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采油機械中的王冠

時間:2019-03-22 10:21 來源: 作者:宮柯

石油開采有兩種基本的方法,一是依靠天 然 或 者 人 工 注水、注氣補充能量的方法自噴生產,二是在不能自噴的采油井使用機械舉升。 目前,在世界各油田應用最廣泛的是應用機械舉升。大約 90% 的采油井通過安裝采油機械生產石油。由于多數采油機械分成地面和井內兩部分,通常人們只能看到安裝在地面上的設備,難得一見隱沒在井筒里的抽油泵。抽油泵是一個品種多樣化的家族,大致分為兩大類,需要使用抽油桿傳遞驅動力的叫做有桿泵,無需使用抽油桿的稱為無桿泵。
 
無論有桿泵還是無桿泵,由于受到采油井筒空間的限制,都是又細又長的圓筒形狀。兩種類型的抽油泵都需要沉沒到數百米甚至上千米的深度,懸吊在井筒里穩定的液面之下,通過額定的排量和揚程,開采從油層中滲流出來的油、氣、水混合液。因此,抽油泵又被稱為深井泵。在油田上最常見的是抽油機采油,這種機械需要在地面上安裝減速箱和曲柄,通過四連桿機構將旋轉的動能變成節奏有規律的往復運動,在類似驢頭的一端懸吊抽油桿,帶動井筒里的柱塞泵產生抽吸作用。
 
由于抽油機仰俯的工作狀態很像一頭鋼鐵制造的毛驢不停地向出產石油的土地叩拜, 被人們俗稱為磕頭機。 然而,這種應用最廣泛的采油機械并不是深井泵家族中的高端產品,難得一見的電動潛油泵機組才是采油機械之王, 它的出現不足百年,我國擁有其歷史還不到半個世紀。電動潛油泵機組在業內簡稱為電泵,由潛油離心泵、潛油電動機、保護器、鎧裝電纜、地面控制屏和專用變壓器六部分組成。具有排量大、揚程高、無需抽油桿傳遞動力的顯著優點,這種采油機械一問世立即受到了各石油生產國的青睞。但是,因為制造工藝復雜、價格偏高、使用壽命偏低的缺點阻礙了推廣普及。
 
上個世紀 70 年代,僅有美國、蘇聯等少數制造業發達的國家掌握了電動潛油泵機組的核心技術,形成了市場壟斷。國內最早研究應用電動潛油泵機組的是大慶油田采油工藝研究所。從 1963 年開始,參照蘇聯生產的樣機,試制排量 40 立方米∕天、700 米揚程的電動潛油泵機組。歷經 10 余年的努力沒有過關,無法定型生產。1975年,大慶油田主力采油區全面進入了高含水開發階段, 制定 5,000萬噸年產量持續穩產規劃的時候,迫切需要使用大排量的電動潛油泵放大采油井的生產壓差。決定暫停自行研制,通過 BJ 公司引進了 5 套美國制造的機組,在薩爾圖油田中區西部的高含水采油井上試用,收到了大幅度增加排液量,原油產量穩中有升的顯著效果。鑒于當時國家的財力有限,沒有足夠的外匯大批量訂購價格昂貴的美國電泵,大慶油田采油工藝研究所重振旗鼓再行研制。
 
1976 年開始參照美國樣本,與天津和沈陽的成套設備公司聯合試制排量 200 立方米∕天、揚程700 米的國產電動潛油泵機組。雖然在一些關鍵技術上取得了重大 突 破, 但 是 與 美 國 制 造 的 同類產品相比仍有相當大的差距。1979 年,借助改革開放的春風,大慶油田派出了一個考察組到美國進行電動潛油泵機組專項調研。與雷達和森垂利夫特公司簽訂了引進整套機組、現場服務和在大慶油田建立維修保養車間的互利性協作合同。此后,美國制造的25 種型號、2,500 臺電動潛油泵機組陸續運抵大慶油田,為原油年產量保持在 5,000 萬噸以上的持續穩產發揮了重要作用。
 
引進不是目的,僅是解決燃眉之急的臨時舉措。為了盡快實現電動潛油泵機組國產化,1980年歲尾,大慶油田抽調采油工藝研究所的科技人員并入采油三廠機修廠,成立了國內第一個專業的電動潛油泵廠,引進美國的技術標準和工藝裝備,從進口配件組裝整套機組逐步向獨立制造過渡。經歷 20 年的消化吸收掌握了核心技術,終于生產出可以和美國產品媲美的尖端采油機械,注冊商標為“力神”牌電動潛油泵?;仨妱訚撚捅脵C組從無到有,填補國內空白,再到營銷海外,樹立品牌的艱辛歷程,現已更名為大慶油田力神泵業公司的貢獻功不可沒,他們群策群力摘下了一顆采油機械制造業上的王冠,為中國由采油裝備制造大國向邁制造高端產品的強國,奏響了一曲勝利凱歌。
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