[发明专利]油田低产井举升系统

说明书

技术领域：

本发明涉及油田采油领域中所用的采油举升系统，尤其是油田低 产井举升系统。

背景技术：

石油是涉及到国家安定、发展和安全的重要战略物资。随着石 油需求量的逐年增加，油田开发逐渐转向低产低渗油藏。随着大庆三 次加密的开展和扶杨油层的开发，单井产液量20t/d以下低产液井的 数量不断增加，据不完全统计，产量20t/d以下的井已经有近两万 口。如何经济高效开采低产井，不但是节能降耗提高经济效益的需要， 而且对降低油井经济开采界限，增加经济可采储量，有着十分重要的 意义。长期以来，针对单井产液量20t/d以下，尤其是低于10t/d 的专门举升技术一直很欠缺。对于这样的井，抽油机仅仅进行了简单 的小型化后的直接应用。单井产出能力越低，游梁式抽油机一次性投 入成本高、能耗大的矛盾就越突出，造成了“低产井就是低效无效井” 这一不争的事实。

目前主要采油举升系统由钢质杆柱、井口和游梁式抽油机组成。 首先，钢质杆柱由100根以上抽油杆组成，这样仅以直径19毫米杆 柱为例，自重就达到2.5吨以上，增加了抽油机载荷；同时受游梁式 抽油机结构方式限定，其抽油机自重、体积尺寸和电机功率难以做到 成比例下降，也就增加低产井吨液开采的一次性投资和运行成本；而 且加工成本高，作业操作效率低，不利于低产井节能增效；其次，现 有井口与杆柱采用盘根挤压杆柱的密封方式，这样使得杆柱与盘根的 摩擦阻力较大，以1千米深井为例，其摩擦阻力大约在300公斤以上， 因而也就增加了抽油机载荷，使得抽油机自重、体积尺寸和电机功率 增加，不利于低产井节能增效；尤其是因密封装置在井口上部，采用 不能弯曲的刚性光杆，光杆行程须大于冲程，从而造成抽油机高度起 码要大于冲程长度。最后，除现有游梁式抽油机由于杆柱自重大，杆 柱与井口的摩擦阻力较大，使得游梁式抽油机自重、体积尺寸和电机 功率增加，现有游梁式抽油机自重在10吨以上，高在5米以上，宽 1。5米以上，电机功率很少低于20千瓦。现有游梁式抽油机由于结 构原因使得受力全部作用在基础上，这也是造成游梁式抽油机对基础 要求高的原因。另外，现有游梁式抽油机是双曲柄结构，曲柄是通过 销轴连接方式连接的，这不仅增加了自重和能耗，而且冲程调节范围 小，调节也不方便，不利于对抽油机的管理。

目前抽油杆也有采用简单钢丝绳结构，但是因结构原因存在着实 施效果差，使用周期短，安全性差的问题，得不到推广应用。其次， 动密封井口也有采用简单动密封结构的，但因采用单一的动密封，密 封渗漏严重，最终造成使用周期短，维修成本高。最后也有采用倍程 抽油机结构的，但因一些关键技术问题未能妥善解决，结构布置未能 从整体上形成相互照应的有机组合，导致一些关键技术脱节，整体可 靠性不高，如井口渗漏，设备对基础作用力大，对基础要求高，和作 业效率低等问题，最终不但降低成本有限，而且严重影响了系统的实 用性。这些导致原有倍程抽油机采油系统难以规模推广应用。

综上所述，现有低产井举升系统由钢质杆柱、盘根盒密封井口和 游梁式抽油机组成，由于杆柱自重大，杆柱与井口的摩擦阻力较大， 应用在低产井上，存在着有效负载率低，耗能高，一次性投资较大问 题，产生“大马拉小车”现象，在低产井上达不到节能增效目的，不 适应于低产井的应用。再现有倍程抽油机存在着基础要求高，冲程调 节范围小和不方便的问题。再现有动密封井口存在着密封效果差的问 题。最后现有钢丝绳抽油杆存在着实施效果差，使用周期短，安全性 差的问题。如简单采用简单钢丝绳抽油杆、动密封井口和倍程抽油机 组合成低产井举升系统，达不到预期效果，难以规模推广应用。

发明内容：

主要解决现有低产井举升系统有效负载率低，耗能高，一次性投 资较大问题。同时解决现有倍程抽油机对基础要求高，冲程调节范围 小和不方便，以及现有动密封井口密封效果差，及其钢丝绳抽油杆实 施效果差的问题。本发明提供一种油田低产井举升系统，该举升系统 具有实施效果好，使用周期长，安全可靠、密封效果好、冲程损失小、 基础要求低、冲程调节范围宽和调节方便的低产井举升系统，最终达 到低成本运行、降低一次性投资、减小机组尺寸和减轻自重的目的。

本发明的技术方案是：该油田低产井举升系统包括倍程柔式抽油 机、倍程柔式抽油机井口及复合功能单元抽油杆柱。