《采油工艺详细介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采油工艺详细介绍（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二部分 采油工艺及设备第七章 采油工艺概论第一节 采油方法（分自喷采油法和机械采油法两种）一、自喷采油法靠自身能量举升原油。（采油作业过程）1. 诱喷 （完井后，原油不能自动喷到地面上。）自喷采油首先要进行诱喷。即降低井筒内液柱压力，清除油层污物。使油气能畅通入井筒，而后流举到地面。 诱喷方法有：（1）替喷法完井之后，下油管洗井。将油管下到井底，用低比重泥浆循环，替出高比重泥浆。目的：降低井底液柱压力；上提油管至油层中部，用清水洗，见油花为止。洗井液从油、套管环空注入，从油管中返出。目的：易控制井喷和放喷。 （2）抽汲法替喷后，仍不能自喷，用抽汲法。方法：用特制抽子在油管中高速上下提放；目的
2、：一是抽出井内液体，减小井内液柱压力；二是在抽力下，吸出浸入油层中的泥浆、污物。（3）提捞法用提捞筒，提出井内液体降压，达自喷目的。2. 自喷条件原油由地层推向井筒，有剩余能量。【“克拉玛依”意译“黑油山”，即地下原油自喷形成的油山。】取决于地层压力。未钻井，油层压力处平衡状态，原油不流动。钻井，油层内压力平衡被打破，井底压力低于油层压力，在压差作用下，原油从油层流入井内，当剩余压力大于内液柱压力时，原油自喷到地面。油层：为砂岩空隙度大，原油才流出。其上为泥岩覆盖层。 3. 原油驱动力 静水压力：油层与水源相通，边水和底水的静水压力； 上覆岩压；（ ） 气顶膨胀力：聚集油顶气体，降压，气体膨胀
3、力大于井筒压力； 油层弹力：体积膨胀挤压原油； 原油中溶解气:降压气体膨胀力。【大庆油田早期均为自喷井。胜利油田原女子采油队管自喷井（石大水库南面）。】 二、机械采油法无自喷能力井必须采用机械采油法。机械采油法分：气举采油和抽油法。1. 气举法利用压缩气体的能量，举升原油。（1）气举方式 图2-17两条通道： 注气和出液。 进气方式：有环空、中心管进气两种方式。下管双管：（内）环空进气，中心管出液。外层管下到油层之下，更好地带出砂子。单管：环空进气（油、套管环空进气），中心管出液。中心管进气：少用。单管多用环空进气，中心管出液，易清蜡和带砂出井。若中心管进气，环空出液，油管外结蜡难清，且砂子在
4、环空流动，速度低易沉淀，不利于带砂子。 （2）气举过程环空注气，环空液体全进油管，压缩机压力升高，压缩气进入油管，油、气混合，液面不断升高喷出地面。相当于气携带液 体而上行。 2. 抽油法用各种泵抽油，又叫泵法，占80%。 正常抽油（完井后,用抽油泵抽油。） 注水驱油抽油 （从注水井注入高压水，将油驱动到抽油井，同时用抽油泵抽油。 大庆油田较早的开展注水驱油，造成大面积套管损坏，开发初期自 喷，后来转抽，继而注水驱油。） 注热蒸汽抽油 （胜利油田孤岛、孤东、现河采油厂采用；辽河油田。）3. 注热蒸汽采油（1）稠油：是指粘度很大的原油。（2）稠油无法冷采：无论压差多大，原油也不能从油 层中流入井
5、中。（3）稠油开采：注蒸汽热力采油法。即注热蒸汽温度高达300以上，降低粘度，使原油流 入井中。（4）注蒸汽热力采油基本方法 蒸汽吞吐：是在本井完成注蒸汽、焖井和开井采油三个连续过程（常用法）。 蒸汽驱：是指按一定井网，在注汽井连续注汽，周围油井以一定产量生产。注入的蒸汽既可加热油层，又是驱动原油的介质。注、采井独立。从保护套管寿命的角度蒸汽驱好于吞吐，原因减少热冷周期。现场认为蒸汽驱采油效果不好。 冷原油加热带蒸汽带蒸汽凝结带流动 原油蒸汽吞吐示意图（5）热采井井身结构内管隔热层（绝热材料）外管环空套管。在注汽层（油层）上面油、套间有封隔器。 （6）注汽参数注汽量：70120t/d （按水当
6、量计算） ；注汽周期：注入1020天；蒸汽干度：要高，50%以上；【汽相占总重量百分数，称蒸汽干度。蒸汽干度是影响开采效果的首要因素。】注汽压力：不超过油层破裂压力； 焖井：（停注后关井）27天；开井回采：第一周期开采一般能自喷生产一段时间。 （7）热采井参数计算井筒热损失计算：根据两相流（液、汽）理论，计算热损失，优化注汽干度、压力、温度。温度场、热应力场分析：用以设计注汽管柱、套管强度。热应力： 式中， 最大热应力，Pa；钢材热膨胀系数，m/(m.)；套管热弹性模量，Pa；温度变化，（注汽时的温度减去井筒原始温度）。 当热采井套管受 热时，要产生热 膨胀，膨胀受约 束便产生热应力 热采井套
7、管柱设计：要考虑预拉应力计算（下套管时，将套管底部锚住然后加预拉力）由于温度变化，套管要膨胀，膨胀约束便产生热应力。所谓预拉应力：下井时，套管以拉应力固井。当注汽时，热膨胀使套管产生压应力，与拉应力抵消，以保护套管。 施加套管预应力的原则提拉套管时，井口的轴向预应力，不得超过套管允许的屈服极限。 井口预拉力计算: 套管截面积 套管在井 中的重量常温下套管 材料的最小 屈服极限允许施加 套管的预 应力在高温下，套 管材料屈服极 限的降低系数最大热 应力第二节 抽油法设备应用最广泛抽油设备有杆抽油设备。一、有杆抽油装置抽油机抽油泵装置，包括三部分。1. 地面部分抽油机（驱动部分）2. 井下部分抽油
8、泵（悬挂在油管尾部）3. 中间部分抽油杆称“三抽”设备。典型：游梁式抽油机抽油泵装置。 二、无杆抽油装置1. 水力活塞泵用压力液体为动力，驱动活塞往复运动吸排油。（地面动力液泵，驱使井下水力活塞泵换向阀自动工作，使活塞往复运动，达到吸排液的目的。）2. 电动潜油离心泵用井下电机驱动多级离心泵，实现抽油。3. 电动潜油单螺杆泵开采高粘度、高含砂、高含气原油。井下电机带动螺杆泵抽油。（容积式泵） 三、采油新技术应用 1. 连续油管 （1）特点：是一根无接头、能够缠绕在滚筒上的 长油管。 （2）使用方便：缩短了作业时间，减轻了劳动强 度。 （3）工艺应用 用连续油管进行气举采油 用于电潜泵采油 用连
9、续油管洗井 比常规油管效果好，在下井一开始就循环洗井液。 用于修井作业：用连续油管注入流体。2. 国外抽油杆的新技术发展发展趋势是：抽油杆向着高强度、耐腐蚀、耐磨损、连续型结构、椭圆形截面（长方形、椭圆形）、新材料（铝合金、玻璃纲、石墨合成材料）方向发展。 （1） 超高强度抽油杆屈服极限大于：793Mpa；强度极限大于：965Mpa；延伸率大于：14%；断面收缩率大于：45%；硬度HB185311（2） 喷涂不锈钢抽油杆提高抗腐蚀能力。（3）空心抽油杆空心作为通道向井内注入热油、稀释剂、破乳剂、防腐剂等，适用于抽稠油和解蜡。（4）玻璃钢抽油杆抗腐蚀；质量轻；寿命长； （5）长方形连续石墨抽油杆缠绕式连续抽油杆。（6）长方形连续钢质抽油杆滚筒缠绕式抽油杆 。（7）椭圆形连续抽油杆缠绕式连续抽油杆 。抽油杆大型圆架缠绕，起下抽油杆专用装置。2005年11月29日，以上两学时。3. 油管加热采油技 术 利用油管和套管作为 发热体，直接加热油管 内的原油。 目的是提高井筒内原 油的温度，增加原油的 流动性。 （1）结构 如图1（2）工作原理如图1所示。 当地面供电时，通过井下绝缘短节及以下的油管、套 管给井底电加热器供电，加 热井底及其周围的液体。井底电加热器、油管、套管共同产生热作用，全程加 热井内液体。
