油井举升工艺技术

二○○九年九月举升工艺技术-2009-1-1.举升工艺概述2.举升设计3.自喷井4.抽油机井5.电泵井6.螺杆泵井7.气举采油8.采油方式比较举升工艺技术-2009-2-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．举升工艺概述举升工艺技术-2009-3-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参数；举升设备工况诊断。举升工艺技术-2009-4-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：①油藏的驱动类型；②油藏流体的性质；③油井的完井状况及生产动态；④油井生产中出现的问题；⑤油井所处的地面环境；⑥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）；⑦各种采油方法的经济效果。举升工艺技术-2009-5-选择举升方式的基本原则①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；②所选举升设备工作效率较高；③所选举升方法可靠，对油井的生产状况具有较强的适应性；④立足于减少井下作业工作量，所选举升方法的油井维修与管理较方便；⑤适合油田野外工作环境和动力供应条件；⑥所选举升方法投资少、效益高。举升工艺技术-2009-6-2．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（PI－IPR）方法举升工艺技术-2009-7-油井生产的三个基本流动过程油层到井底的流动(地层渗流)井底到井口的流动(井筒多相管流)井口到分离器(地面水平或倾斜管流)气液两相流基本理论油井流入动态举升工艺技术-2009-8-IPR曲线基本形状与油藏驱动类型有关。即使在同一驱动方式下，还将取决于油藏压力、油层厚度、渗透率及流体物理性质等。prqomax典型的流入动态曲线举升工艺技术-2009-9-)(PrwfPqJ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法举升工艺技术-2009-10-Vogel方程2max10.20.8wfwfoorrppqqpp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。举升工艺技术-2009-11-]8.02.01[2maxrtestwfrtestwftestooppppqqmaxoqa.计算max28.02.01orwfrwfoqppppq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曲线的步骤举升工艺技术-2009-12-2max)(8.02.01)(bwfbwfbvbPPPPqqqq单相流与两相流的结合（PI－IPR）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.举升工艺技术-2009-13-•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举升工艺技术-2009-14-项目条件有杆泵电潜泵螺杆泵排量（m3/d）正常工作范围1～20080～90516～200目前最大排量5008744250泵深正常工作范围〈30003000900～1200目前最大泵深442145721700井况小井眼多层完井宜于多层，小井眼均不适适于小井眼，不宜多层斜井及弯曲井小斜度可用，弯曲受限小斜度适宜，弯曲受限泵小，不磨很适宜其它高油气比环空排气，气锚效果一般对气敏感，分气效果一般无余隙，适于高气油比高粘油可用稠油泵抽，系统较好很差1.6-2.0Pa.S很适宜含砂易卡泵可用砂锚一般易磨损卡泵一般活动件少，不磨不卡，很适宜几种举升方式适用条件举升工艺技术-2009-15-Φ32：泵挂深度2500米Φ38：泵挂深度2100米Φ44：泵挂深度1800米Φ56：泵挂深度1600米Φ70：泵挂深度1200米Φ83：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举升工艺技术-2009-16-小泵深抽达到的下泵深度•泵径•配套技术最大下泵深度•D级杆•H级杆•玻璃钢杆（直井）•56•锚定、防脱、防偏磨•1800•2350•2200•44•锚定、防脱、防偏磨•2000•3150•2500•38•锚定、防脱、防偏磨•2500•3500•3000•32•锚定、防脱、防偏磨•2800•4000•3500举升工艺技术-2009-17-自喷井3．自喷井井口装置油管套管举升工艺技术-2009-18-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：①悬挂油管，承托井内全部油管柱重量；②密封油套管间的环形空间；③控制和调节油井的生产；④保证各项井下作业施工的顺利进行；⑤录取油套压力资料、测压、清蜡等日常管理工作。采油树举升工艺技术-2009-19-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。举升工艺技术-2009-20-4．抽油机井抽油杆抽油装置抽油机抽油泵附件举升工艺技术-2009-21-（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）举升工艺技术-2009-22-普通抽油杆举升工艺技术-2009-23-钢制实心抽油杆的主要尺寸抽油杆标称值杆体直径外螺纹台肩外径长度1615.8831.876201919.0538.180002222.2341.391402525.4050.8100002928.5857.2举升工艺技术-2009-24-管式泵特种泵抽油泵液力反馈泵防砂卡泵抽稠泵悬挂(加固)泵斜井泵双作用泵柔性金属泵AOC特种合金抽油泵AOF双向保护抽油泵并联泵杆式泵（3）抽油泵举升工艺技术-2009-25-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。①管式泵举升工艺技术-2009-26-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。●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。举升工艺技术-2009-27-管式泵规格规格型号公称泵径柱塞长度最大外径连接抽油杆连接油管泵常数冲程20-125TH321.2-1.8(4-6)733/423/81.14≤7.525-125TH3288.93/427/81.1420-150TH38733/423/81.6425-150TH3888.93/427/81.6420-175TH44733/423/82.2425-175TH4488.93/427/82.2425-225TH5788.93/427/83.6930-275TH701087/831/25.5035-325TH831167/847.7040-375TH95116141/210.2635-425TH10814711/8413.18举升工艺技术-2009-28-配合间隙间隙代号泵筒内径及其极限偏差金属柱塞泵筒与金属柱塞配合间隙范围尺寸分档直径极限偏差1D0+0.051d-0.0250-0.0130.025-0.08822d-0.0500.050-0.11333d-0.0750.075-0.13844d-0.1000.100-0.16355d-0.1250.125-0.0075举升工艺技术-2009-29-特点：●检泵时不需起下油管，作业方便，适用于深井；●减少了油管的上卸扣操作，延长油管的使用寿命；●泵体可以绕固定装置摆动，适用于斜井。泵径：φ28.575---φ63.5mm。②杆式泵举升工艺技术-2009-30-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。举升工艺技术-2009-31-规格型号公称泵径柱塞长度最大外径连接抽油杆连接油管泵常数冲程20-112RHBC28（1.12）74.646.73/423/80.92≤7.520-112RHBM47.620-125RHBC32（1.25）47.53/423/81.1420-125RHBM25-150RHBC38（1.50）59.43/427/81.6425-150RHBM25-175RHBC44（1.75）59.53/427/82.2425-175RHBM30-225RHBC57（2.25）72.13/431/23.6930-225RHBM定筒式底部固定杆式泵技术参数举升工艺技术-2009-32-沉砂式防砂泵●砂粒可通过沉砂外管沉入泵下尾管中。●泵筒上部装有挡砂滑块，停泵时可防止砂粒进入泵筒与柱塞之间造成卡泵。●规格：φ38、φ44、φ57。③防砂泵举升工艺技术-2009-33-长柱塞防砂泵●采用长柱塞、短泵筒结构，长柱塞的搅动防止砂粒沉积。●柱塞上阀罩始终处于泵筒外，防止砂粒进入泵筒与柱塞间隙。●砂粒可通过沉砂外管沉入泵下尾管中。●规格：φ32、φ38、φ44、φ57。举升工艺技术-2009-34-动筒式防砂泵●泵筒随抽油杆做往复运动，柱塞固定，泵筒的搅动防止砂粒沉积。●停泵时，泵筒上部的游动阀可防止砂粒进入泵筒与柱塞之间造成卡泵。●砂粒可通过沉砂外管沉入泵下尾管中。●规格：φ32、φ38、φ44、φ57。举升工艺技术-2009-35-等径柱塞防砂泵●价格与同规格的常规泵相同。●柱塞组件直径完全相同，防止砂粒沉积在泵筒与柱塞缩径之间造成卡泵。●规格：与常规泵相同。举升工艺技术-2009-36-强启闭抽稠泵●游动阀采用强启闭环形阀结构，机械强制开闭，解决了阀副在稠油中开闭滞后及在含气井中的气锁问题。●柱塞总成装有刮砂块，适用于含砂井。●规格：φ38以上泵径。④抽稠泵举升工艺技术-2009-37-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要。●规格：φ32、φ38、φ44、φ57。⑤悬挂泵举升工艺技术-2009-38-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