Deluge研发出靠水运转有杆泵抽油系统

   据美国《石油工艺杂志》报道，目前油价不断攀升，有杆泵采油的动力成本也连续升高。为了降低有杆泵采油成本，美国Deluge公司开发成功一种天然能量发动机，并据此研发出一种靠水运转的有杆泵抽油系统。
    通常在足够的压力下储存的二氧化碳可保持液态，温度升高时其体积可膨胀50%，而水只能膨胀2%。因此将液态二氧化碳充于汽缸内的柱塞下方，首先使温水通过汽缸外围流动，二氧化碳的体积就会膨胀，推动柱塞上行做功。之后再使冷水通过汽缸，二氧化碳就会收缩使柱塞下行。这样连续不断地使温水和冷水交替通过汽缸外围流动，柱塞即可交替上行和下行，带动有杆抽油系统。通常0.61米冲程的柱塞就可为常规有杆泵提供动力。目前已研制成功的这种新型有杆抽油系统，被称作Deluge人工举升12-24，意味着它的最大冲程长度为12英寸(0.61米)，最大载荷为2400磅(545千克)。 
    该系统已在一口浅井上进行了矿场试验，并已设计出泵深为915米、冲程长度为3米的系统。目前制造出的最大的天然能量发动机，功率可达7.4千瓦，并可利用任何水源。在蒂波特多姆油田采用的是地热井中温度为82℃、压力为0.21兆帕的热水，供给天然能量发动机。该油田有600口油井使用现代常规有杆泵系统生产，含水95%，装设定时器可降低含水。采用该装置可通过计算油流入井时间，控制泵的抽吸周期，使油井增产。美国夏威夷天然能量发动机实验室采用温度为40℃的深海水和85℃的浅海水，成功地对天然能量发动机进行了室内试验。该公司在南堪萨斯州附近油田的一台9口井系统，已成功地运行了300小时。 
    该系统可在一定的速度下抽吸井液，与常规抽油机的区别不大，但其消耗的功率很小。常规抽油机通常要求7.4～8.8千瓦的发动机，而采用二氧化碳发动机仅需要5.2千瓦。该种新型发动机的效率为40%，而蒸汽或天然气发动机仅为28%。 试验结果表明，与常规发动机相比，该种新型发动机有许多优越性：其额定功率可由15千瓦增至74千瓦甚至更高，它只有一个运动部件，不消耗昂贵的能量即可运转，操作成本较低，耗电只是普通电机的5%，采出1立方米原油的成本仅为30美元。