《举升工艺技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《举升工艺技术.ppt（75页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、二一年四月,举升工艺概述举升设计自喷井抽油机井电泵井螺杆泵井气举采油采油方式比较,举升方法各有其特点和适应性，因此，根据油田实际情况选择最佳的人工举升方法，以发挥油井的最大潜力，取得最佳的经济效益，是非常必要的。自喷采油设备简单、管理方便、经济效益高，只要地层能量允许，它就是首选的采油方法。因此，采油方法的优选通常就是人工举升方法的优选。,1举升工艺概述,什么是人工举升？,在地层的天然能量不足以维持自喷生产或者虽然可以自喷但产量达不到要求时，在井筒中下入机械设备，对流体做功，使流体能够流到地面的工艺过程，称为人工举升。人工举升要研究的内容：举升方式选择；油管尺寸确定；选用举升设备并给出设备工作
2、参数；举升设备工况诊断。,选择举升方式应考虑的因素,油井的供液能力是选择人工举升方法的主要依据之一，举升方法的选择实质上就是选择能够发挥油井潜在产能的经济有效的举升手段。选择人工举升方法应考虑以下一些因素：油藏的驱动类型；油藏流体的性质；油井的完井状况及生产动态；油井生产中出现的问题；油井所处的地面环境；油田开发中后期的开采方式（如注水、注气、注聚合物、注蒸气及其它化学驱）；各种采油方法的经济效果。,选择举升方式的基本原则,能够充分发挥油井的生产能力，满足开发方案规定的配产任务；所选举升设备工作效率较高；所选举升方法可靠，对油井的生产状况具有较强的适应性；立足于减少井下作业工作量，所选举升方法
3、的油井维修与管理较方便；适合油田野外工作环境和动力供应条件；所选举升方法投资少、效益高。,2举升设计,举升设计的前提是确定油井产能。油井产能通常用以下三种方法进行估算：产液指数法（PI法）VOGEL方程（IPR方法）单相流与两相流的结合（PIIPR）方法,油井生产的三个基本流动过程,典型的流入动态曲线,这种方法在描述油井流入时，假设流入油井的产量与生产压差成正比，并引入采油指数的概念。,PI法,Vogel方程,当油井中含有气体时，用PI法估算油井产能误差较大。1968年，Vogel提出了无因次的流入动态（IPR）曲线方程。,a.计算,c.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线,b.给定不
4、同流压，计算相应的产量：,已知地层压力和一个工作点(qo(test),pwf(test),绘制IPR曲线的步骤,单相流与两相流的结合（PIIPR）方法,当油藏压力和井底流压高于饱合压力时，油流入曲线在Pr和饱合压力Pb之间为一直线，当PwfPb时，流入动态曲线为二次曲线。描述这种油藏的油井流入，用PI-IPR曲线法.,根据油井流入特性曲线（IPR）和油管流出特性曲线（OPR），确定不同产量时所需的举升能力；根据油藏条件和井况优选举升方式；根据所需要的举升能力选择举升设备；根据所选择的设备和生产需要，确定设备的工作参数。,选择举升方式的步骤,几种举升方式适用条件,32：泵挂深度2500米38：泵
5、挂深度2100米44：泵挂深度1800米56：泵挂深度1600米70：泵挂深度1200米83：泵挂深度800米 测试和生产资料齐全，按产能确定相关式计算产能，此时下泵深度可根据预测结果和初选的冲程、冲次参数确定。,通常情况下抽油泵下深,小泵深抽达到的下泵深度,自喷井,3自喷井,采油树是控制和调节油井生产的主要设备。它的主要作用是：悬挂油管，承托井内全部油管柱重量；密封油套管间的环形空间；控制和调节油井的生产；保证各项井下作业施工的顺利进行；录取油套压力资料、测压、清蜡等日常管理工作。,采油树,采油树,采油树按连接方式分为三类：法兰连接的采油树；丝扣连接的采油树；卡箍连接的采油树。,4抽油机井,
6、（1）抽油机,常规型前置型异相型斜井式,抽油机,游梁式,无游梁式（链条机、液压机等）,普通抽油杆,钢制实心抽油杆的主要尺寸,管式抽油泵由泵筒总成、柱塞总成、固定阀总成三部分组成。工作原理：上冲程时，柱塞下的下泵腔容积增大，压力减小，固定阀在其压差的作用下打开；与此同时，游动阀在其压差的作用下关闭，柱塞上面上泵腔内的原油沿油管排到地面。下冲程时，柱塞下面的下泵腔容积减小，压力增大，固定阀在其压差的作用下关闭；与此同时，游动阀在其压差的作用下打开，柱塞下面的下泵腔内的原油沿柱塞内孔进入上泵腔。,管式泵,固定阀可拔式管式泵,作业时通过下放柱塞，使固定阀拔出器与固定阀罩对接，上提抽油杆即可将固定阀提出
7、。在不起油管的情况下，将固定阀拔出，进行检修、更换；可以进行正洗井作业，与反洗井相比，减少了洗井液的使用量。不需配泄油器即可泄油。使用方便，减少了检泵作业时间，降低了作业成本。,管式泵规格,配合间隙,定筒式顶部固定杆式泵,支承密封装置固定在泵的顶部，排出的液体能够把顶部与油管间的残砂及时冲刷干净，可用于含砂井开采。泵筒受油液内涨压力作用，会增大泵筒与柱塞制造间隙，因此不适用于较深井。,定筒式底部固定杆式泵技术参数,悬挂过桥抽油泵,外管承受因悬挂尾管、锚定油管锚、座封封隔器产生的拉伸力，改善泵筒受力状况，防止泵筒弯曲变形和卡泵现象发生。结构简单、工作可靠、泵挂深度大、作业方便，可充分满足深抽的需
8、要。规格：32、38、44、57。,悬挂泵,倒置悬挂抽油泵,外管承受因悬挂尾管、锚定油管锚、座封封隔器产生的拉伸力，改善泵筒受力状况，防止泵筒弯曲变形和卡泵现象发生；泵筒内外受力均匀，泵隙变化小，适用于深井中。结构简单、工作可靠、泵挂深度大、作业方便，可满足深抽的需要。规格：32,38,44,57。,斜井抽油泵特点,增加了外工作筒，改善了受力状况，避免了泵筒的弯曲变形。增加了柱塞旋转器，消除了柱塞与泵筒之间的偏磨现象。采用了具有导向筋结构的流线型阀罩，解决了阀球关闭滞后的问题。可在倾斜角达45的井中使用。规格：38,44,57,70。,斜井泵,在一个冲程中，柱塞总成的下腔和上腔分别完成进液和出
9、液，实现了双作用的目的。增大了排量，与同排量的螺杆泵相比，成本大大降低。与电潜泵相比，成本与能耗都大幅下降。规格：57/38、70/44、83/44、95/44。,双作用泵,适用泵挂位置井斜达到80，适用于大斜度井、水平井；携砂能力强，不砂卡，在不砂埋柱塞（泵）条件下均可保证正常生产，并可以在出砂条件下保持高泵效；泵效高：弹性间隙密封，密封间隙自动补偿，漏失量相对普通泵（同一间隙等级）降低1/2以上，提高泵效；柱塞整体结构为多级强开强闭，具有防气功能；适用泵挂深；检泵周期长，弹性间隙在出砂条件下可有效保护柱塞及泵筒工作表面。,柔性金属泵特点,柔性金属泵技术参数,AOC泵技术参数,稀油出砂、腐蚀
10、结垢井；稠油蒸气吞吐出砂、腐蚀结垢井；最大井斜：40度;最高井温：150；产出液含砂比例：10%；高气液比（大于80）油井不适用。,AOC泵适用范围,规格和普通抽油泵一样。柱塞涂层材料经过优化匹配，使泵筒寿命延长,具有双向保护功能，使泵筒与柱塞一直保持“无间隙”。凡尔座采用特殊材料制造，具有抗冲刷、抗冲击作用。柱塞喷涂AOC160M粉末，具有双向保护作用，减少磨损，大大提高泵效，是目前常规泵的理想换代产品。涂层材料中含有的减摩元素在摩擦过程中转移到泵筒表面，并以片状均匀分布，起到固体润滑及保护泵筒表面的作用。,AOF双向保护泵,AOF泵技术参数,上泵是管式抽油泵，是单作用柱塞泵，也就是单向排液
11、作功。下泵是双作用抽油泵，也就是双向都排液作功。其原理是利用活塞把泵筒分成两个工作腔，上下两腔都设有进液阀和出液阀，上行程时上腔排液下腔进液，下行程时，下腔排液，上腔进液。一个冲程，上下两腔分别完成了进液和排液。,并联泵,电动潜油离心泵简称电泵，是利用地面专用变压器通过潜油电缆把电能传递给潜油电机，再通过多级离心泵把井液举升到地面的一种机械采油方式。,5电泵井,（1）电泵装置的组成,（2）井口装置,井口高压密封端子10KV电压绝缘性能2500M工作压力25MPa温度150,潜油电机的外形为细长圆柱体，分单节和多节，节中分段，每段相当一个小电机。每节电机由多个相同的小电机组成。在单节电机内是由同
12、一个外壳、同一个绕组、同一根轴组装而成的。它主要由定子、转子、止推轴承、油路循环系统组成。,（3）潜油电机,保护器分为沉淀（沉降）式保护器和胶囊式保护器。胶囊式保护器上部为胶囊式结构，内装有润滑油，下部为沉降式结构。特点：密封可靠，寿命长；电机油漏失少；机械密封分散，散热性好。,保护器原理,（5）油气分离器,油气分离器是为了将井液中的气体分离出，保证泵正常运转的装置。常用的分离器有沉降式和旋转式两种：沉降式分离器出现较早，但目前由于分离效率低、适用范围小已逐渐被旋转式分离器所取代。,潜油离心泵就是一个多级离心泵（一般为196394级,扬程一般为154500m）。由多个叶轮和导轮组成，分多节串联
13、。其转动部分主要有轴、键、叶轮、垫片、轴套和定位卡簧等，固定部分主要有壳体、泵头、泵座、导轮和扶正轴承等。相邻两节泵的泵壳用法兰连接，轴用花键套连接。,（6）潜油离心泵,（7）潜油电缆,潜油电缆分为圆型和扁型两种。,（8）变压器、控制柜,变压器的作用是将电源电压变为电机所需电压。控制屏的作用是控制电机运行，短路、过载、欠载保护。,电泵最早是由苏联人A.S.艾鲁托诺夫于1923年研究发明的，并且把这种泵的概念介绍到美国。1926年美国第一台潜油电泵在洛杉机问世，从此开始了潜油电泵用于原油生产的历史。美国在潜油电泵的研究制造和使用方面已有近八十年的历史，无论是在制造工艺，还是在应用技术方面都居世界
14、领先地位。我国是从1964年开始进行潜油电泵的研制和抽油试验，于1981年由天津电机厂首先研制成功排量200m3/d,扬程为800m的潜油电泵机组。,（9）潜油电泵发展历史,潜油电泵具有排量大、地面设备及向井下传递能量的方式简单等特点，常作为高产井及中、高含水期油井提高排液量的一种采油方式。电泵的优点：大排量，操作简单，自动化程度高，适合斜井和水平井，容易清蜡，检泵周期比较长等。电泵的缺点：下深受电机功率和耐温等级的限制，可选排量受套管尺寸的限制，一次投资高，维修成本高，气体影响泵效等。,（10）潜油电泵的特点,螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵，可以将介质连续地，均速地、而且容积恒定地从吸入
15、口送到压出端。,6螺杆泵井,单螺杆泵由法国人勒内莫依诺发明,距今已有70多年的历史。螺杆泵应用于原油开采是最近二十几年的事情，它是为开采高粘度原油而设计的。我国从 80 年代末期开始研究和应用螺杆泵举升技术，进入 90 年代以后螺杆泵的研究与应用开始加快。目前已形成排量为2-800m3/d、扬程为500-2000m的系列产品，并已在国内各大油田推广应用。,（1）螺杆泵技术的发展,（2）单螺杆泵工作原理,由于螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间分隔成多个密封空间。随着螺杆的转动，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭
16、在各空间中的液体不断排出。,优点：螺杆泵运动部件少，没有阀件和复杂的流道，吸入性能好，水力损失小，介质连续均匀吸入和排出，砂粒不易沉积，不易结蜡，不会产生气锁现象，同时螺杆泵采油系统又具有结构简单、体积小、重量轻、耗能低、投资低、使用和安装维修保养方便等特点，在举升条件相同的情况下，与抽油机和电泵相比，一次性投资少、能耗低、适应性强，具有明显的优势。,（3）螺杆泵的主要特点,缺点：定子最容易损坏，每次检泵，必须起下管柱；泵需要流体润滑，定子弹性体易老化；不适合在注蒸汽井应用；对井斜要求比较高。总压头较小，下泵深度受限制。,地面电控箱地面驱动装置驱动杆螺杆泵,螺杆泵装置,（4）螺杆泵装置的组成,
17、详细结构,7气举采油,气举是一种对油井适应性较强的机械采油方式。它的举升深度大，生产范围大，井下测试工艺简单。在有足够气源的条件下，通常被选为高油气比、高产深井及定向井，特别是丛式井的采油方式。,（1）气举原理,（2）气举采油特点,气举采油的优点：排量大，小井眼中更优越。调整排量简便，适应广泛的排量变化。井下设备简单，效率高，不受井温限制，可进行综合试井研究，适于高度自动化管理。免修期长，操作及维修费用低，可用于斜井、小井眼井，可进行同井开采。防腐和防垢简便。,（2）气举采油特点,气举采油的缺点：投资较高，须建压气站，循环管线，钢材消耗大、利用率低，因此大井距大油田不宜采用，操作费用也很高。双层分采井内，如两层距离大，井底压力低，则气举下层困难。套管损坏井不宜采用。采用腐蚀性气源时，举身成本高。高压气举不安全。易形成乳化物，给原油处理带来一定困难。低排量时能量利用效率低。,三种常见的气举采油井下管柱,各种采油方式有各自的工作原理、举升能力和对油井开采条件的适应性。采油方式的选择与油藏地质特点、油田开发动态、油井生产能力以及地面环境等密切相关，它直接影响原油产量和油田开发效果。,8采油方式比较,一、采油工程概述二、完井工艺三、举升工艺四、举升配套技术五、机采井工况诊断六、油井管理,提 纲,THE END,
