能源的戰(zhàn)略地位。稠油資源分布廣泛，幾乎所有產(chǎn)油國都有發(fā)現(xiàn)。據(jù)調(diào)研資料，世界上稠油資源豐富的國家有加拿大、委內(nèi)瑞拉、美國、前蘇聯(lián)等，其稠油資源約為4000～6000x108m3（含預(yù)測資源量）[1]。中國大部分含油氣盆地稠油多于常規(guī)油，有共存和有規(guī)律過渡分布的規(guī)律，稠油資源非常豐富，約占總石油資源的25%～30%以上。國內(nèi)老油田大多處于開發(fā)后期，排量小，油層較深的稠油、含砂、含氣的難采油井越來越多，并且常規(guī)采油工藝投入大、產(chǎn)出低、短期產(chǎn)出與投入比不經(jīng)濟(jì)，制約了各油田后期開采。針對這種情況，可以采用螺桿泵采油技術(shù)加以解決。

1.螺桿泵驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計要求

（1）基本參數(shù)：諧波齒輪傳動的增速比大于等于20；諧波齒輪傳動的結(jié)構(gòu)外徑小于等于Ф116cm；（2）總體方案分析及設(shè)計；（3）諧波齒輪傳動結(jié)構(gòu)方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計。

由于井下空間狹小，需要所設(shè)計的裝置體積較小。油管轉(zhuǎn)速為6r/min，螺桿泵轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為120r/min，在保證增速比大于等于20的條件下，轉(zhuǎn)速可以調(diào)整。油管轉(zhuǎn)速低可以實現(xiàn)較長的壽命。

在功能方面，要改變原來采用的采油方式。原來的采油系統(tǒng)在工作時動力源的動力通過減速箱首先減速到合適的轉(zhuǎn)速然后驅(qū)動方卡子，再由旋轉(zhuǎn)的采油桿柱驅(qū)動井下采油螺桿泵轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)將井下原油通過采油桿住與油管的環(huán)形空間舉升到地面。

2.主要功能實現(xiàn)方法

考慮到增速器結(jié)構(gòu)尺寸較小，傳動比大，所以選擇用少齒差行星輪系。少齒差行星輪系具有體積小，傳動比大，重量輕等優(yōu)點。由此，有三種增速方案：諧波齒輪傳動，少齒差行星齒輪傳動，擺線針輪傳動。

2.1諧波齒輪傳動增速

諧波齒輪傳動是一種依靠彈性變形運動來實現(xiàn)傳動的新型傳動，它突破了機(jī)械傳動采用剛性構(gòu)件機(jī)構(gòu)的模式，使用了一個柔性構(gòu)件機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)機(jī)械傳動。構(gòu)成諧波齒輪傳動的3個主要部件有：波發(fā)生器，柔輪，剛輪。諧波齒輪傳動對運動的傳遞是在波發(fā)生器作用下，迫使柔輪產(chǎn)生變形，并與剛輪相勻作用而達(dá)到傳動目的。 在未裝配前，柔輪的原始剖面呈圓形，柔輪和剛輪的周節(jié)相同，但兩者的齒數(shù)不相等。柔輪的齒數(shù)Z1，比剛輪的齒數(shù)Z2略少，而波發(fā)生器的最大直徑比柔輪的內(nèi)徑略大。一般情況下為了有確定的輸出，都會有一個固定件，一個主動和一個從動。具體哪個固定，哪個主動，哪個從動，需要根據(jù)需要實現(xiàn)的功能要求來決定。當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪后，受到一對方向通過橢圓的曲率中心和它的旋轉(zhuǎn)中心的力的作用。當(dāng)輸出軸上承受載荷后，柔輪產(chǎn)生變形，這是柔輪對波發(fā)生器的作用力方向仍通過橢圓的曲率中心，但不通過發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)中心，這就形成了使波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)矩。當(dāng)輸出軸上載荷繼續(xù)增加時，柔輪作用在波發(fā)生器上的作用力和這時作用力之間的力臂也隨之增加。則作用在發(fā)生器上的旋轉(zhuǎn)矩也隨之增加。當(dāng)此旋轉(zhuǎn)矩超過發(fā)生器的阻矩時，就產(chǎn)生了增速現(xiàn)象。

2.2少齒差行星齒輪傳動增速

少齒差行星齒輪傳動按傳動型式可分為NN型和N型。以N型為例。這種型式的傳動，通常均是采用輸出機(jī)構(gòu)把行星輪的回轉(zhuǎn)運動傳給低速軸。N型傳動，其轉(zhuǎn)臂有單偏心和雙偏心兩種。雙偏心的轉(zhuǎn)臂，兩個偏心相差180度，裝在其上的兩個行星輪也相差180度，這樣由偏心而產(chǎn)生的離心力相互抵消（但這兩個離心力大小相等方向相反，且不在同一直線上，所以不平衡力偶仍然存在）。單偏心的轉(zhuǎn)臂只有一個方向的偏心，其中裝一個行星輪，必須在偏心的相反方向加上平衡重才能使離心力得到平衡。

N型常用的輸出機(jī)構(gòu)有五種類型，即銷孔式、浮動盤式、滑塊式、零齒差式和雙曲柄式。以零齒差輸出機(jī)構(gòu)為例。主要特點是用標(biāo)準(zhǔn)刀具在普通機(jī)床上就可加工，不需要專門的工藝裝備。零齒差輸出機(jī)構(gòu)可內(nèi)齒輪輸出，也可外齒輪輸出。兩對齒輪中只有一對是少齒差，起增速作用，另一對則是作為平行軸間聯(lián)軸器的零齒差內(nèi)嚙合。轉(zhuǎn)臂是單偏心，必須裝設(shè)平衡重。

這種傳動增速的特點是傳動比大，體積較小，重量輕，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，齒形容易加工，裝拆方便。合理地設(shè)計、制造及，可使其傳動效率達(dá)0.85-0.91。實踐證明，少齒差傳動最適合于大傳動比、小功率的場合，在我國已經(jīng)被用到很多機(jī)械或者齒輪裝置上。但少齒差要考慮變位問題。由于內(nèi)嚙合和內(nèi)齒輪加工中，相嚙合雙方的位置關(guān)系、幾何關(guān)系與外嚙合不同，在設(shè)計內(nèi)嚙合變位齒輪傳動時，齒數(shù)的搭配和變位系數(shù)的選擇要受到各種干涉條件的限制。為避免干涉要進(jìn)行驗算，設(shè)計時要考慮齒輪根切問題。提高了加工難度，且剛度不夠高。

2.3擺線針輪行星傳動增速

擺線針輪主要由4部分組成：

（1）行星架H由輸入軸1和雙偏心套2組成，偏心套上的兩個偏心方向互成180°。（2）行星輪C齒形通常為短幅外擺線的內(nèi)側(cè)等距曲線。按運動要求，一個行星輪就可傳動，但為使輸入軸達(dá)到靜平衡和提高承載能力，對于一齒差針擺傳動，常采用兩個完全相同的奇數(shù)齒的行星輪，裝在雙偏心套上，兩輪位置正好相差180°。行星輪和偏心套之間裝有用以減少摩擦的滾子軸承（稱為轉(zhuǎn)臂軸承）。（3）太陽輪 又稱針輪，針齒殼上裝有一組針齒銷，通常針齒銷上還裝有針齒套，稱為針齒。（4）輸出機(jī)構(gòu)這種常采用銷軸式輸出機(jī)構(gòu)。

3.結(jié)論

本次設(shè)計針對螺桿泵采油系統(tǒng)做了改進(jìn)，由于原來用抽油桿的采油方式轉(zhuǎn)速高、磨損快、壽命低，改為直接用油管驅(qū)動螺桿泵采油。螺桿泵采油系統(tǒng)按驅(qū)動方式可劃分為地面驅(qū)動和井下驅(qū)動兩大類，本次設(shè)計采用了地面驅(qū)動方式。油管轉(zhuǎn)速較低，螺桿泵轉(zhuǎn)速較高，所以要設(shè)計一個增速器。

由于所設(shè)計的結(jié)構(gòu)尺寸小，且傳動比大，故可選擇的螺桿泵增速有三種方式，諧波齒輪增速，擺線針輪增速，少齒差行星齒輪增速。這三種增速方式各有優(yōu)缺點，也都廣泛應(yīng)用。通過對三種傳動采油方案的對比分析，選擇基于諧波齒輪傳動的螺桿泵驅(qū)傳動系統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]周衛(wèi)東.漸開線諧波齒輪傳動齒廓參數(shù)優(yōu)化及動態(tài)仿真[D].大連：大連理工大學(xué)碩士論文，2008.

采油工藝論文范文第5篇

[關(guān)鍵詞]SAGD；抽油桿；優(yōu)化設(shè)計

中圖分類號：TF762.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0242-01

1 前言

風(fēng)城油田超稠油資源豐富，在借鑒國內(nèi)外稠油開發(fā)經(jīng)驗與技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身油藏特點，創(chuàng)新應(yīng)用SAGD稠油開采技術(shù)。在長期的探索過程中風(fēng)城油田SAGD技術(shù)取得較大突破，效益日益顯著，規(guī)模日益凸顯。但是，風(fēng)城油田SAGD井區(qū)抽油桿偏磨情況較為嚴(yán)重，下行阻力很大，下沖程經(jīng)常出現(xiàn)光桿不下而脫抽停機(jī)的現(xiàn)象。同時，由于油藏埋深較淺，井下桿柱較短，而抽油機(jī)平衡配重箱較重，使得在配重箱空載的情況下，抽油機(jī)依然處于過平衡狀態(tài)。因此，為了降低抽油機(jī)脫抽停機(jī)的頻率，解決抽油機(jī)過平衡問題，著手進(jìn)行抽油桿柱的優(yōu)化設(shè)計顯得十分有意義。

2 抽油桿優(yōu)化設(shè)計

2.1 加重桿設(shè)計

由于SAGD采用水平井生產(chǎn)，對于水平井來說，下沖程中加重桿的重量在其軸向上的分量應(yīng)該等于抽油桿柱底端所受到的總阻力。現(xiàn)將加重桿分為n份，則加重桿長度計算式為：

式中：Pw――下沖程中抽油桿柱底端所受總阻力，N；即P0down的最小值的絕對值

ρr――加重桿材料密度，kg/m3；

Lwi――第i段加重桿長度，m；

Aw――加重桿截面積，m2。

2.2 加重桿上部抽油桿柱組合設(shè)計

抽油桿柱強(qiáng)度設(shè)計方案包括：最輕桿柱方案和完全等強(qiáng)度方案等，本文采用最輕桿柱方案進(jìn)行桿柱設(shè)計。

抽油桿柱許用應(yīng)力計算公式為：

式中：Sall――每一級抽油桿柱頂端面許用應(yīng)力，MPa；

σb――抽油桿柱抗張強(qiáng)度，MPa；

σmin――每一級抽油桿柱頂端面最小應(yīng)力，MPa；

SF――考慮井液腐蝕性等因素的使用系數(shù)。

修正Goodman應(yīng)力圖給出的是許用應(yīng)力范圍，為了分析抽油桿柱的使用情況，引入了應(yīng)力范圍PL（――）：

式中：σmin――每一級抽油桿柱頂端面最小應(yīng)力，MPa；

σmax――每一級抽油桿柱頂端面最大應(yīng)力，MPa；

Sall――每一級抽油桿柱頂端面許用應(yīng)力，MPa；

PL（――）――應(yīng)力范圍。

3扶正器間距優(yōu)化設(shè)計

單個測段與整個桿柱相比長度較小，所以在計算測段桿柱正壓力時，提出以下假設(shè)，即該測段桿柱自重可以忽略；測段正壓力Fcn是沿桿柱軸線均勻分布的橫向力；桿柱兩端軸向力Fτ近似相等；在單個測段上狗腿角一般較小，所以可用其弧度值代替正弦值。

式中：fmax――間距中點處的彎曲撓度，cm；

E――材料彈性模量，對于鋼材E=21×106；

I――截面慣性矩，對于圓截面I=πd4/64cm4；

Ffn――扶正器間距上的正壓力合力Ffn，N；

Δlf――扶正器間距，cm。

4 實例設(shè)計

某蒸汽輔助重力泄油（SAGD）生產(chǎn)井井深622m，下泵處斜深237.43m，垂深202.78m，利用生產(chǎn)井實際井眼數(shù)據(jù)，對該井抽油桿柱及扶正器間距進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。采用上文中所提到的抽油桿柱設(shè)計方法以及扶正器間距設(shè)計方法，得出抽油桿柱組合為：Φ95mm柱塞+Φ38mm拉桿1根+Φ38mm加重桿（136m）+Φ19mm抽油桿（89m）+Φ25mm光桿，扶正器間距為：5m，經(jīng)重新計算抽油機(jī)平衡度為94.2%。

5 結(jié)論及認(rèn)識

（1）經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，抽油桿柱重量更大，使得下沖程中電機(jī)做功減少，抽油機(jī)平衡度由之前的過平衡狀態(tài)變?yōu)?4.2%，較好的滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要。

（2）加重桿（38mm）和抽油桿（19mm）相比之前的設(shè)計來講，直徑更細(xì)，在同等井況條件下，發(fā)生偏磨的可能性以及偏磨程度會降低。

（3）新設(shè)計加重桿的重力在軸向上的分力平衡了下行程中桿柱底端的總阻力，使得桿柱下行更順暢，減小了桿柱的彎曲程度，從而減小了桿柱偏磨。

（4）對偏磨嚴(yán)重井段扶正器重新進(jìn)行配置，通過計算，扶正器間距由之前的6m縮短為5m。使得在同等彎曲力下，桿柱彎曲度會相對減小，一定程度上起到減小偏磨的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]李穎川.抽油桿柱設(shè)計數(shù)值方法[J].西南石油學(xué)報，1993，15（2）：75～78.

[2]趙洪激，李洪山.斜井抽油桿柱組合設(shè)計方法研究[J].石油鉆采工藝，1999，22（1）：24～25.