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井筒举升设计及实例分析讲材料

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井筒举升设计及实例分析讲材料_第1页
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Er=25%35%45%55% 举升设计及案例分析举升设计及案例分析 第一部分第一部分 举升方式适应性举升方式适应性 冀东油田采油工艺研究院主要的举升方式:主要的举升方式: 气举、有杆泵、螺杆泵、电潜泵、水力气举、有杆泵、螺杆泵、电潜泵、水力活塞泵、射流泵等活塞泵、射流泵等国内外举升工艺状况国内外举升工艺状况 冀东油田采油工艺研究院国内外人工举升方式的适应性及目前达到的水平国内外人工举升方式的适应性及目前达到的水平对比对比项目项目条件条件有杆泵有杆泵电动潜油泵电动潜油泵水力活塞泵水力活塞泵气举气举螺杆泵螺杆泵射流泵射流泵排量排量m m3 3/d/d正常范围正常范围1-2001-20030-70030-70030-60030-60030-318030-318016-20016-20010-50010-500最大值最大值50050014001400124512457950795050050015901590泵深泵深m m正常范围正常范围<<30003000<<20002000<<35003500<<30003000<<15001500<<20002000最大值最大值442044203500350054865486365836582400240035003500井下井下状况状况小井眼小井眼磨损严重磨损严重不适宜不适宜适宜适宜适宜适宜适宜适宜适宜适宜分层措施分层措施一般一般不适宜不适宜一般一般一般一般不宜不宜一般一般斜井斜井一般一般适宜适宜适宜适宜很适宜很适宜一般一般适宜适宜地面地面环境环境海上、市区海上、市区不适宜不适宜适宜适宜适宜适宜很适宜很适宜一般一般适宜适宜气候恶劣地区气候恶劣地区一般一般适宜适宜适宜适宜很适宜很适宜一般一般适宜适宜操作操作问题问题高气油比高气油比较好较好一般一般一般一般很适宜很适宜较好较好一般一般重油重油较好较好不适宜不适宜适宜适宜一般一般适宜适宜适宜适宜出砂出砂较好较好不适宜不适宜一般一般很适宜很适宜适宜适宜一般一般高凝油高凝油适宜适宜适宜适宜很适宜很适宜很适宜很适宜适宜适宜很适宜很适宜腐蚀腐蚀适宜适宜适宜适宜一般一般一般一般适宜适宜一般一般结垢结垢适宜适宜不适宜不适宜一般一般一般一般适宜适宜一般一般维修维修管理管理检泵检泵难度较大难度较大难度大难度大容易容易容易容易难度较大难度较大容易容易平均免修期平均免修期二年二年一年半一年半半年半年三年三年一年一年半年半年自动控制自动控制适宜适宜适宜适宜适宜适宜一般一般一般一般适宜适宜生产测试生产测试一般一般不适宜不适宜不适宜不适宜很适宜很适宜不适宜不适宜不适宜不适宜灵活性灵活性适宜适宜适宜适宜适宜适宜很适宜很适宜一般一般适宜适宜 冀东油田采油工艺研究院气气举举 优优点点::对对大大斜斜度度井井、、出出砂砂井井、、气气液液比比高高和和含含腐腐蚀蚀成成分分的的油油井井具具有有良良好好的的适适应应性性,,可可作作为为自自喷喷生生产产的的能能量量补补充充方方法法,,单单井井投投资资成成本本和和举举升升成成本本低低,,改改变变生生产产条条件件灵灵活活,,在在气气源源充充足足的的条条件件下下可可优优先先采采用用该该方方法法。

井井口口和和井井下下设设备备比比较较简简单单,,管管理理方方便便,,占占地地面面积积最最小小,,适适用用于于海上平台海上平台 缺缺点点::天天然然气气含含水水时时会会产产生生水水化化物物,,形形成成堵堵塞塞,,影影响响系系统统运运行行;;由由于于套套管管承承受受气气举举高高压压,,油油井井要要求求按按气气井井完完井井;;不不适适应应单单井井装装置置和和大大井距的油井井距的油井高压注入气高压注入气产产 气气气举阀气举阀十字架十字架封隔器封隔器 冀东油田采油工艺研究院 缺缺点点::对对于于出出砂砂、、高高气气油油比比、、结结蜡蜡和和腐腐蚀蚀的的油油井井有有一一定定的的不不适适应应性性,,整整个个系系统统的的薄弱环节是抽油杆薄弱环节是抽油杆有杆泵采油方式(简称有杆泵)有杆泵采油方式(简称有杆泵) 优点:优点: 技术成熟,工艺配套,设备装置耐用,故障率低技术成熟,工艺配套,设备装置耐用,故障率低其抽深和排量又能覆范围广其抽深和排量又能覆范围广 国内油田约占人工举升井数的国内油田约占人工举升井数的90%以上,几年来工艺配套%以上,几年来工艺配套和技术进步很快,深井泵泵径已形成和技术进步很快,深井泵泵径已形成32-110mm系列,特种泵系列,特种泵已初步配套;已初步配套; 地面动力带动驱动杆地面动力带动驱动杆柱旋转,转子也随之柱旋转,转子也随之一起转动,井液从螺一起转动,井液从螺杆泵下部吸入,通过杆泵下部吸入,通过一个又一个密封腔室一个又一个密封腔室从吸入端推挤到排出从吸入端推挤到排出端,压力不断升高,端,压力不断升高,将液体举升到地面将液体举升到地面 冀东油田采油工艺研究院地面驱动螺杆泵采油方式地面驱动螺杆泵采油方式 Ø排量均匀,连续排油,对地层没有扰动性排量均匀,连续排油,对地层没有扰动性Ø结构简单,运动部件少,水力损失小、故结构简单,运动部件少,水力损失小、故障率低、泵效高障率低、泵效高Ø自吸能力较强自吸能力较强((1 1)管柱断脱、橡胶膨胀问题)管柱断脱、橡胶膨胀问题((2 2))井斜易造成杆管磨损及脱井斜易造成杆管磨损及脱扣、断杆等现象。

扣、断杆等现象 冀东油田采油工艺研究院 优优点点::举举升升扬扬程程高高,,排排量量范范围围广广,,对对于于降降低低油油井井动动液液面面,,放放大大生生产产压压差差、、强强化化高高、、中中渗渗透透地地层层、、解解放放低低渗渗地地层层、、提提高高采采油油速速度度等等十十分分有有效效管管理理简简便便,,泵泵效相对较高效相对较高 缺缺点点::一一次次资资金金投投入入((5050多多万万元元/ /套套))和和运运行行费费用用((耗耗电电1.5-81.5-8万万元元/ /月月))较较高高举举升升高高度度受受电电机机功功率率、、套套管管尺尺寸寸、、井井身身轨轨迹迹等等限限制制不不适适合合高高气气油油比比的的油油井井,,举升效率降低举升效率降低潜油电泵采油方式潜油电泵采油方式 冀东油田采油工艺研究院水力活塞泵采油方式水力活塞泵采油方式水力喷射泵水力活塞泵缺缺点点::以以原原油油为为动动力力液液时时,,动动力力液液要要求求高高,,地地面面动动力力液液处处理理系系统统相相对对复复杂杂,,高高压压动动力力液液的的安安全全性性较较差差,,检检泵泵频频率率高高,,初初期期投投入入大大,,设设计计复复杂杂,,效效率低,管理成本高。

率低,管理成本高 水水力力活活塞塞泵泵优优点点::抽抽深深可可达达54865486米米,,排排量量可可达达600600方方/ /日日浅浅层层抽抽油油时时最最高高可可达达12451245方方/ /日日,,耐耐温温性性好好,,在在大大排排量量生生产产时时提提液液成成本本相相对对较较低低,,对对结结蜡蜡、、稠稠油油、、高高温温、、斜斜井井等等井井况况具具有有良良好好的的适适应应性性动动力力液液系系统统、、生生产产参参数数及及井井下下泵泵选选择择合合理理将将大大大大提提高高使使用用寿寿命命,,井井下下泵泵可可采采用液力循环方式检泵,施工简单,作业成本低用液力循环方式检泵,施工简单,作业成本低 水力喷射泵水力活塞泵冀东油田采油工艺研究院 水水力力射射流流泵泵优优点点::没没有有紧紧密密装装配配的的运运动动件件,,能能经经受受井井液液的的磨磨损损和和腐腐蚀蚀,,适适应应范范围围广广,,目目前前抽抽深深可可达达35003500米米,,排排量量可可达达15901590方方/ /日日,,是是唯唯一一能能满满足足深深抽抽大大排排量量的的采采油油方方式式井井下下泵泵可可采采用用液液力力起起下下方方式式检检泵泵,,施施工工简简单单,,作业成本低,作业成本低,水力射流泵采油方式水力射流泵采油方式缺缺点点::泵泵效效低低,,产产率率小小,,地地面面设设备备投投资资高高,,运运行行、、维维护护费费用用高高,,现现场场操操作作熟熟练练程程度度及及接接受受程程度度低低,,管管理成本相对较高。

理成本相对较高 冀东油田采油工艺研究院 电电潜潜螺螺杆杆泵泵是是螺螺杆杆泵泵和和电电潜潜泵泵的的组组合合,,下下深深17001700米米,,最最高高排排量量200200方方/ /日日左左右右,,避避免免了了管管、、杆杆摩摩擦擦损损耗耗;;井井下下驱驱动动螺螺杆杆泵泵工工作作转转速速高高,,减减速速机机构构减减速速比比小小,,定定子子和和转转子子在在高高速速转转动动中中磨磨损损严严重重,,检泵周期短检泵周期短电电 潜潜 螺螺 杆杆 泵泵 采采 油油 方方 式式 冀东油田采油工艺研究院( (4 4 ) )潜潜 油油 螺螺 杆杆 泵泵 采采 油油 方方 式式潜油螺杆机组安装示意图潜油螺杆机组安装示意图1扶正器;扶正器; 2套管;套管;3潜油电机潜油电机 4保护器保护器 5潜油减速器潜油减速器(包括减速器保护器)(包括减速器保护器)6电缆护罩电缆护罩 7螺杆泵螺杆泵 8螺杆泵排出头螺杆泵排出头 9引接电缆引接电缆 10油管油管 11单向阀;单向阀; 12泄油阀泄油阀 13动力电缆动力电缆14地面电缆地面电缆 15井口装井口装16接线盒接线盒 17控制柜控制柜 18变压器变压器 第二部分第二部分 设计原则设计原则 冀东油田采油工艺研究院总总体体原原则则总总体体原原则则 人工举升主要以高效、长效、节能和智人工举升主要以高效、长效、节能和智能化方向发展能化方向发展1 1、满足开发方案要求、满足开发方案要求2 2、技术先进可行、技术先进可行3 3、经济效益好、经济效益好4 4、便于配套、便于配套5 5、便于操作管理、便于操作管理 冀东油田采油工艺研究院技技术术要要求求技技术术要要求求1 1、举升方式优选:、举升方式优选:常规油藏:常规油藏:有有杆杆泵泵((抽抽油油机机有有杆杆泵泵、、地地面面驱动螺杆泵驱动螺杆泵))特殊油藏:特殊油藏:电电泵泵其它方式其它方式 冀东油田采油工艺研究院技技术术要要求求技技术术要要求求2 2、抽油机井优化设计原则:、抽油机井优化设计原则:产产量量效效率率寿寿命命协协 调调 统统 一一 冀东油田采油工艺研究院技技术术要要求求技技术术要要求求3 3、后期提液原则:、后期提液原则:先调参后换泵先调参后换泵换换大大泵泵(( 换换泵泵设设计计时时按按较较小小参参数数选选取取,,避避免免后后期期频频繁繁升升级级))调调 整整 工工 作作 参参 数数换换 大大 排排 量量 电电 泵泵 冀东油田采油工艺研究院技技术术要要求求技技术术要要求求4 4、抽油机井泵挂深度大于、抽油机井泵挂深度大于18001800米:米:管柱锚定管柱锚定5 5、合理沉没度:、合理沉没度:300300米左右米左右 冀东油田采油工艺研究院技技术术要要求求技技术术要要求求6 6、、产产液液量量小小于于5050吨吨/ /日日抽抽油油机机有有杆杆泵泵的的油油井井::优优选选杆杆式式抽抽油油泵泵;;定定向向井井推推广广使使用用斜斜井井抽抽油油泵泵,,并并进进行行综合防偏磨工艺设计。

综合防偏磨工艺设计 第三部分第三部分 设计方法设计方法 冀东油田采油工艺研究院参考标准参考标准 SY/T 6570SY/T 6570——20032003油井举升工艺设计编写规范油井举升工艺设计编写规范SY/T 5873SY/T 5873——20052005有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法SY/T 6258SY/T 6258——19961996有杆抽油系统(常规型)设计计算方法有杆抽油系统(常规型)设计计算方法SY/T 5904SY/T 5904——20042004潜油电泵选井原则及选泵设计方法潜油电泵选井原则及选泵设计方法SY/T 5863SY/T 5863——9393潜油电泵起下作业方法潜油电泵起下作业方法SY/T 6084SY/T 6084——9494地面驱动螺杆抽油泵使用与维护地面驱动螺杆抽油泵使用与维护SY/T 5952SY/T 5952——20052005油气水井井下工艺管柱工具图例油气水井井下工艺管柱工具图例SY/T 6120SY/T 6120——19951995油井井下作业防喷技术规程油井井下作业防喷技术规程 冀东油田采油工艺研究院应用设计软件应用设计软件1 1、、““PIPESIM PIPESIM 20032003版版”” 油油井井优优化化设设计计软软件件,,中中油油股股份公司配发份公司配发6 6套,各个作业区都有该版本。

套,各个作业区都有该版本 2 2、、加加拿拿大大PCPC螺螺杆杆泵泵设设计计软软件件((英英文文版版)),,中中油油股股份份公公司配发司配发1 1套套 3 3、、深深斜斜井井系系统统效效率率优优化化设设计计软软件件,,华华北北采采油油院院编编制制,,网络版软件网络版软件 4 4、、螺螺杆杆泵泵优优化化设设计计与与诊诊断断软软件件((VB6.0VB6.0)),,中中油油勘勘探探院院采油所编制,单机版采油所编制,单机版5 5、、潜潜油油电电泵泵井井参参数数优优化化及及数数据据库库系系统统软软件件,,大大港港油油田田中成机械制造有限公司,单机版中成机械制造有限公司,单机版 应用应用达西公式达西公式 沃格尔方程沃格尔方程含水含水IPRIPR曲线公式曲线公式绘制绘制IPRIPR曲线曲线 确定确定泵的排量、下入深度泵的排量、下入深度 冀东油田采油工艺研究院产能预测推荐方法产能预测推荐方法 在现场实际工作中,不可能采用一整套公式去计算在现场实际工作中,不可能采用一整套公式去计算油井产能,为了较直观和简单了解油井产能变化,可以油井产能,为了较直观和简单了解油井产能变化,可以采取简单计算方法,提高工作效率和选井的成功率。

采取简单计算方法,提高工作效率和选井的成功率 冀东油田采油工艺研究院产能预测推荐方法产能预测推荐方法 ((1)首先根据油层的供液能力,确定泵径、泵挂;)首先根据油层的供液能力,确定泵径、泵挂;((2)初选冲程、冲次;)初选冲程、冲次;((3)根据等强度的原则,确定杆柱组合;)根据等强度的原则,确定杆柱组合;((4)校验疲劳强度,最后确定抽油杆柱的组合方式校验疲劳强度,最后确定抽油杆柱的组合方式设计思路设计思路冀东油田采油工艺研究院抽油机井设计方法抽油机井设计方法 抽油杆柱下部加重杆设计方法与步骤抽油杆柱下部加重杆设计方法与步骤 1)由已知)由已知D p,,S,,n三参数并以三参数并以L p作作为L max2))计算算泵筒与柱塞筒与柱塞间半干摩擦力半干摩擦力 冀东油田采油工艺研究院初选抽油杆组合形式及各级抽油杆柱所占比例初选抽油杆组合形式及各级抽油杆柱所占比例 抽油杆柱下部加重杆设计方法与步骤抽油杆柱下部加重杆设计方法与步骤 冀东油田采油工艺研究院泵隙号码与直径间隙范围泵隙泵隙泵筒内泵筒内径及偏径及偏差差柱塞直径d柱塞直径d泵隙范围泵隙范围对应组合对应组合代号代号(mm)(mm)尺寸尺寸代号代号基本基本尺寸尺寸极限偏差极限偏差(mm)(mm)泵分段泵分段1 1D D0 0+0.05+0.051 1  D D0 0-0.013-0.0130.0250.025~~0.0880.088ⅠⅠ级级2 22 2  0.0500.050~~0.01130.0113  3 33 3  0.0750.075~~0.1380.138ⅡⅡ级级4 44 4  0.1000.100~~0.1630.163  5 55 5  0.1250.125~~0.1880.188ⅢⅢ级级 (3))计算液体通算液体通过排出排出阀的水力阻力所的水力阻力所产生生的的对柱塞底部的柱塞底部的向上推力向上推力计算雷算雷诺数:数:求流量系数:求流量系数:冀东油田采油工艺研究院 (4))计算作用于抽油杆柱底部液体算作用于抽油杆柱底部液体上浮力上浮力((5))计算下冲程算下冲程时抽油杆底部所受的抽油杆底部所受的总下行阻力下行阻力((6)计算需配)计算需配加重杆长度加重杆长度冀东油田采油工艺研究院 加重杆上部加重杆上部抽油杆柱抽油杆柱组合设计方法与步骤组合设计方法与步骤((1))计算各算各级抽油杆柱抽油杆柱长度由度由选定的抽油杆柱定的抽油杆柱型式及各型式及各级抽油杆柱所占比例抽油杆柱所占比例计算各算各级抽油杆柱抽油杆柱长度度LI::((2)求抽油杆柱按)求抽油杆柱按长度加度加权平均截面平均截面积冀东油田采油工艺研究院 (3))计算油管柱金属部分按算油管柱金属部分按长度的加度的加权平均平均横截面横截面积((4))计算抽油杆柱在液体中的重量算抽油杆柱在液体中的重量冀东油田采油工艺研究院 ((5))计算作用在抽油算作用在抽油泵柱塞上的液体柱塞上的液体载荷荷 ((6))计算抽油机从上冲程开始到液柱算抽油机从上冲程开始到液柱载荷加荷加载完完毕时(初(初变形期)形期)悬点位移。

点位移油管油管锚定定时::冀东油田采油工艺研究院 油管未油管未锚定定时:: ((7))计算抽油机从上冲程开始到液柱算抽油机从上冲程开始到液柱载荷荷加加载完完毕曲柄曲柄转角角油管未油管未锚定定时::((8)计算变形分布系数)计算变形分布系数油管锚定时:油管锚定时:冀东油田采油工艺研究院 ((9))计算最大、最小算最大、最小载荷荷C: 0.85-0.9冀东油田采油工艺研究院 (10)校核疲)校核疲劳强强度度 如果式(21)不成立则重新选择抽油杆柱组合型式或更换高强度杆,再重复上述计算11)计算曲柄轴最大扭矩)计算曲柄轴最大扭矩冀东油田采油工艺研究院 实例分析实例分析 4.37%3.02%不同井斜角计算载荷与实测载荷对比表不同井斜角计算载荷与实测载荷对比表直井计算载荷与实测载荷对比表直井计算载荷与实测载荷对比表 运用这套公式进行运用这套公式进行1616井次井次的计算,发现斜井的相对误差比直井的计算,发现斜井的相对误差比直井低低1.35%1.35%,表明该计算方法不仅适合直井同时也适合斜井的设计表明该计算方法不仅适合直井同时也适合斜井的设计 每级杆柱长度占总下泵深度的百分数,%每级杆柱长度占总下泵深度的百分数,%  泵径泵径282832323838444451515656636370708383两级两级杆柱杆柱 抽油杆直径,抽油杆直径,  7/87/82727303035354141474754545959 3/43/47373707065655959535346464141 最大下泵深度最大下泵深度25502550228022801970197016901690148014801280128011501150 抽油杆直径,抽油杆直径,1 1 - -2525282831313434363641414545 5555 7/87/8 - -7575727269696666646459595555 4545最大下泵深度最大下泵深度 - -23802380210021001850185016801680148014801310131011001100950 950 三级三级杆柱杆柱 抽油杆直径,抽油杆直径,inin1 117171919212123232626303035354040   7/87/820202121242427273131353540404545 3/43/463636060555550504343353525251515 最大下泵深度最大下泵深度3000300028002800250025002200220020002000180018001550155013501350 合金钢抽油杆最大下泵深度的推荐值(合金钢抽油杆最大下泵深度的推荐值(D级)级)   泵径泵径282832323838444451515656636370708383两级两级杆柱杆柱 抽油杆直径,抽油杆直径,inin  7/87/824242525292932323737414146465252 6464 3/43/476767575717168686363595954544848 3636最大下泵深度,最大下泵深度,m m3650365034003400300030002650265023002300230023001850185015501550 12501250 抽油杆直径,抽油杆直径,inin1 1202021212323262629293232353540405858 7/87/8808079797777747471716868656560604242最大下泵深度,最大下泵深度,m m380038003600360032503250295029502600260023502350210021001900190015501550三级三级杆柱杆柱 抽油杆直径,抽油杆直径,inin1 118181919212124242828313135353939   7/87/820202222242427273131353540404545 3/43/462625959555549494141343425251616 最大下泵深度,最大下泵深度,m m4300430040004000350035003150315027502750235023502200220018501850 高强度抽油杆最大下泵深度的推荐值(高强度抽油杆最大下泵深度的推荐值(H级)级) 一、抽油机一、抽油机 不超负荷的条件:不超负荷的条件: Pmax≤0.95[[P]] Tmax≤0.95[[ T ]] 二、充分发挥抽油机的能力:二、充分发挥抽油机的能力: Pmax≥0.7[[P]] Tmax≥0.6[[ T ]]抽抽 油油 机机冀东油田采油工艺研究院 Pmax——最大悬点载荷,最大悬点载荷,KN;; [[P]]——额定悬点载荷,额定悬点载荷,KN;; Tmax——减速器最大输出扭矩,减速器最大输出扭矩,KNM;; [[ T ]]——减速器额定扭矩,减速器额定扭矩,KNM 强度级别强度级别CDKH抗拉强度抗拉强度620-794794-965588-7941000-1200使用范围使用范围轻轻\中载荷中载荷中重载荷中重载荷中载荷中载荷CO₂￿￿H￿₂￿S₂￿￿H￿₂￿S重载荷重载荷材材 料料碳钢或锰钢碳钢或锰钢碳钢或合金钢碳钢或合金钢镍钼合金钢镍钼合金钢抽油杆的性能指标抽油杆的性能指标冀东油田采油工艺研究院 抽油杆的最大许用应力抽油杆的最大许用应力ϬьϬь¼ϬьϬь/1.75斜率斜率0.5625古德曼图古德曼图疲劳寿命疲劳寿命≧≧107 7次次AϬmaxϬminAB[Ϭmax]=(¼Ϭь+0.5625 Ϭmin)F冀东油田采油工艺研究院 在不考虑或无法确定产能的情况下时在不考虑或无法确定产能的情况下时 Φ32:泵挂深度:泵挂深度2500米米 Φ38:泵挂深度:泵挂深度2100米米 Φ44:泵挂深度:泵挂深度1800米米 Φ56:泵挂深度:泵挂深度1600米米 Φ70:泵挂深度:泵挂深度1200米米 Φ83:泵挂深度:泵挂深度800米米 测试和生产资料齐全,按产能确定相关式计算产能,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、冲次参数确定确定冀东油田采油工艺研究院 新新 井井 投投 产产1、邻井生产情况、邻井生产情况2、测压数据、测压数据3、投产地质方案产量要求、投产地质方案产量要求根据以上三点确定泵径根据以上三点确定泵径最大负荷、扭矩计算是确定抽油机型号的最大负荷、扭矩计算是确定抽油机型号的两个最重要参数两个最重要参数产能是确定机杆泵的基础产能是确定机杆泵的基础\ \关键关键冀东油田采油工艺研究院 抽油抽油泵基本参数表基本参数表泵径径323844567083外径外径89.589.589.589.5107114球径球径1925.428.63544.550.8油管外径油管外径7373737388.9101.6泵常数常数1.161.632.193.545.547.79泵筒长度泵筒长度3、、3.3、、3.6、、3.9、、4.2、、4.5、、4.8、、5.1、、5.7、、6、、6.6、、7.3柱塞长度柱塞长度0.6、、0.9、、1.2、、1.5抽抽 油油 泵泵冀东油田采油工艺研究院 抽抽 油油 泵主要泵型泵主要泵型冀东油田采油工艺研究院1、整筒泵;、整筒泵;2、异型泵;、异型泵;3、大泵;、大泵;4、柔性金属泵;、柔性金属泵;5、杆式泵;、杆式泵;6、防砂泵;、防砂泵;7,倒置加固泵,倒置加固泵 普普 通通 D D级级 抽抽 油油 杆杆 最最 大大 下下 泵泵 深深 度度 的的 推推 荐荐 值值(抗拉强度(抗拉强度794N/mm794N/mm2 2 许用应力许用应力110N/mm110N/mm2 2))杆结构抽油泵直径283238445157708395两级每级杆柱长度占总长度的百分比杆径7/8"2730354147543/4"737065595346最大下泵深度255022801970169014801280杆径1"252831343645557/8"75726966645545最大下泵深度233021001850168014801110950三级杆径1"171921232630407/8"202124273135453/4"63605550433515最大下泵深度3000280025002200200018001350冀东油田采油工艺研究院 冀东油田采油工艺研究院H级强度高抽油杆最大下泵深度的推荐值级强度高抽油杆最大下泵深度的推荐值(抗拉强度(抗拉强度1000N/mm1000N/mm2 2 许用应力许用应力130N/mm130N/mm2 2))杆结构抽油泵直径283238445157708395两级每级杆柱长度占总长度的百分比杆径7/8"24252932374152643/4"7675716863594836最大下泵深度36503400300026502300200015501250杆径1"2021232629324049587/8"807977747168605142最大下泵深度380036003250295026002350190015501300三级杆径1"181921242831397/8"202224273135453/4"62595549413416最大下泵深度4300400035003150275023501850 冀东油田采油工艺研究院不同泵径的基本参数及不同参数下的理论排量不同泵径的基本参数及不同参数下的理论排量泵径,mm3238445670839583/4495/44活塞面积,×10-4 m28.011.315.224.638.3854.170.88126.6151.7排量系数,K1.141.6422.2353.6945.5417.79010.20713.39218.225冲次min-1冲程,m不 同 参 数 下 的 理 论 排 量33.612.3 17.7 24.1 39.9 59.884.1110.2144.6196.84.214.4 20.7 28.2 46.5 69.898.2128.6168.8229.64.816.4 23.6 32.2 53.2 79.8112.2147.0192.9262.55.017.1 24.6 33.5 55.4 83.1116.9153.1200.9273.443.616.4 23.6 32.2 53.2 79.8112.2147.0192.9262.54.219.2 27.6 37.5 62.1 93.1130.9171.5225.0306.24.821.9 31.5 42.9 70.9 106.4150.0196.0258.0350.05.022.8 32.8 44.7 73.9 110.8155.8204.1267.8364.453.620.5 29.6 40.2 66.5 99.7140.2183.7241328.0 4.223.9 34.5 46.9 77.6 116.4163.6214.3281.2382.7 4.827.4 39.4 53.6 88.7 133.0186.9244.9321.3437.4 5.028.5 41.1 55.9 92.4 138.5194.8255.2334.9455.6 63.624.6 35.5 48.3 79.8 119.7168.3220.5294.3393.7 4.228.7 41.4 56.3 93.1 139.7196.3257.2337.4459.3 4.832.8 47.3 64.4 106.4 159.6224.4294.0385.7524.9 5.034.2 49.3 67.1 110.8 166.3233.7306.2401.7546.7 螺杆泵设计方法螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院1 1、泵的理论排量的计算、泵的理论排量的计算当螺杆泵转动一周(当螺杆泵转动一周(2π)时,封闭腔中的液体将沿)时,封闭腔中的液体将沿Z轴移动轴移动2T的距的距离。

螺杆每转一周的理论排量离螺杆每转一周的理论排量q为为q=4eDT×10-9 ((1))泵的理论排量与转速成正比,即:泵的理论排量与转速成正比,即: Qth=1440×4eDT·n×10-9 ((2))式中式中 Qth ——泵的理论排量,泵的理论排量,m3/d;;q——螺杆泵(转子)每转一周的理论流量,螺杆泵(转子)每转一周的理论流量,m3;;e——泵的偏心距,泵的偏心距,mm;;D——螺杆泵转子直径,螺杆泵转子直径,mm;;T——定子导程,定子导程,mm;;n——泵的转速,泵的转速,r/min 螺杆泵设计方法螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院2 2、泵的容积效率、泵的容积效率当泵吸入口压力低于原油饱和压力时,原油脱出的游离气在螺杆泵当泵吸入口压力低于原油饱和压力时,原油脱出的游离气在螺杆泵腔内占据一定的空间,使液体的容积效率降低,理想情况下全部气体进腔内占据一定的空间,使液体的容积效率降低,理想情况下全部气体进泵时的容积效率是:泵时的容积效率是:式中式中 ηη容容————螺杆泵的容积效率,小数;螺杆泵的容积效率,小数;B Bo o————原油体积系数,原油体积系数,m m3 3/m/m3 3;;R Rp p————原油生产油气比,原油生产油气比,m m3 3/m/m3 3;;Z Z————天然气压缩因子;天然气压缩因子;r ro o、、r rw w————分别表示抽汲的原油、地层水重度,分别表示抽汲的原油、地层水重度,10kN/m10kN/m2 2;;f fw w————油井综合含水率,小数。

油井综合含水率,小数 螺杆泵设计方法螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院3、螺杆泵的压头、螺杆泵的压头 螺杆螺杆泵的的压头由由单级承承压能力和能力和级数的乘数的乘积而定,而定,压头与排与排量的关系如量的关系如图所示下图是用水作是用水作为介介质,在室内做出的螺杆,在室内做出的螺杆泵水力特性曲水力特性曲线,是比,是比较理想的情况理想的情况螺杆泵水力特性曲线 螺杆泵设计方法螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院 在油田的应用中,抽油系统压力是泵吸入口压力和泵排出口压在油田的应用中,抽油系统压力是泵吸入口压力和泵排出口压力的函数,对于任意一种产量、泵吸入口压力都有对应值,并且与力的函数,对于任意一种产量、泵吸入口压力都有对应值,并且与流入动态关系协调泵排出压力是泵以上油管内流体密度、高度、流入动态关系协调泵排出压力是泵以上油管内流体密度、高度、地面油管压力及泵排出口和地面之间沿程损失的函数地面油管压力及泵排出口和地面之间沿程损失的函数 泵排出压力泵排出压力 ΔP=Pa--P吸吸=Pd+Pz+Pm--Ph--Pc ((5))式中式中 ΔP——抽油系统要求的压头,抽油系统要求的压头,MPa;;Pa——泵排出口压力,泵排出口压力,MPa;;P吸吸——泵吸入口压力,泵吸入口压力,MPa;;Pd——地面输油管线回压,地面输油管线回压,MPa;;Pz——泵出口至井口油管内液柱静压,泵出口至井口油管内液柱静压,MPa;;Pm——泵出口至井口液体流动的沿程损失,泵出口至井口液体流动的沿程损失,MPa;;Ph——环空动液面到泵入口的液柱静压,环空动液面到泵入口的液柱静压,MPa;;Pc——套压,套压,MPa。

螺杆泵设计方法螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院泵出口至井口油管内液柱静压泵出口至井口油管内液柱静压Pz=r·L×10-9 ((6))环空动液面到泵入口的液柱静压环空动液面到泵入口的液柱静压Ph=r·h×10-9 ((7))式中式中 r——液体密度,液体密度,N/m3;; L、、h——分别表示泵出口到井口、环空动液面至泵入口分别表示泵出口到井口、环空动液面至泵入口的距离,的距离,m 螺杆泵设计方法螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院泵出口至井口液体流动的沿程损失:泵出口至井口液体流动的沿程损失: 式中式中 Dt、、d2——分别表示油管内径、抽油杆直径,分别表示油管内径、抽油杆直径,mm;; K——流道形状系数,小数;流道形状系数,小数;μ——液体粘度,液体粘度,Pa·s;;η——泵效,小数泵效,小数8))((9)) 潜油电泵设计方法潜油电泵设计方法冀东油田采油工艺研究院油层供液能力油层供液能力电泵排量选择电泵排量选择电潜泵应用效果电潜泵应用效果 潜油电泵设计方法潜油电泵设计方法冀东油田采油工艺研究院(1)泵吸入口压力的确定饱和压力下的溶解气油比:若流压低于饱合压力,溶解气油比需校正。

其中:fo为校正系数 潜油电泵设计方法潜油电泵设计方法冀东油田采油工艺研究院 泵吸入口处的气液比:根据上面的关系式算出不同吸入口压力下泵吸入口处的气液比,做出泵吸入口根据上面的关系式算出不同吸入口压力下泵吸入口处的气液比,做出泵吸入口压力与吸入口气液比关系曲线压力与吸入口气液比关系曲线根据分离器的分离能力查出泵吸入口压力根据分离器的分离能力查出泵吸入口压力 3.3潜油电泵设计方法潜油电泵设计方法冀东油田采油工艺研究院((2)油井产能的确定:)油井产能的确定:将确定的吸入口压力值折算到油层中部流压,从将确定的吸入口压力值折算到油层中部流压,从IPR曲线上查出曲线上查出相应的产量值,即为油井的产能相应的产量值,即为油井的产能 ((3)扬程的确定)扬程的确定((4)电机功率的确定)电机功率的确定 不不同同类类型型油油藏藏举举不不同同类类型型油油藏藏举举升升设设计计技技术术规规范范升升设设计计技技术术规规范范冀东油田采油工艺研究院 冀东油田采油工艺研究院 主主要要内内容容主主要要内内容容4.14.1浅层油藏举升工艺浅层油藏举升工艺4.24.2中深油藏举升技术工艺中深油藏举升技术工艺4.34.3深层油藏举升工艺深层油藏举升工艺 冀东油田采油工艺研究院4.1.14.1.1不出砂或轻微出砂油藏不出砂或轻微出砂油藏考虑因素:考虑因素: 产能要求、投入和运行成本、出砂影响、检泵周期产能要求、投入和运行成本、出砂影响、检泵周期主要举升方式主要举升方式:: ①①有有杆杆泵泵,,泵泵挂挂小小于于10001000米米300300方方以以下下首首选选双双作作用用抽抽油泵、并联抽油泵;油泵、并联抽油泵; ② ②选取电泵。

选取电泵 冀东油田采油工艺研究院4.1.14.1.1不出砂或轻微出砂油藏不出砂或轻微出砂油藏 1 1、抽油机有杆泵工艺设计、抽油机有杆泵工艺设计①①推荐采用具有防砂功能的防砂抽油泵,泵级推荐采用具有防砂功能的防砂抽油泵,泵级ⅡⅡ级以上②②泵下采取挂防砂管或井筒内挂防砂管泵下采取挂防砂管或井筒内挂防砂管③③对于高气液比较高的油井必须采取气砂锚对于高气液比较高的油井必须采取气砂锚•泵径•配套技术•最大下泵深度•D级杆•超高强杆+ D级杆•70•脱接、扶正、锚定、防脱•1110•1350•83•脱接、扶正、锚定、防脱•950•1050大大 泵泵 提提 液液 达达 到到 的的 主主 要要 技技 术术 指指 标标 冀东油田采油工艺研究院4.1.14.1.1不出砂或轻微出砂油藏不出砂或轻微出砂油藏 2 2、、在在排排量量满满足足要要求求的的情情况况下下首首选选双双作作用用抽抽油油泵泵、、并并联抽油泵;其次采用电泵联抽油泵;其次采用电泵 双双作作用用抽抽油油泵泵主主要要型型号号::∮∮3838××57 57 mmmm、、∮∮4444××70 70 mmmm、、∮∮4444××83 mm83 mm、、∮∮9595××44 mm44 mm四种型号;四种型号;并联抽油泵主要型号是并联抽油泵主要型号是∮∮9595××44 mm44 mm。

设设计计时时采采用用3"3"油油管管、、加加大大加加重重杆杆总总量量、、小小参参数数投投产产,,缓缓解解启启抽时的不同步现象抽时的不同步现象 冀东油田采油工艺研究院4.1.14.1.1不出砂或轻微出砂油藏不出砂或轻微出砂油藏双作用抽油双作用抽油泵的基本参数及不同参数下的理的基本参数及不同参数下的理论排量排量泵径,泵径,mmmm57/3857/3870/4470/4483/4483/4495/4495/4495/4495/44并联并联排量系数,排量系数,K K5.46045.46048.7978.79713.39213.39218.224618.224621.8421.84冲次冲次minmin-1-1冲程,冲程,m m不不 同同 参参 数数 下下 的的 理理 论论 排排 量量4 43.63.678.878.8126.7126.7192.9192.9262.5262.5314.5 314.5 4.24.291.791.7147.8147.8225225306.2306.2366.9 366.9 4.84.8104.8104.8168.9168.9258258350350419.3 419.3 5 5109.2109.2175.9175.9267.8267.8364.4364.4436.8 436.8 5 53.63.698.398.3158.3158.3241241328328393.1 393.1 4.24.2114.7114.7184.7184.7281.2281.2382.6382.6458.6 458.6 4.84.8131131211.1211.1321.3321.3437.3437.3524.2 524.2 5 5136.5136.5219.9219.9334.9334.9455.7455.7546.0 546.0 6 63.63.6117.9117.9190190294.3294.3398.7398.7471.7 471.7 4.24.2137.6137.6221.7221.7337.4337.4459.2459.2550.4 550.4 4.84.8157.3157.3253.4253.4385.7385.7524.9524.9629.0 629.0 5 5163.8163.8263.9263.9401.7401.7546.7546.7655.2 655.2 冀东油田采油工艺研究院4.1.2 4.1.2 出出 砂砂 油油 藏藏主要举升方式主要举升方式::首选,首选,地面驱动螺杆泵地面驱动螺杆泵,防砂抽油泵作为补充;,防砂抽油泵作为补充;其其次次,,防防砂砂电电泵泵,,油油层层必必须须进进行行防防砂砂处处理理,,否否则则不不允允许许下下电泵。

电泵 冀东油田采油工艺研究院4.1.2 4.1.2 出出 砂砂 油油 藏藏1、地面驱动螺杆泵设计、地面驱动螺杆泵设计主主 要要 型型 号号 :: GLB300-14 GLB300-14 GLB433-19GLB433-19、、 GLB500-14GLB500-14、、 GLB800-14 GLB800-14 GLB1200-14 GLB1200-14 GLB1400-12GLB1400-12、、GLB1600-14GLB1600-14几几种种泵泵型型, ,转转速速范范围围在在100100~~200rpm/min200rpm/min之间螺杆泵井使用的油管:螺杆泵井使用的油管:N80 2-7/8″N80 2-7/8″和和3-1/2″3-1/2″油管驱动杆:驱动杆:Φ36mmΦ36mm空心驱动杆、空心驱动杆、Φ38mmΦ38mm叉接驱动杆叉接驱动杆驱驱 动动 杆杆 参参 数数 表表驱动杆驱动杆抗拉强度抗拉强度MpaMpa最大扭矩最大扭矩KNKN• •m mΦ36Φ367787784.284.28Φ38Φ387967965.325.32 冀东油田采油工艺研究院4.1.2 4.1.2 出出 砂砂 油油 藏藏地面驱动螺杆泵设计:地面驱动螺杆泵设计:①①小参数设计,便于后期调参调整小参数设计,便于后期调参调整②②管柱必须进行锚定器锚定,推荐管柱必须进行锚定器锚定,推荐FXFX锚定器和轨道式封隔器+翻板锚锚定器和轨道式封隔器+翻板锚两种方式两种方式③③对于高气液比的油井必须采取高效井下分离器或气锚。

对于高气液比的油井必须采取高效井下分离器或气锚④④必须采用变频控制柜或调速电机必须采用变频控制柜或调速电机 冀东油田采油工艺研究院4.1.2 4.1.2 出出 砂砂 油油 藏藏电泵设计:电泵设计:①①推荐采用具有防砂功能的电泵推荐采用具有防砂功能的电泵②②在套管允许的条件下,加防砂导流罩在套管允许的条件下,加防砂导流罩③③对于高气液比的油井必须采用井下高效分离器或双分离器对于高气液比的油井必须采用井下高效分离器或双分离器④④双保护器双保护器⑤⑤300300方以上排量的电泵井推荐采用变频控制柜方以上排量的电泵井推荐采用变频控制柜 冀东油田采油工艺研究院 主主要要内内容容主主要要内内容容4.14.1浅层油藏举升工艺浅层油藏举升工艺4.24.2中深油藏举升技术工艺中深油藏举升技术工艺4.34.3深层油藏举升工艺深层油藏举升工艺 冀东油田采油工艺研究院中中深深油油藏藏 中深油藏一般油藏埋深中深油藏一般油藏埋深2500-3000米,含油米,含油层位位为东营组、沙三、沙三1、沙三、沙三2+3,注水开,注水开发 举升方式:升方式:首首选有杆有杆泵,同,同时为满足深提液的足深提液的需要,采用了中低排量需要,采用了中低排量电泵的的举升工升工艺。

冀东油田采油工艺研究院1 1、首选,有杆泵、首选,有杆泵①①首选杆式泵;首选杆式泵;②②其次整筒管式抽油泵;其次整筒管式抽油泵;③③中深提液首选泵型中深提液首选泵型Φ70/44Φ70/44分载抽油泵和分载组合抽油泵分载抽油泵和分载组合抽油泵 Φ70/44Φ70/44分载抽油泵:杆柱受力相当于分载抽油泵:杆柱受力相当于Φ44Φ44泵,排量相当于泵,排量相当于Φ70Φ70泵泵排量 组合抽油泵:由上部为分载抽油泵和下部为组合抽油泵:由上部为分载抽油泵和下部为Φ70Φ70普通抽油泵组成普通抽油泵组成这种组合泵避开了上冲程的高负荷,实现大泵深抽这种组合泵避开了上冲程的高负荷,实现大泵深抽2 2、其次,中排量电泵、其次,中排量电泵 中中深深油油藏藏设计选择原原则 冀东油田采油工艺研究院 主主要要内内容容主主要要内内容容4.14.1浅层油藏举升工艺浅层油藏举升工艺4.24.2中深油藏举升技术工艺中深油藏举升技术工艺4.34.3深层油藏举升工艺深层油藏举升工艺 冀东油田采油工艺研究院深深层层油油藏藏 深层油藏埋深深层油藏埋深3000-35003000-3500米,渗透率低,注水开发,部米,渗透率低,注水开发,部分油井受效差,动液面低,一般在分油井受效差,动液面低,一般在20002000米以下。

为适应深层米以下为适应深层油藏的开发,和上产的要求,必须进一步放大生产压差,解油藏的开发,和上产的要求,必须进一步放大生产压差,解放低压层,进行油井挖潜放低压层,进行油井挖潜 举升方式:升方式:小小泵深抽或超深抽;小深抽或超深抽;小电泵深提液 冀东油田采油工艺研究院深深 层层 油油 藏藏 设设 计计 原原 则则1、小、小泵超深抽:超深抽:①①推荐首选采用杆式抽油泵或固定阀可捞的管式抽油泵,泵挂在直井段泵推荐首选采用杆式抽油泵或固定阀可捞的管式抽油泵,泵挂在直井段泵级必须选级必须选ⅠⅠ级泵,在斜井段泵级优选级泵,在斜井段泵级优选ⅡⅡ级泵②②采取长冲程(采取长冲程(≥≥4.24.2米)、慢冲次(小于米)、慢冲次(小于6 6次次/ /分)的抽吸方式分)的抽吸方式③③杆柱采用完全等强度法设计,并进行防偏磨措施杆柱采用完全等强度法设计,并进行防偏磨措施④④管柱必须进行锚定和扶正,上部用加厚油管,当油质稠且杆柱有管柱必须进行锚定和扶正,上部用加厚油管,当油质稠且杆柱有 25mm25mm杆时,杆时, 25mm25mm杆对应位置用杆对应位置用88.90mm88.90mm油管⑤⑤杆柱必须进行防脱器设计,安装位置井口下面杆柱必须进行防脱器设计,安装位置井口下面2-32-3根抽油杆、中和点附根抽油杆、中和点附近、拉杆上面各设计一个。

近、拉杆上面各设计一个⑥⑥杆柱、管柱负载和抽油机扭矩必须校核,确定抽油机是否满足要求杆柱、管柱负载和抽油机扭矩必须校核,确定抽油机是否满足要求 冀东油田采油工艺研究院深深 层层 油油 藏藏 设设 计计 原原 则则•小泵深抽达到的主要技术指标小泵深抽达到的主要技术指标•泵径径•配套技配套技术•达到指达到指标•D D级杆杆•H H级杆杆•玻璃玻璃钢杆(直井)杆(直井)• 5656•锚定、防脱、防偏磨定、防脱、防偏磨•18001800•23502350•22002200• 4444•锚定、防脱、防偏磨定、防脱、防偏磨•20002000•31503150•25002500• 3838•锚定、防脱、防偏磨定、防脱、防偏磨•25002500•35003500•30003000• 3232•锚定、防脱、防偏磨定、防脱、防偏磨•28002800•40004000•35003500 冀冀东东油油田田使使用用的的抽抽油油泵泵均均为为管管式式抽抽油油泵泵,,每每次次检检泵泵作作业业必必须须需需起起出出油油管管,,作作业业费费用用高高,,占占井井时时间间长长而而杆杆式式泵泵作作业业时时,,不不必必起起出出油油管管,,检检泵方便,作业成本低。

在国外,大部分有杆泵井都使用杆式泵泵方便,作业成本低在国外,大部分有杆泵井都使用杆式泵 冀东油田采油工艺研究院深深 层层 油油 藏藏 设设 计计 原原 则则2、小、小电泵深提液深提液 ::针对深层油藏层间矛盾大,部分层注水见效,含水上升快,为解放低针对深层油藏层间矛盾大,部分层注水见效,含水上升快,为解放低压层,采取小电泵深提液措施压层,采取小电泵深提液措施①①推荐首选推荐首选107107系列电机,其次系列电机,其次9595系列电机系列电机②②采用双分离器、双保护器采用双分离器、双保护器③③电机下部必须接与套管内径相配套的扶正器电机下部必须接与套管内径相配套的扶正器④④排量小于排量小于100100方以下的电泵无需变频器方以下的电泵无需变频器⑤⑤必须配套清防蜡措施必须配套清防蜡措施⑥⑥采油树采用双翼,地面配套定压放气阀采油树采用双翼,地面配套定压放气阀 举举 升升 工工 艺艺举举 升升 工工 艺艺配配 套套 技技 术术配配 套套 技技 术术冀东油田采油工艺研究院 冀东油田采油工艺研究院 主主要要内内容容主主要要内内容容5.1 5.1 防偏磨工艺防偏磨工艺5.2 5.2 清防蜡工艺清防蜡工艺5.3 5.3 防污染工艺防污染工艺5.4 5.4 防气工艺防气工艺5.5 5.5 防砂工艺防砂工艺 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺5.1.1 抽油机井防偏磨工抽油机井防偏磨工艺冀东油田井况:大部分井是定向井,造斜点一般在冀东油田井况:大部分井是定向井,造斜点一般在500-700500-700米,井斜角在米,井斜角在20-4020-40º º之间,杆管的偏磨比较严之间,杆管的偏磨比较严重,直接影响杆柱的使用寿命和检泵周期。

为此,在定重,直接影响杆柱的使用寿命和检泵周期为此,在定向井上推广应用综合防偏磨工艺技术向井上推广应用综合防偏磨工艺技术 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺①①抽油杆旋抽油杆旋转技技术::利用利用抽油杆防脱器、旋抽油杆防脱器、旋转器在抽油器在抽油杆柱上下往复运杆柱上下往复运动带动下使得下使得抽油杆柱旋抽油杆柱旋转,有效地解决抽,有效地解决抽油杆偏磨油杆偏磨问题,提高抽油杆使,提高抽油杆使用寿命,并具有防止抽油杆脱用寿命,并具有防止抽油杆脱扣的功能扣的功能 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺②②抽油杆抗弯防磨副抽油杆抗弯防磨副由滑套、摩擦杆组成,滑套在抽由滑套、摩擦杆组成,滑套在抽油杆往复运动中自动定位于油管内壁油杆往复运动中自动定位于油管内壁的合适位置处,摩擦杆在随抽油杆柱的合适位置处,摩擦杆在随抽油杆柱上下往复运动中与滑套形成摩擦副,上下往复运动中与滑套形成摩擦副,这样就将抽油杆与油管之间的摩擦转这样就将抽油杆与油管之间的摩擦转变为抗磨副的滑套和摩擦杆之间的摩变为抗磨副的滑套和摩擦杆之间的摩擦,从根本上改善杆管磨损擦,从根本上改善杆管磨损 321抗弯抗磨副示意图1滑套2摩擦杆3油管 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺 ③ ③抽油杆防偏磨器抽油杆防偏磨器 采用四排每排三个小滚轮的结构,与油管内壁采用四排每排三个小滚轮的结构,与油管内壁形成多点接触,大大地减小了扶正器对油管的伤害,形成多点接触,大大地减小了扶正器对油管的伤害,同时减少了由于抽油杆接箍磨损所造成其断脱事故同时减少了由于抽油杆接箍磨损所造成其断脱事故的发生频率。

的发生频率 抽油杆防偏磨器 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺④④抽抽油油杆杆抗抗磨磨接接箍箍::表表面面采采取取特特殊殊减减磨磨和和抗抗磨磨处处理理,,比比普普通通抽抽油油杆杆接接箍箍提提高高耐耐磨磨寿寿命命数数倍倍规规格格为为φ25mm,,φ22mm,,φ19mm三种 ⑤⑤井口旋转装置井口旋转装置利利用用抽抽油油杆杆调调速速旋旋转转器器使使驴驴头头在在下下死死点点时时使使抽抽油油杆杆转转动动,,使使抽抽油油杆杆整整个个圆圆周周都都参参加加磨磨损损,,避避免免抽抽油油杆杆偏偏磨磨,,从从而而延延长长抽抽油油杆杆磨磨损损时时间间,,达达到到避避免免偏偏磨磨的目的 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺⑥⑥定向井推广使用斜井抽油泵定向井推广使用斜井抽油泵 斜井抽油泵特点:斜井抽油泵特点: a. a. 该泵增加了外工作筒,使泵筒不再受力,相对提高了该泵增加了外工作筒,使泵筒不再受力,相对提高了泵体的刚度,避免了泵筒的弯曲变形泵体的刚度,避免了泵筒的弯曲变形 b. b. 采用了具有导向筋结构的流线型阀罩,解决了抽油泵采用了具有导向筋结构的流线型阀罩,解决了抽油泵以较大倾斜角安装时阀体关闭滞后的问题。

以较大倾斜角安装时阀体关闭滞后的问题 c.c.增加了柱塞旋转器,使柱塞在抽吸过程中相对于泵筒增加了柱塞旋转器,使柱塞在抽吸过程中相对于泵筒自动旋转,消除了柱塞与泵筒之间的偏磨现象自动旋转,消除了柱塞与泵筒之间的偏磨现象 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺⑦⑦深抽斜井推广使用倒置加固泵深抽斜井推广使用倒置加固泵 外管泵筒柱塞1、结构和特点、结构和特点 该泵由泵筒、柱塞、外管组成该泵由泵筒、柱塞、外管组成该泵采用下部固定、上部悬浮的结构,比常规悬该泵采用下部固定、上部悬浮的结构,比常规悬挂过桥泵自调整能力更强;增加了外管,在斜井挂过桥泵自调整能力更强;增加了外管,在斜井中作业和生产可保护泵筒,防止了泵筒的弯曲变中作业和生产可保护泵筒,防止了泵筒的弯曲变形;泵筒底部固定、上部悬浮,泵筒只受外压,形;泵筒底部固定、上部悬浮,泵筒只受外压,下冲程时液柱重量作用于外管上,使泵筒免受冲下冲程时液柱重量作用于外管上,使泵筒免受冲击,提高了泵筒的疲劳寿命与常规抽油泵使用击,提高了泵筒的疲劳寿命与常规抽油泵使用相同 2、技术参数、技术参数公称直径mm柱塞长度m冲 程m连接油管in连接抽油杆mm泵常数m3/d最大外径mmΦ381.2-1.8≤7.52 -7/8CYG161.64Φ88.9Φ442 -7/8CYG192.24Φ88.9Φ572- 7/8CYG193.69Φ108 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺⑧⑧浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵 987654231 ⑴⑴现有规格系列:现有规格系列:φ38mm×3m、、φ38mm×5mφ44mm×3m、、φ44mm×5m、、φ57mm×3m;;φ57mm×5mφ70mm×5m、、φ70mm×8m⑵⑵最大外径:最大外径:φ38泵:泵:73 mm((2″扣)扣)/88.9 mm((2 1/2″扣);扣); φ44泵:泵:73 mm((2″扣)扣)/88.9 mm((2 1/2″扣);扣);φ57泵:泵:89 mm((2 1/2″扣)扣)/ 108mm((3″扣);扣);φ70泵:泵:108 mm((3″扣);扣);⑷⑷适应最大井斜角度:适应最大井斜角度:60°;; ⑸⑸适应含砂量:在不砂埋柱塞情况下均可正常生产;适应含砂量:在不砂埋柱塞情况下均可正常生产;⑹⑹适应最大泵挂:适应最大泵挂:2500m;;⑺⑺适用范围:适用于常规油井、出砂油井、大斜度井、水适用范围:适用于常规油井、出砂油井、大斜度井、水平井、高含气油井、稀油井、稠油井、蒸汽吞吐井、蒸汽平井、高含气油井、稀油井、稠油井、蒸汽吞吐井、蒸汽驱井、深井等多种类型的油井。

驱井、深井等多种类型的油井 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺⑧⑧浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵 ⑴⑴ 将泵上端护帽及固定于护帽上的插接头由泵筒上接箍上卸将泵上端护帽及固定于护帽上的插接头由泵筒上接箍上卸掉,取出插接头,其他部分不得拆卸,随泵筒一起下井;掉,取出插接头,其他部分不得拆卸,随泵筒一起下井; 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺⑧⑧浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵 (2) 将插接头连接在杆柱的最下端下井,将插接头连接在杆柱的最下端下井,插接头之上必须下一根长度不小于插接头之上必须下一根长度不小于整泵长度的与插接头扣型配套的抽整泵长度的与插接头扣型配套的抽油杆(油杆(φ38、、φ44、、φ57泵:泵:6分杆;分杆;φ70泵:泵:7分杆),并且插接头与该分杆),并且插接头与该杆之间不得使用杆接箍和变扣之杆之间不得使用杆接箍和变扣之后可以变其他杆;后可以变其他杆; 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺⑧⑧浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵 (3) 杆柱下到底后同普通泵一样上提管柱杆柱下到底后同普通泵一样上提管柱换光杆,当脱接器上提至释放接头位换光杆,当脱接器上提至释放接头位置时,脱接器及柱塞与杆柱脱开,但置时,脱接器及柱塞与杆柱脱开,但换完光杆后必须探到底方可保证杆柱换完光杆后必须探到底方可保证杆柱与脱接器及柱塞可靠连接,之后上提与脱接器及柱塞可靠连接,之后上提防冲距,防冲距大小同普通泵,但要防冲距,防冲距大小同普通泵,但要求准确。

光杆可以反复调;求准确光杆可以反复调;(4) 防冲距调好之后杆柱上提高度不得超防冲距调好之后杆柱上提高度不得超过抽油机上死点,以免脱接器上行至过抽油机上死点,以免脱接器上行至释放接头位置柱塞与杆柱脱开释放接头位置柱塞与杆柱脱开 冀东油田采油工艺研究院防防偏偏磨磨工工艺艺5.1.2 5.1.2 螺杆泵井斜井工艺螺杆泵井斜井工艺 ①①柔性调节短节柔性调节短节 ②②翻板锚定器翻板锚定器③③斜井扶正杆斜井扶正杆④④多功能旋转式抽油杆扶正器短节多功能旋转式抽油杆扶正器短节 地面驱动装置的改进地面驱动装置的改进螺杆泵采螺杆泵采油井油井井口井口机油、原机油、原油渗漏油渗漏改盘根式井口密封为动静环改盘根式井口密封为动静环相配合的机械密封装置相配合的机械密封装置减速箱内采用了减速箱内采用了““U U””形杯结形杯结构构杜绝了机油、原油的外溢杜绝了机油、原油的外溢 采用了加工精采用了加工精度较高的光轴度较高的光轴采用了偏置式采用了偏置式结构结构驱驱动动器器机械密封性能机械密封性能好使用寿命长好使用寿命长降低了设计重降低了设计重心,增强了驱心,增强了驱动器的稳定性动器的稳定性地面驱动装置的改进地面驱动装置的改进 管柱锚定技术管柱锚定技术 螺杆泵专用锚定器螺杆泵专用锚定器去胶皮的去胶皮的251-5封隔器封隔器螺杆泵采油工艺螺杆泵采油工艺存在的主要问题存在的主要问题管管 柱柱 的的 断断 脱脱应用性能可靠应用性能可靠的油管锚定器的油管锚定器解决问题解决问题关关 键键管柱扶正器管柱扶正器扶正油管使螺扶正油管使螺杆泵定子居中杆泵定子居中 变频调速装置变频调速装置 变频器具有节电、无级变频器具有节电、无级调速的功能。

可采用软启、调速的功能可采用软启、软停,启动和停止可延长软停,启动和停止可延长1小小时,这样可保证泵在启抽、时,这样可保证泵在启抽、停抽时,抽油杆的扭矩在允停抽时,抽油杆的扭矩在允许扭矩下运行,不致引起启许扭矩下运行,不致引起启停抽时杆断脱现象今年我停抽时杆断脱现象今年我油田已推广应用油田已推广应用30井次,取井次,取得较好效果得较好效果 冀东油田采油工艺研究院 主主要要内内容容主主要要内内容容5.1 5.1 防偏磨工艺防偏磨工艺5.2 5.2 清防蜡工艺清防蜡工艺5.3 5.3 防污染工艺防污染工艺5.4 5.4 防气工艺防气工艺5.5 5.5 防砂工艺防砂工艺 冀东油田采油工艺研究院清清防防蜡蜡工工艺艺高含蜡的危害:高含蜡的危害:高含蜡的油井通常伴有原油凝固点较高、原油高含蜡的油井通常伴有原油凝固点较高、原油粘度较大的现象,这种现象会增加抽油杆柱的载荷,造成杆管间的粘度较大的现象,这种现象会增加抽油杆柱的载荷,造成杆管间的正压力增加,加剧杆管间的摩擦磨损正压力增加,加剧杆管间的摩擦磨损主要工艺:主要工艺: 1 1、点滴加药方式、点滴加药方式 2 2、机械清蜡器、机械清蜡器 3 3、高粘高凝油井,配套环空掺水或电加热等改变流体、高粘高凝油井,配套环空掺水或电加热等改变流体性质的措施。

性质的措施 4 4、超强防蜡降粘增油器超强防蜡降粘增油器 冀东油田采油工艺研究院清清防防蜡蜡工工艺艺 1 1、、推推广广使使用用点点滴滴加加药药方方式式::高高效效清清蜡蜡剂剂,,主主要要型型号号有有JDW3JDW3、、JDWJDW、、JDV3JDV3,,降降粘粘剂剂,,微微生生物物等等采采用用点点滴滴加加药药必必须须具具有有合合理理沉沉没没度的油井,否则效果较差度的油井,否则效果较差 2 2、、机机械械清清蜡蜡器器::自自动动刮刮蜡蜡器器通通过过弹弹簧簧片片紧紧紧紧抱抱住住抽抽油油杆杆,,随随抽抽油油杆杆的的冲冲程程单单向向运运动动,,并并往往返返在在需需要要清清蜡蜡油油管管段段面面两两端端的的上上下下换换向向短短节节之之间间,,实实现现对对抽抽油油杆杆和和油油管管的的自自动动清清蜡蜡适适用用范范围围原原油油粘粘度度100Mpa.s100Mpa.s以下、井斜以下、井斜1515°°以下 3 3、、高高粘粘高高凝凝油油井井,,配配套套环环空空掺掺水水或或电电加加热热等等改改变变流流体体性性质质的措施 4 4、推广超强防蜡降粘增油器、推广超强防蜡降粘增油器 冀东油田采油工艺研究院 主主要要内内容容主主要要内内容容5.1 5.1 防偏磨工艺防偏磨工艺5.2 5.2 清防蜡工艺清防蜡工艺5.3 5.3 防污染工艺防污染工艺5.4 5.4 防气工艺防气工艺5.5 5.5 防砂工艺防砂工艺 冀东油田采油工艺研究院防防污污染染工工艺艺机械防污染一体化工艺管柱机械防污染一体化工艺管柱适用油井:适用油井:易污染的油井配套油层保护措施,特别是中深层油易污染的油井配套油层保护措施,特别是中深层油藏、能量较低的井,在洗井过程中漏失严重,对油层造成较大污染,藏、能量较低的井,在洗井过程中漏失严重,对油层造成较大污染,洗井后产量恢复较慢。

洗井后产量恢复较慢安装位置:安装位置:在泵的底部安装自封式洗井保护封隔器在泵的底部安装自封式洗井保护封隔器----皮碗式封皮碗式封隔器,洗井时洗井液不会污染地层隔器,洗井时洗井液不会污染地层 冀东油田采油工艺研究院 主主要要内内容容主主要要内内容容5.1 5.1 防偏磨工艺防偏磨工艺5.2 5.2 清防蜡工艺清防蜡工艺5.3 5.3 防污染工艺防污染工艺5.4 5.4 防气工艺防气工艺5.5 5.5 防砂工艺防砂工艺 冀东油田采油工艺研究院防防气气工工艺艺 气危害:气危害:气液比大,是影响各种泵泵效的主要因素之一,严气液比大,是影响各种泵泵效的主要因素之一,严重的造成气蚀重的造成气蚀主要防气工具:主要防气工具: 1 1、气锚:、气锚:在抽油机井、螺杆泵井,主要采用泵下安装气液分在抽油机井、螺杆泵井,主要采用泵下安装气液分离装置(即气锚);离装置(即气锚); 2 2、分离器和气举阀:、分离器和气举阀:电泵井也是根据气油比选择双分离器;电泵井也是根据气油比选择双分离器;地面必须安装定压放气阀高气液比的油井,管柱上必须安装气锚、地面必须安装定压放气阀高气液比的油井,管柱上必须安装气锚、气举阀等工具。

气举阀等工具 冀东油田采油工艺研究院 主主要要内内容容主主要要内内容容5.1 5.1 防偏磨工艺防偏磨工艺5.2 5.2 清防蜡工艺清防蜡工艺5.3 5.3 防污染工艺防污染工艺5.4 5.4 防气工艺防气工艺5.5 5.5 防砂工艺防砂工艺 冀东油田采油工艺研究院防防砂砂工工艺艺1 1、出砂油藏采用潜油电泵时必须有防砂措施、出砂油藏采用潜油电泵时必须有防砂措施①①压裂防砂压裂防砂②②挤压充填防砂挤压充填防砂③③泵下挂防砂管或防砂导流罩泵下挂防砂管或防砂导流罩2 2、出砂油藏采用抽油机有杆泵时:、出砂油藏采用抽油机有杆泵时:①①用具有防砂功能的防砂抽油泵,泵级用具有防砂功能的防砂抽油泵,泵级ⅡⅡ级以上②②泵下采取挂防砂管或井筒内挂防砂管泵下采取挂防砂管或井筒内挂防砂管③③对于高气液比较高的油井必须采取气砂锚对于高气液比较高的油井必须采取气砂锚 结结论论及及建建议议结结论论及及建建议议冀东油田采油工艺研究院 冀东油田采油工艺研究院结结论论1 1、在满足产液量和井况的前提下,、在满足产液量和井况的前提下,举升方式首选有杆泵(抽举升方式首选有杆泵(抽油机和螺杆泵),油机和螺杆泵),其次为其次为无杆泵(电泵)。

无杆泵(电泵)2 2、、抽油机有杆泵举升配套抽油机有杆泵举升配套:出砂井推广应用防砂抽油泵,泵:出砂井推广应用防砂抽油泵,泵级级ⅡⅡ级;深斜井推广应用斜井抽油泵,并必须进行防偏磨设计,泵级;深斜井推广应用斜井抽油泵,并必须进行防偏磨设计,泵级级ⅡⅡ级;高气液比的油井必须泵下安装高效气锚,井口配套定压放级;高气液比的油井必须泵下安装高效气锚,井口配套定压放气阀;泵挂超过气阀;泵挂超过18001800米的油井推广应用杆式抽油泵,并进行管柱锚米的油井推广应用杆式抽油泵,并进行管柱锚定和配套的清防蜡措施,泵级定和配套的清防蜡措施,泵级ⅠⅠ级 冀东油田采油工艺研究院结结论论3 3、地面驱动螺杆泵配套、地面驱动螺杆泵配套:在高浅北、高浅南、庙浅等区块推:在高浅北、高浅南、庙浅等区块推广应用地面驱动螺杆泵;气液比的油井必须泵下安装高效气锚,井广应用地面驱动螺杆泵;气液比的油井必须泵下安装高效气锚,井口配套定压放气阀;推广应用螺杆泵斜井配套工艺;试验口配套定压放气阀;推广应用螺杆泵斜井配套工艺;试验PCMPCM泵4 4、潜油电泵配套:、潜油电泵配套:在出砂的浅层油藏使用潜油电泵必须有防在出砂的浅层油藏使用潜油电泵必须有防砂措施,否则不允许下电泵生产;气液比的油井必须泵下安装高效砂措施,否则不允许下电泵生产;气液比的油井必须泵下安装高效井下分离器,井口配套定压放气阀;井下分离器,井口配套定压放气阀;139.7mm139.7mm套管内原则采用套管内原则采用107107系系列电机的潜油电泵,列电机的潜油电泵,177.8mm177.8mm套管以上原则采用套管以上原则采用138138系列电机的潜油系列电机的潜油电泵。

电泵300300方以上排量的电泵原则采用变频控制柜,小于方以上排量的电泵原则采用变频控制柜,小于200200方以下方以下排量的电泵不建议采用排量的电泵不建议采用。

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