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1、采油工程简介,一、采油工程系统功能与流程简介套管油管抽油杆防脱器管式泵防蜡器筛管尾管偏堵,油层油层,油层油层,一、采油工程系统功能与流程简介,二、注入工艺技术的原理,注入工艺是保证不同介质注入的系列技术，油田在不同开发阶段，注入的目的和注入介质是有一定区别的。,水驱开发阶段 : 注入介质为清水，目的是补充地层能,量，保持足够的油层压力使原油流到井底。,三次采油阶段 : 是以驱替残余油效果更好的介质，如聚合物溶液，三元复合体系等为注入液，其主要目的是提高最终采收率。,（一）注入工艺技术原理与技术的发展,二、注入工艺技术的原理,某油田开发初期，注水工艺主要采取 笼统注入方式 ，笼统注水是指把多层合
2、在一起，在同一个压力下笼统注水，这对于多油层油田来说，这会造成渗透率高的好油层出油过多，过早水淹。同时由于渗透率低的层没有得到好的注水效果，使这类油层的压力的得不到补充，也就不能实现高产稳产。笼统注入管柱，工艺管柱较简单，主要由油管、工作筒和,喇叭口组成，相应的投入费用较低。,（一）注入工艺技术原理与技术的发展,笼 统 注 入 情 况,高渗透层中渗透层低渗透层,二、注入工艺技术的原理,分层注水 是针对非均质多油层油田实行注水开发的一套工艺技术，它是在注水井上对不同性质的油层区别对待，应用以 封隔器、配水器 为主组成的分层配水管柱，用不同的压力分层注水。这样，既可以加大差油层的注水量，也可以控制
3、住好油层的注水量，从而尽可能地使好油层和差油层都在保持压力下开采，实现长期稳产。,（一）注入工艺技术原理与技术的发展,二、注入工艺技术的原理,某油田实行分层注水是从 1964年开始的，根据分层,注水的技术可分为 同心分层注水工艺和偏心分层注水工艺。,从 1964 年至 1977年，这个时期油井高含水层数不多，注水,层段划分较少，注水井中采用的是 同心分层注水管柱。,（一）注入工艺技术原理与技术的发展,二、注入工艺技术的原理,同心分层注水管柱的配水器分 固定式和活动式 。固定式,改换水嘴需施工起下管柱，活动式不用动管柱。用投捞的办,法改换水嘴。这两种管柱的结构简单，加工容易。但是可分,层段少，
4、最多能分 4级 。,（一）注入工艺技术原理与技术的发展,封隔器配注器57mm封隔器配注器55mm封隔器配注器53mm挡球座,高渗透层中渗透层低渗透层,同 心 分 注 工 艺 管 柱 示 意 图,由配水工作筒与油管串联在一起，配水器（水嘴）装臵在油管的中心，从下至上在每个注水层段配水工作筒上部连接了一个球座，球座大小由小到大，供分层测试水量投堵时用。,二、注入工艺技术的原理,（一）注入工艺技术原理与技术的发展偏心式分层注水工艺是 1977 年以后，随着油田注水时间的延长，油井见水层数的增多，特别是高含水层的增多，层间干扰的加剧，需要 细分层段注水 ，同心分层注水技术已不适应，于是开发了偏心分层注
5、水工艺，即将配水器不再装在油管的中心部位，可以 将层段分成七级八段 。这种分层工艺管柱配水合格率高，测任意层不影响其它层注水。,丢手封隔器高渗透注入层中渗透注入层低渗透注入层,二、注入工艺技术的原理,偏心注水器,二、注入工艺技术的原理,进入 90 年代，随着油田开发进入高含水和特高含水期，又先后研发和推广应用了同心集成细分注水技术、“两小一防”细分注水技术，偏心集成细分注水技术来适应油田细分注水的要求。同时，随着聚合物三次采油技术的发展，水驱应用的工艺管柱存在减小注入聚合物分子链问题 ，因此开发了环形降压槽单管分注工艺。,（一）注入工艺技术原理与技术的发展,二、注入工艺技术的原理,为进一步提高
6、低渗透薄差油层的吸水能力，必须进行细分注水，而偏心配水技术要求 卡距大于 8m，部分井已不适应细分注水要求，而同心集成式细分注水技术可将卡距缩小至 2m， 2 3个配水器实现 46 层细分注水。其注水工艺管柱的封隔器与配水工作筒采用一体化设计，配水器位于相应的配水封隔器中。,1 、同心集成细分注水技术,二、注入工艺技术的原理,“两小一防”的意思是小隔层、小卡距、防止高压注水情况下管柱窜动，使测试投捞所需要的两级配水器之间 8m 间距缩小到 2m ，最小夹层厚度达到 1.0m 。 管柱是由 CY341-114 超短封隔器与偏心配水器组成的悬挂式管柱。同样偏心集成式细分注水管柱是将配水器和封隔器有
7、机的结合在一起，缩短配水工具的总体长度，以满足薄隔层小卡距细分注水的要求。,2 、“两小一防”与偏心集成式细分注水技术,该技术主要用于聚驱分注，该管柱也是一种同心分柱管柱，利用可更换的配注芯产生的节流压差降低高渗透层注入压力，从而达到分层配注的目的。该工艺可实现单管 3层分注，可满足建立压差、低粘损率和可调配注量等工作参数的要求。,二、注入工艺技术的原理3 、 环 形 降 压 槽 单 管 分注技 术,同心分注工艺用工具： 配注器工作筒 配注芯 打捞器 憋压套,二、注入工艺技术的原理,将环形降压槽结构，坐入井,下工作筒后与其内表面形成环形空间过流通道，在一定的过流面积下，配注芯越长，即环形槽数量
8、越多，节流压差越大。利用可更换的配注芯产生的节流压差降低高渗透层注入压力，从而达到分层配注的目的。,3 、 环形降压槽单管分注技术,二、注入工艺技术的原理,为克服常规偏心分注管柱卡距大及同心集成管柱使用级数受限的缺点，研制了将偏心配水器与封隔器结合在一起的偏心集成配水封隔器。每个堵塞器具有两个注水通道，控制两个注水层段，即堵塞器上部出液口对应上部注水层段，堵塞器下部出液口通,过内外管环形空间越过封隔器胶筒实现下层注水。,4 、偏心集成细分注水工艺,球座偏心集成管柱示意图,套保封隔器,1.5m0.7m7m0.8m,偏心配水封隔器Y341-114封隔器偏心配水封隔器Y341-114封隔器偏心配水封
9、隔器Y341-114封隔器665-2配水器,二、注入工艺技术的原理,5 、边测边调精细注水调配技术,二、注入工艺技术的原理5 、边测边调精细注水调配技术,现场测试时，先在地面根据配水方案设定流量调节期望值，再将流量测控器与投捞控制器对接在一起进行下井调节。通过测控处理器测试实际配水量，与希望达到的配水量进行比较，根据比较结果控制电机正转或反转。再由万向连轴器将电机的旋转运动传给水嘴调节,流量测控器Y341-114封隔器万向连轴器投捞控制器可调堵塞器 665-2配水器,机构内的螺旋传动机构，使阀芯产生轴向移动，改变出水口的尺寸，实现调节流量的目的。当流量满足期望值要求后，自动停止调节。边测边调测
10、试调配示意图,三、采出工艺技术原理,某油田在开发初期应用的是自喷开采。即依靠地层能量(包括人工注水)来开发油田的一种开采方式。井下为光油管管柱，原油靠地层能量从井底自喷到地面。这种开采方式井下和地面设备简单，生产成本低，管理方便。,进入80年代采油方式进入机械采油阶段。机械采油主要是利用井下泵将油从井底举升到地面，用于油层压力低而不能自喷的油井。井下管柱一般由泵和配套的井下工具组成。举升方式常用的包括抽油机井、电泵井、螺杆泵井。机械开采方式井下设备复杂，生产成本高，管理难度大。,三、采出工艺技术原理,抽油机是带动井下抽油泵和抽油,杆工作的地面机械。抽油机将电机的,高速旋转运动变成驴头的循环往复
11、运,动，通过抽油杆带动井下深井泵工作。,从80年代初期，历经了20多年时间，,已经形成系列化。虽然型号也复杂，,但结构和原理基本一致。,游梁式抽油机,游梁式抽油机是最为常见的抽油设备类型，在各类抽油设备中的应用最为广泛。,链条式抽油机,链条式抽 油机特点是冲 程长，平衡性 好，耗电少， 重量轻。适合 于稠油、深抽 海上采油。,目前，这 种抽油机在胜 利油田应用较 多。,塔架式抽油机特点是冲程长，适用于产液量高的油井或聚,合物采出井。,塔架式抽油机,前置式抽油机是一种 节能机型，使用于产量相 对较高的抽油井。,前 置 式抽油机,液压式抽油机,液压式抽油机的特点式动力稳定。在某油田处于试用阶段。,
12、游梁平衡曲柄平衡复合平衡,气动平衡,游梁尾产装设一定重量的平衡块。这是一种 简单的平衡方式，适用于3吨以下的轻型抽油机。,气动平衡,游梁平衡曲柄平衡复合平衡是将平衡块加在曲柄上，适用于10吨（也叫10型）以上重,型抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油机摆动，调 整比较方便。但是，曲柄上有很大的负荷和离心力。,游梁平衡曲柄平衡复合平衡,气动平衡,在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。 特点：小范围调整时，可调整游梁平衡；大范围调整时，,则调整曲柄平衡块。这种平衡方式适用于中深井。,游梁平衡,曲柄平衡复合平衡气动平衡,利用气体的可压缩性来储存和释放能量达到平衡的目地，可用于10吨以上重
13、型抽油机。这种平衡方式减少了抽油机的动负荷及震动，但其装置精度要求高，加工麻烦。,它的作用是保证抽油时光杆始终对准井口中心位置。驴头的弧线是以支架轴承为圆心，游梁前臂长为半径画弧而得到的。根据移开驴头的方式将驴头分三种：侧转式、上翻式、可卸式。,游梁固定在支架上，前端安装驴头承受井下负荷，后端连接横梁、连杆、曲柄、减速箱传递电动机的动力。,曲柄连杆机构的作用是将电动机的旋转运动变成驴头的往复运,动。在曲柄上有48个孔，是调节冲程时用的。,是将电动机的高速转动，通过三轴二级减速变成由柄轴（输出,轴）的低速转动。同时支撑平衡块。,作用是：当抽油机上冲程是，平衡块向下运动，帮助克服驴头上的负荷；在下
14、冲程时，电机使平衡块向上运动，储存能量。在平衡块的作用下，可以减小抽油机上下冲程的负荷差别。,它是连接光杆和驴头的柔性连接件，还可以供动力仪测,示功图用。,每台抽油机大约30万元，使用寿命15年左右。排量范围在5-140m3/d之间。,抽油杆是抽油井中的细长杆件。它上接光杆，下接抽油泵，起到传递动力的作用。目前油田在用的抽油杆有实心杆和空心杆。空心杆相当于空心圆管，有利于洗井、加药，进行清防蜡。,抽油杆按照机械性能可分为C级、D级、H级和K级，不同级别的抽油杆性能参数不同，H级抗拉强度较C级杆和D级杆大，而K级杆的耐磨性和耐腐蚀性较好。,抽油杆,油田常用的抽油泵为普通管,式泵。主要由泵筒、固定
15、阀、,游动阀、柱塞等组成。,抽油泵：由抽油机带动把井,内原油举升到地面的一种井,下设备。,针对油井的不同产状，井下管柱也有所区别。常规井下管柱有：抽油杆、脱接器（大泵小油管）、防脱器、防蜡器、筛管、尾管、导向器、丝堵等。需要时还应采用防喷工具、锚定工具、防,砂管、扶正器、加重杆等。,抽油杆 油 管帽型活门 脱卡工作筒 脱卡器整筒泵 防蜡器,筛,管,偏（丝）堵,用油管把深井泵的泵筒下到井内液面以下，,在泵筒下部装有只能向上打开的吸入凡尔，用,抽油杆柱把活塞从油管内下入泵筒。活塞上装,有只能向上打开的排出凡尔，最上面与抽油杆,相连接的是光杆，它穿过采油树上的四通和盘,根盒悬挂在驴头上，借助于抽油机
16、的往复运动，,用抽油杆带动深井泵的活塞抽油。,电泵平均每台27万元左右，使用寿命1000天左右，检泵需要更新电泵，费用较高。排量范围在100-700m3/d之间。,潜油电泵全称电,动潜油离心泵，简称,电泵，是将潜油电机,和离心泵一起下入油,井内液面以下进行抽,油的井下举升设备。,电泵井的,地面部分中间部分,组成井下部分,地 面 部 分,供电网电泵动力变压器控制屏采油树电泵专用井口地面集输管线等,井 下 部 分,固定电缆,距离接 箍上下 各20cm 处用电 缆专用 卡子将 电缆与 油管固 定好,螺杆泵是1932年法国人发明的。之后，螺杆泵这种水力机,械在世界范围内得到了广泛的应用、发展和完善。某油田是,近几年随着三次采油和三次加密规模的不断扩大，螺杆泵采油,技术因运动部件少，砂粒不易沉积且不怕磨，不易结蜡，结构,简单、投资少、使用、安装、维修、保养方便等特点逐渐成为,第三种举升方式。螺杆泵价格在8-10万元之间，使用寿命1.5,年，排量范围在5-160m3/d。,螺杆泵的螺杆和螺旋输送机的螺旋桨相似，即依靠,
