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1、生产井井下工具结构原理及功能介绍,一、井下生产管柱类型 二、电泵生产井井下工具介绍 三、注采工艺管柱及工具介绍,目录,井下生产管柱类型,自喷合采管柱,井下生产管柱类型,自喷合采管柱,直接可取式合采管柱,插入可取式合采管柱,井下生产管柱类型,自喷合采管柱,井下生产管柱类型,自喷分采管柱,井下生产管柱类型,自喷分采管柱,井下生产管柱类型,自喷分采管柱,井下生产管柱类型,机采管柱,井下生产管柱类型,机采管柱,井下生产管柱类型,机采管柱,井下生产管柱类型,机采管柱,井下生产管柱类型,机采管柱,井下生产管柱类型,合注管柱,井下生产管柱类型,分注管柱,井下生产管柱类型,常规电泵管柱,属电泵合采管柱，适用于
2、所有尺寸的套管,无分采要求的生产井，主要用于地层压力低的生产井或油田生产中晚期,管柱结构简单，油井出砂容易处理,井下生产管柱类型,Y型电泵分采管柱,电泵分采管柱，适用于9-5/8以上套管,9-5/8 套管内径满足将生产管柱和机组同时下入，Y型接头的外径210（216）mm,当油井具备自喷能力后，可以通过停电泵、捞Y堵后直接自喷生产,井下生产管柱类型,Y型电泵合采管柱,电泵合采管柱，适用于9-5/8以上套管,9-5/8 套管内径满足将生产管柱和机组同时下入，Y型接头的外径210 （216） mm,无分采要求的生产井，主要用于地层能量较高、具有自喷能力的生产井。当油井具备自喷能力后，可以通过停电泵
3、、捞Y堵后直接自喷生产。不易出现管柱被卡现象,井下生产管柱类型,丢手管柱,属电泵分采管柱，适用于7套管,因7套管内无法同时下入机组和生产管柱（机组最小外径98mm ，油管最小外径93mm ，两者之和已超出7 套管外径），即7套管内径无法满足下入Y型接头的要求,QK17-2 P4、SZ36-1 A26/B11/C5/C20/F22/F31/G4/H14井都是该类生产管柱，可以实现分层开采。但该类油井在生产中出现问题最多，在大修井中占32，故障显示为丢手管柱遇卡。,一、井下生产管柱类型 二、电泵生产井井下工具介绍 三、注采工艺管柱及工具介绍,目录,一、Y接头工具介绍,Y接头是用于9-5/8套管电潜
4、泵生产井井下工具，采用双孔扩孔式结构。潜油电泵连接于侧孔端，直孔端连接油管，下端连接堵塞器工作筒及油管。正常生产时，起单流阀作用的生产堵塞器坐落于堵塞器工作筒内，地层液则由电泵吸入口进入Y接头，流经油管举升到地面。 测试作业时，钢丝作业打捞出生产堵塞器，下入测试工具串。测试堵塞器接在工具串最上端，到位后座入堵塞器工作筒内，测试工具串可继续下放进行测试作业 。,1、Y接头工作原理,2、Y接头基本数据,A,B,C,一、Y接头工具介绍,Y堵,生产堵塞器,一、Y接头工具介绍,第一代,第二代,第三代,一、Y接头工具介绍,3、配套工具（三代生产Y堵结构图）,一、Y接头工具介绍,26,锁芯生产Y堵,工作筒,
5、一、Y接头工具介绍,4、配套锁芯堵塞器,一、Y接头工具介绍,4、测试堵塞器,28,电缆测试堵塞器,钢丝测试堵塞器,一、Y接头工具介绍,测试堵塞器试验： 陆地试验 主要试验测试堵塞器的平衡孔处O圈和UT盘的密封性。 试验结果 测试堵塞器试验压力25MPa，稳压10min，不渗不漏，合格。,试压口 堵头,短节 测试堵塞器,工作筒,平衡孔处O圈 UT盘,一、Y接头工具介绍,井下安全阀(SSSV)用于井口自由控制油井的生产，保证油井生产的安全进行。当油井生产时对井口液控管线加压开启安全阀板。当油井需要停产时，从井口泄压。井下安全阀是井中流体非正常流动的控制装置，海上生产设施发生火灾，管线破裂等非正常情
6、况时，能自动关闭，实现井中流体的流动控制，是海上完井生产管柱的重要组成部分。,二、井下安全阀(SCSSV),1、井下安全阀作用,通过地面加压，压力经液控管线传至两个密封盘根之间的传压孔到活塞上，推动活塞向下移动，并压缩弹簧，将活瓣打开，如果保持控制管线的压力，安全阀处于打开的位置，释放控制管线的压力，靠弹簧的张力向上推动活塞上移，此时阀处于关闭状态。,二、井下安全阀(SCSSV),2、井下安全阀工作原理,3、井下安全阀(SCSSV)分类,二、井下安全阀(SCSSV),三、过电缆封隔器(ESP PAKER),1、 目的： 固定生产管柱 隔离油套环空 释放油套气压 2、 原理： 在过电缆封隔器底部
7、的坐落接头内下入堵塞器，向油管内加压，液体通过传压孔作用于封隔器活塞上，当压差达到8001100PSI时,剪切座封销 钉，同时卡瓦套及下锥体上的剪切销钉剪断，当压差达到1200-2000PSI 时，卡瓦套及上锥体上的剪切销钉被剪断，卡瓦锚定住管柱，2500PSI的 压力，使封隔器胶筒完全压缩，锁定部分使封隔器始终保持封状态。,3、技术参数,工作压差： 指过电缆封隔器工作时可以承受的油套环空上下的最大压。 下入深度：其下入深度与其解封力及管柱悬重有关， 解封拉力：电缆封隔器的解封拉力由其本体装配的剪切销钉决定，过大 的减切拉力会影响解封作业，造成解封困难，而解封拉力过小会减小其承受 的油套环空上
8、下压差的能力。,三、过电缆封隔器(ESP PAKER),三、过电缆封隔器(ESP PAKER),4、过电缆封隔器分类,连接于生产管柱 建立或关闭油套连通通道 实现分层生产或注水 使用钢丝作业和专用工具实现开关,四、滑套,1、滑套作用,五、定位密封,定位密封密封,与管柱连接 插入顶部封隔器 封堵环空与油层,定位密封总成,锚定定位密封总成,隔离密封,与管柱连接 插入防砂段隔离封隔器 分隔层位,偏心工作筒的结构由基管与偏心筒两部分组成，基管尺寸与油管尺寸相同，上部有定位套，偏心筒内有工具识别头、锁定槽、密封筒以及外部连通孔。 偏心工作筒上有1/4 in NPT 接头，通过注入管线连接到地面，地面加压
9、，将化学剂通过注入阀注到井里。化学剂注入阀有氮气压力控制、弹簧控制两种，一般为常闭阀。地面注入压力超过设定压力时阀自动打开，停止注入则阀关闭。,六、偏心工作筒,1、偏心工作筒结构,化学药剂注入阀下入深度 化学药剂注入阀开启压力 药剂注入系统所能提供的注入压力和注入量,六、偏心工作筒,2、偏心工作筒设计关键点,七、机械防污染工艺技术,主要用途,防止修井过程中井液漏失地层，起到保护油藏的作用，从而缩短产能恢复周期。,功能特点,无阻力产液，满足正常生产要求； 无漏失井，实现油藏保护； 不动管柱酸化，节约作业成本； 保留测试通道，实现油层测试作业（Y管防污染阀）。,工具分类,普通多功能防污染阀，无需进
10、行测试作业井； 普通悬挂防污染阀，无需进行测试作业井，配合Y441封隔器使用； Y管防污染阀，需要进行测试作业的Y型管柱井。,机械防污染阀介绍,1、普通多功能防污染阀,（1）适用井况,普通单管电泵防砂井；套管尺寸：79-5/8；井斜65,（2）技术参数,耐温等级：200 产液通道当量直径：62mm 注入通道当量直径：42mm 密封方式：全金属密封 根据开启压力共分为613MPa八种型号,（3）主要特点,全金属密封，不受地层温度影响； 对砂、垢的适应性强； 采用桥式通道，过流通道大； 开启压力稳定。,七、机械防污染工艺技术,防污染工具,定位密封总成,七、机械防污染工艺技术,（4）普通多功能防污染
11、阀结构图,使用方式： 投捞管柱下压和转动上提实现脱手和回接；转动圈数为 1/3圈。现场作业转动圈数需考虑投捞管柱的长度及扭矩的损耗。,（5）配套丢手上体、下体工具,七、机械防污染工艺技术, 普通悬挂防污染阀,（1）适用井况,套管尺寸：79-5/8；井斜75,（2）技术参数,产液通道： 62mm 注入通道： 42mm 耐温等级：200 开启压力：6-13MPa(可调) 密封方式：全金属密封,（3）主要特点,全金属密封，不受地层温度影响； 对砂、垢的适应性强； 采用桥式通道，过流通道大； 开启压力稳定。,七、机械防污染工艺技术, Y管防污染阀,（1）适用井况,完井方式：防砂完井； 生产方式：Y管电
12、泵井； 套管尺寸：79-5/8； 井斜 60,（2）主要特点,井下开关随生产管柱的上提(下放)实现井下开关的关闭(开启)； 可以进行生产测试； 修井时，井液不能漏失地层； 可以进行油层解堵作业； 上提管柱时，井液也不能进入地层。,七、机械防污染工艺技术,（3）技术参数 整体最小内通径：62mm 移动套行程：1000mm 抗拉强度：60T 耐温等级：120 （4）主要特点 无需钢丝作业； 井下开关随生产管柱的上提(下放)实现井下开关的关闭（开启）； 具有自平衡功能，平衡孔当量直径62mm，能实现活门压差的瞬时平衡； 活门转动销轴设计了免受力结构，使用寿命长。,七、机械防污染工艺技术,七、机械防污
13、染工艺技术,（5）投捞筒技术参数,七、机械防污染工艺技术,（6）对接密封筒技术参数,射流泵是通过两种流体之间的动量交换实现能量传递来工作的， 射流泵主要构造工作元件:喷嘴、喉管和扩散管，其中喷嘴将动力液高压势能转变为高速动能，喉管内高速动力液和低速产液混合，进行动量交换，扩散管内将动能转变为势能 。,1、射流泵生产原理,图-2.813射流泵,八、射流泵,防污球座,密封锥体,扶正块,活动喷嘴座,大流道分流接头,泵密封体,2、注排酸两用射流泵结构原理,八、射流泵,喷嘴将动力液高压势能转变为高速动能 喉管内高速动力液和低速产液混合，进行动量交换 扩散管内将动能转变为压能,八、射流泵,3、射流泵主要部
14、件结构,3-1/2油管,2.813循环滑套,1）下入射流泵生产管柱（滑套打开）； 2）投入射流泵，环空打压验封，验证射 流泵及密封效果； 3）从套管注入动力液，返循环生产。,4、射流泵采油生产管柱图,顶部封隔器,隔离封隔器,生产滑套,生产滑套,八、射流泵,5、射流泵匹配的滑套类型,八、射流泵,6、地面配套设施及流程,平台注水泵泵参数 注入流量 注水泵额定泵压 流程承受压力,射流泵井,地热水,套管翼阀,流程,注水泵,高压泵,流量计,八、射流泵,(1)采油生产-新井试油-排液诱喷/采油生产； (2)针对油井酸化作业后的残酸排液； (3)酸化解堵清井地带杂质，将聚集在井筒中的垢物、油层的堵塞物及残酸
15、由井液携带出地面,保持注水井井筒和井底附近的清洁，能够起到降低注水压力的目的。,7、射流泵应用范围,八、射流泵,8、射流泵应用优点,八、射流泵工艺,(1)射流泵钢丝作业投捞方便； (2)适用于大斜度井及水平井； (3)泵体外形尺寸较小、结构相对简单； (4)适用于含砂、高油气比及稠油井的采油生产； (5)现场施工作业容易，检泵调参作业方便。,1、防蜡管柱结构,高强度油管挂,井下安全阀保温护套,热障过电缆封隔器,座落接头,隔热油管,3-1/2油管,井筒散热软件模拟计算,八、防蜡工艺,3、隔热油管具有良好的保温特性,双层管抽真空，能够减少管柱流体热损失，具有良好的保温效果。加拿大诺曼维尔斯油田和美
16、国康菲在北极地区油井2006年进行真空隔热油管防蜡，井口温度从10.6提升到16.1。下入深度越深，井口温度提升越高。 隔热油管保温防蜡技术作为一种 经济型、安全型防蜡工艺，越来越受 到重视。,八、防蜡工艺,不同厚度涂层在不同热原温度下的隔热效果,2、热障材料优选,隔热效果与涂层厚度和热源温度都近似成线性关系,A 0.6 mm B 0.4 mm C 0.3 mm D 0.2mm,25.0,37.5,50.0,62.5,温度(),八、防蜡工艺,渤海油田某生产井不同排量下隔热油管使用效果,相同条件下使用隔热油管，井口流体温度比使用常规油管要高,八、防蜡工艺,动态管流实验：竖直管线中的原油结蜡速率随着原油温度的不断降低而增加,不同油温条件
