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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Er=25%,35%,45%,55%,冀东油田钻采工艺研究院,2021年4月,举升设计及案例分析,第一局部,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：,气举、有杆泵、螺杆泵、电潜泵、水力活塞泵、射流泵等。,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到达的水平,对比,项目,条件,有杆泵,电动潜油泵,水力活塞泵,气举,螺杆泵,射流泵,排量m,3,/d,正常范围,1-200,30-700,30-600,30-3180,16-200,10-500,最大值,500,1400,1245,7950,500,1590,泵深,m,正常范围,3000,2000,3500,3000,1500,2000,最大值,4420,3500,5486,3658,2400,3500,井下,状况,小井眼,磨损严重,不适宜,适宜,适宜,适宜,适宜,分层措施,一般,不适宜,一般,一般,不宜,一般,斜井,一般,适宜,适宜,很适宜,一般,适宜,地面,环境,海上、市区,不适宜,适宜,适宜,很适宜,一般,适宜,气候恶劣地区,一般,适宜,适宜,很适宜,一般,适宜,操作,问题,高气油比,较好,一般,一般,很适宜,较好,一般,重油,较好,不适宜,适宜,一般,适宜,适宜,出砂,较好,不适宜,一般,很适宜,适宜,一般,高凝油,适宜,适宜,很适宜,很适宜,适宜,很适宜,腐蚀,适宜,适宜,一般,一般,适宜,一般,结垢,适宜,不适宜,一般,一般,适宜,一般,维修,管理,检泵,难度较大,难度大,容易,容易,难度较大,容易,平均免修期,二年,一年半,半年,三年,一年,半年,自动控制,适宜,适宜,适宜,一般,一般,适宜,生产测试,一般,不适宜,不适宜,很适宜,不适宜,不适宜,灵活性,适宜,适宜,适宜,很适宜,一般,适宜,冀东油田采油工艺研究院,气举,优点：对大斜度井、出砂井、气液比高和含腐蚀成分的油井具有良好的适应性，可作为自喷生产的能量补充方法，单井投资本钱和举升本钱低，改变生产条件灵活，在气源充足的条件下可优先采用该方法。井口和井下设备比较简单，管理方便，占地面积最小，适用于海上平台。,缺点：天然气含水时会产生水化物，形成堵塞，影响系统运行；由于套管承受气举高压，油井要求按气井完井；不适应单井装置和大井距的油井。,高压注入气,产气,气举阀,十字架,封隔器,冀东油田采油工艺研究院,缺点：,对于出砂、高气油比、结蜡和腐蚀的油井有一定的不适应性，整个系统的薄弱环节是抽油杆。,有杆泵采油方式简称有杆泵,优点：,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。,国内油田约占人工举升井数的90以上，几年来工艺配套和技术进步很快，深井泵泵径已形成32-110mm系列，特种泵已初步配套；,螺杆泵工作原理,地面动力带动驱动杆柱旋转，转子也随之一起转动，井液从螺杆泵下部吸入，通过一个又一个密封腔室从吸入端推挤到排出端，压力不断升高，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,螺杆泵采油的优点,排量均匀，连续排油，对地层没有扰动性,结构简单，运动部件少，水力损失小、故障率低、泵效高,自吸能力较强,1管柱断脱、橡胶膨胀问题,2井斜易造成杆管磨损及脱扣、断杆等现象。,螺杆泵采油的缺点,冀东油田采油工艺研究院,优点：举升扬程高，排量范围广，对于降低油井动液面，放大生产压差、强化高、中渗透地层、解放低渗地层、提高采油速度等十分有效。管理简便，泵效相对较高。,缺点：一次资金投入50多万元/套和运行费用耗电1.5-8万元/月较高。举升高度受电机功率、套管尺寸、井身轨迹等限制。不适合高气油比的油井，举升效率降低。,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,水力喷射泵,水力活塞泵,缺点：以原油为动力液时，动力液要求高，地面动力液处理系统相对复杂，高压动力液的平安性较差，检泵频率高，初期投入大，设计复杂，效率低，管理本钱高。,水力活塞泵优点：抽深可达5486米，排量可达600方/日。浅层抽油时最高可达1245方/日，耐温性好，在大排量生产时提液本钱相对较低，对结蜡、稠油、高温、斜井等井况具有良好的适应性。动力液系统、生产参数及井下泵选择合理将大大提高使用寿命，井下泵可采用液力循环方式检泵，施工简单，作业本钱低。,水力喷射泵,水力活塞泵,冀东油田采油工艺研究院,水力射流泵优点：没有紧密装配的运动件，能经受井液的磨损和腐蚀，适应范围广，目前抽深可达3500米，排量可达1590方/日，是唯一能满足深抽大排量的采油方式。井下泵可采用液力起下方式检泵，施工简单，作业本钱低，,水力射流泵采油方式,缺点：泵效低，产率小，地面设备投资高，运行、维护费用高，现场操作熟练程度及接受程度低，管理本钱相对较高。,冀东油田采油工艺研究院,电潜螺杆泵是螺杆泵和电潜泵的组合，下深1700米，最高排量200方/日左右，防止了管、杆摩擦损耗；井下驱动螺杆泵工作转速高，减速机构减速比小，定子和转子在高速转动中磨损严重，检泵周期短。,电潜螺杆泵采油方式,冀东油田采油工艺研究院,(4)潜油螺杆泵采油方式,潜油螺杆机组安装示意图,1扶正器； 2套管；,3潜油电机 4保护器 5潜油减速器包括减速器保护器,6电缆护罩 7螺杆泵 8螺杆泵排出头 9引接电缆 10油管 11单向阀； 12泄油阀 13动力电缆,14地面电缆 15井口装,16接线盒 17控制柜,18变压器,第二局部,设计原那么,冀东油田采油工艺研究院,总体原那么,人工举升主要以高效、长效、节能和智能化方向开展,1、满足开发方案要求,2、技术先进可行,3、经济效益好,4、便于配套,5、便于操作管理,冀东油田采油工艺研究院,技术要求,1、举升方式优选：,常规油藏：,有杆泵抽油机有杆泵、地面驱动螺杆泵,特殊油藏：,电泵,其它方式,冀东油田采油工艺研究院,技术要求,2、抽油机井优化设计原那么：,产量,效率,寿命,协调统一,冀东油田采油工艺研究院,技术要求,3、后期提液原那么：先调参后换泵,换大泵换泵设计时按较小参数选取，防止后期频繁升级,调整工作参数,换大排量电泵,冀东油田采油工艺研究院,技术要求,4、抽油机井泵挂深度大于1800米：管柱锚定,5、合理漂浮度：300米左右,冀东油田采油工艺研究院,技术要求,6、产液量小于50吨/日抽油机有杆泵的油井：优选杆式抽油泵；定向井推广使用斜井抽油泵，并进行综合防偏磨工艺设计。,第三局部,设计方法,冀东油田采油工艺研究院,参考标准,SY/T 65702003油井举升工艺设计编写标准,SY/T 58732005有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,SY/T 62581996有杆抽油系统常规型设计计算方法,SY/T 59042004潜油电泵选井原那么及选泵设计方法,SY/T 586393潜油电泵起下作业方法,SY/T 608494地面驱动螺杆抽油泵使用与维护,SY/T 59522005油气水井井下工艺管柱工具图例,SY/T 61201995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,1、“PIPESIM 2003版 油井优化设计软件，中油股份公司配发6套，各个作业区都有该版本。,2、加拿大PC螺杆泵设计软件英文版，中油股份公司配发1套,3、深斜井系统效率优化设计软件，华北采油院编制，网络版软件。,4、螺杆泵优化设计与诊断软件VB6.0，中油勘探院采油所编制，单机版。,5、潜油电泵井参数优化及数据库系统软件，大港油田中成机械制造，单机版,应用,达西公式,沃格尔方程,含水IPR曲线公式,绘制,IPR曲线,确定,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,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,1首先根据油层的供液能力，确定泵径、泵挂；,2初选冲程、冲次；,3根据等强度的原那么，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。,设计思路,冀东油田采油工艺研究院,抽油机井设计方法,抽油杆柱下部加重杆设计方法与步骤,1由D p，S，n三参数并以L p作为L max,2计算泵筒与柱塞间半干摩擦力,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,。,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,泵筒内径及偏差,柱塞直径,泵隙范围,对应组合,代号,（）,尺寸代号,基本尺寸,极限偏差,（）,泵分段,1,D,0,+0.05,1,D,0,-0.013,0.0250.088,级,2,2,0.0500.0113,3,3,0.0750.138,级,4,4,0.1000.163,5,5,0.1250.188,级,(3计算液体通过排出阀的水力阻力所产生的对柱塞底部的向上推力,计算雷诺数：,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上浮力,5计算下冲程时抽油杆底部所受的总下行阻力,6计算需配加重杆长度,冀东油田采油工艺研究院,加重杆上部,抽油杆柱,组合设计方法与步骤,1计算各级抽油杆柱长度由选定的抽油杆柱型式及各级抽油杆柱所占比例,计算各级抽油杆柱长度LI：,2求抽油杆柱按长度加权平均截面积,冀东油田采油工艺研究院,3计算油管柱金属局部按长度的加权平均横截面积,4计算抽油杆柱在液体中的重量,冀东油田采油工艺研究院,5计算作用在抽油泵柱塞上的液体载荷,6计算抽油机从上冲程开始到液柱载荷加载完毕时初变形期悬点位移。,油管锚定时：,冀东油田采油工艺研究院,油管未锚定时：,7计算抽油机从上冲程开始到液柱载荷加载完毕曲柄转角,油管未锚定时：,8计算变形分布系数,油管锚定时：,冀东油田采油工艺研究院,9计算最大、最小载荷,冀东油田采油工艺研究院,10校核疲劳强度,如果式21不成立那么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,冀东油田采油工艺研究院,实例分析,4.37%,3.02%,不同井斜角计算载荷与实测载荷比照表,直井计算载荷与实测载荷比照表,运用这套公式进行16井次的计算，发现斜井的相对误差比直井低1.35%，说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，,泵径,28,32,38,44,51,56,63,70,83,两级杆柱,抽油杆直径，,7/8,27,30,35,41,47,54,59,3/4,73,70,65,59,53,46,41,最大下泵深度,2550,2280,1970,1690,1480,1280,1150,抽油杆直径，,1,-,25,28,31,34,36,41,45,55,7/8,-,75,72,69,66,64,59,55,45,最大下泵深度,-,2380,2100,1850,1680,1480,1310,1100,950,三级杆柱,抽油杆直径，in,1,17,19,21,23,26,30,35,40,7/8,20,21,24,27,31,35,40,45,3/4,63,60,55,50,43,35,25,15,最大下泵深度,3000,2800,2500,2200,2000,1800,1550,1350,合金钢抽油杆最大下泵深度的推荐值D级,泵径,28,32,38,44,51,56,63,70,83,两级杆柱,抽油杆直径，in,7/8,24,25,29,32,37,41,46,52,64,3/4,76,75,71,68,63,59,54,48,36,最大下泵深度，m,3650,3400,3000,2650,2300,2300,1850,1550,1250,抽油杆直径，in,1,20,21,23,26,29,32,35,40,58,7/8,80,79,77,74,71,68,65,60,42,最大下泵深度，m,3800,3600,3250,2950,2600,2350,2100,1900,1550,三级杆柱,抽油杆直径，in,1,18,19,21,24,28,31,35,39,7/8,20,22,24,27,31,35,40,45,3/4,62,59,55,49,41,34,25,16,最大下泵深度，m,4300,4000,3500,3150,2750,2350,2200,1850,高强度抽油杆最大下泵深度的推荐值H级,一、抽油机 不超负荷的条件：,Pmax0.95P,Tmax0.95 T ,二、充分发挥抽油机的能力：,Pmax0.7P,Tmax0.6 T ,抽 油 机,冀东油田采油工艺研究院,Pmax最大悬点载荷，KN；,P额定悬点载荷，KN；,Tmax减速器最大输出扭矩，KNM；, T 减速器额定扭矩，KNM,强度级别,C,D,K,H,抗拉强度,620-794,794-965,588-794,1000-1200,使用范围,轻中载荷,中重载荷,中载荷,CO, H S,重载荷,材 料,碳钢或锰钢,碳钢或合金钢,镍钼合金钢,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,/1.75,斜率0.5625,古德曼图,疲劳寿命10,7,次,A,=+0.5625 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,32：泵挂深度2500米,38：泵挂深度2100米,44：泵挂深度1800米,56：泵挂深度1600米,70：泵挂深度1200米,83：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,冀东油田采油工艺研究院,新 井 投 产,1、邻井生产情况,2、测压数据,3、投产地质方案产量要求,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两个最重要参数,产能是确定机杆泵的根底关键,冀东油田采油工艺研究院,抽油泵根本参数表,泵径,32,38,44,56,70,83,外径,89.5,89.5,89.5,89.5,107,114,球径,19,25.4,28.6,35,44.5,50.8,油管外径,73,73,73,73,88.9,101.6,泵常数,1.16,1.63,2.19,3.54,5.54,7.79,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,0.6、0.9、1.2、1.5,抽 油 泵,冀东油田采油工艺研究院,抽 油 泵主要泵型,冀东油田采油工艺研究院,1、整筒泵；,2、异型泵；,3、大泵；,4、柔性金属泵；,5、杆式泵；,6、防砂泵；,7，倒置加固泵,普通D级抽油杆最大下泵深度的推荐值,抗拉强度794N/mm2 许用应力110N/mm2,杆结构,抽油泵直径,28,32,38,44,51,57,70,83,95,两级,每级杆柱长度占总长度的百分比,杆径,7/8,27,30,35,41,47,54,3/4,73,70,65,59,53,46,最大下泵深度,2550,2280,1970,1690,1480,1280,杆径,1,25,28,31,34,36,45,55,7/8,75,72,69,66,64,55,45,最大下泵深度,2330,2100,1850,1680,1480,1110,950,三级,杆径,1,17,19,21,23,26,30,40,7/8,20,21,24,27,31,35,45,3/4,63,60,55,50,43,35,15,最大下泵深度,3000,2800,2500,2200,2000,1800,1350,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,抗拉强度1000N/mm2 许用应力130N/mm2,杆结构,抽油泵直径,28,32,38,44,51,57,70,83,95,两级,每级杆柱长度占总长度的百分比,杆径,7/8,24,25,29,32,37,41,52,64,3/4,76,75,71,68,63,59,48,36,最大下泵深度,3650,3400,3000,2650,2300,2000,1550,1250,杆径,1,20,21,23,26,29,32,40,49,58,7/8,80,79,77,74,71,68,60,51,42,最大下泵深度,3800,3600,3250,2950,2600,2350,1900,1550,1300,三级,杆径,1,18,19,21,24,28,31,39,7/8,20,22,24,27,31,35,45,3/4,62,59,55,49,41,34,16,最大下泵深度,4300,4000,3500,3150,2750,2350,1850,冀东油田采油工艺研究院,不同泵径的根本参数及不同参数下的理论排量,泵径，mm,32,38,44,56,70,83,95,83/44,95/44,活塞面积，10,-4,m,2,8.0,11.3,15.2,24.6,38.38,54.1,70.88,126.6,151.7,排量系数，K,1.14,1.642,2.235,3.694,5.541,7.790,10.207,13.392,18.225,冲次min,-1,冲程，m,不 同 参 数 下 的 理 论 排 量,3,3.6,12.3,17.7,24.1,39.9,59.8,84.1,110.2,144.6,196.8,4.2,14.4,20.7,28.2,46.5,69.8,98.2,128.6,168.8,229.6,4.8,16.4,23.6,32.2,53.2,79.8,112.2,147.0,192.9,262.5,5.0,17.1,24.6,33.5,55.4,83.1,116.9,153.1,200.9,273.4,4,3.6,16.4,23.6,32.2,53.2,79.8,112.2,147.0,192.9,262.5,4.2,19.2,27.6,37.5,62.1,93.1,130.9,171.5,225.0,306.2,4.8,21.9,31.5,42.9,70.9,106.4,150.0,196.0,258.0,350.0,5.0,22.8,32.8,44.7,73.9,110.8,155.8,204.1,267.8,364.4,5,3.6,20.5,29.6,40.2,66.5,99.7,140.2,183.7,241,328.0,4.2,23.9,34.5,46.9,77.6,116.4,163.6,214.3,281.2,382.7,4.8,27.4,39.4,53.6,88.7,133.0,186.9,244.9,321.3,437.4,5.0,28.5,41.1,55.9,92.4,138.5,194.8,255.2,334.9,455.6,6,3.6,24.6,35.5,48.3,79.8,119.7,168.3,220.5,294.3,393.7,4.2,28.7,41.4,56.3,93.1,139.7,196.3,257.2,337.4,459.3,4.8,32.8,47.3,64.4,106.4,159.6,224.4,294.0,385.7,524.9,5.0,34.2,49.3,67.1,110.8,166.3,233.7,306.2,401.7,546.7,螺杆泵设计方法,冀东油田采油工艺研究院,1、泵的理论排量的计算,当螺杆泵转动一周2时，封闭腔中的液体将沿Z轴移动2T的距离。螺杆每转一周的理论排量q为,q=4eDT10-9 1,泵的理论排量与转速成正比，即：,Qth=14404eDTn10-9 2,式中 Qth 泵的理论排量，m3/d；,q螺杆泵转子每转一周的理论流量，m3；,e泵的偏心距，mm；,D螺杆泵转子直径，mm；,T定子导程，mm；,n泵的转速，r/min。,螺杆泵设计方法,冀东油田采油工艺研究院,2、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：,式中 ,容,螺杆泵的容积效率，小数；,B,o,原油体积系数，m,3,/m,3,；,R,p,原油生产油气比，m,3,/m,3,；,Z天然气压缩因子；,r,o,、r,w,分别表示抽汲的原油、地层水重度，10kN/m,2,；,f,w,油井综合含水率，小数。,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,螺杆泵的压头由单级承压能力和级数的乘积而定，压头与排量的关系如下图。以下图是用水作为介质，在室内做出的螺杆泵水力特性曲线，是比较理想的情况。,螺杆泵水力特性曲线,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、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,P=PaP吸=Pd+Pz+PmPhPc 5,式中 P抽油系统要求的压头，MPa；,Pa泵排出口压力，MPa；,P吸泵吸入口压力，MPa；,Pd地面输油管线回压，MPa；,Pz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，MPa；,Ph环空动液面到泵入口的液柱静压，MPa；,Pc套压，MPa。,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,Pz=rL10-9 6,环空动液面到泵入口的液柱静压,Ph=rh10-9 7,式中 r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的距离，m。,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：,式中 Dt、d2分别表示油管内径、抽油杆直径，mm；,K流道形状系数，小数；,液体粘度，Pas；,泵效，小数。,8,9,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,电泵排量选择,电潜泵应用效果,潜油电泵设计方法,冀东油田采油工艺研究院,1泵吸入口压力确实定,饱和压力下的溶解气油比：,假设流压低于饱合压力，溶解气油比需校正。,其中：fo为校正系数,潜油电泵设计方法,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，做出泵吸入口压力与吸入口气液比关系曲线。,根据别离器的别离能力查出泵吸入口压力。,3.3潜油电泵设计方法,冀东油田采油工艺研究院,2油井产能确实定：,将确定的吸入口压力值折算到油层中部流压，从IPR曲线上查出相应的产量值，即为油井的产能。,3扬程确实定,4电机功率确实定,不同类型油藏举升设计技术标准,冀东油田采油工艺研究院,冀东油田采油工艺研究院,主要内容,4.1浅层油藏举升工艺,4.2中深油藏举升技术工艺,4.3深层油藏举升工艺,冀东油田采油工艺研究院,不出砂或轻微出砂油藏,考虑因素：,产能要求、投入和运行本钱、出砂影响、检泵周期,主要举升方式,：,有杆泵，泵挂小于1000米300方以下首选双作用抽油泵、并联抽油泵；,选取电泵。,冀东油田采油工艺研究院,不出砂或轻微出砂油藏,1、抽油机有杆泵工艺设计,推荐采用具有防砂功能的防砂抽油泵，泵级级以上。,泵下采取挂防砂管或井筒内挂防砂管,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,大泵提液到达的主要技术指标,冀东油田采油工艺研究院,不出砂或轻微出砂油藏,2、在排量满足要求的情况下首选双作用抽油泵、并联抽油泵；其次采用电泵。,双作用抽油泵主要型号：3857 mm、4470 mm、4483 mm、9544 mm四种型号；,并联抽油泵主要型号是9544 mm。,设计时采用3油管、加大加重杆总量、小参数投产，缓解启抽时的不同步现象。,冀东油田采油工艺研究院,不出砂或轻微出砂油藏,双作用抽油泵的根本参数及不同参数下的理论排量,泵径，mm,57/38,70/44,83/44,95/44,95/44并联,排量系数，K,5.4604,8.797,13.392,18.2246,21.84,冲次min,-1,冲程，m,不 同 参 数 下 的 理 论 排 量,4,3.6,78.8,126.7,192.9,262.5,314.5,4.2,91.7,147.8,225,306.2,366.9,4.8,104.8,168.9,258,350,419.3,5,109.2,175.9,267.8,364.4,436.8,5,3.6,98.3,158.3,241,328,393.1,4.2,114.7,184.7,281.2,382.6,458.6,4.8,131,211.1,321.3,437.3,524.2,5,136.5,219.9,334.9,455.7,546.0,6,3.6,117.9,190,294.3,398.7,471.7,4.2,137.6,221.7,337.4,459.2,550.4,4.8,157.3,253.4,385.7,524.9,629.0,5,163.8,263.9,401.7,546.7,655.2,冀东油田采油工艺研究院,4.1.2 出 砂 油 藏,主要举升方式：,首选，地面驱动螺杆泵，防砂抽油泵作为补充；,其次，防砂电泵，油层必须进行防砂处理，否那么不允许下电泵。,冀东油田采油工艺研究院,4.1.2 出 砂 油 藏,1、地面驱动螺杆泵设计,主要型号：GLB300-14 GLB433-19、GLB500-14、 GLB800-14 GLB1200-14 GLB1400-12、GLB1600-14几种泵型,转速范围在100200rpm/min之间。,螺杆泵井使用的油管：N80 2-7/8和3-1/2油管。,驱动杆：36mm空心驱动杆、38mm叉接驱动杆。,驱 动 杆 参 数 表,驱动杆,抗拉强度Mpa,最大扭矩KNm,36,778,4.28,38,796,5.32,冀东油田采油工艺研究院,4.1.2 出 砂 油 藏,地面驱动螺杆泵设计：,小参数设计，便于后期调参调整,管柱必须进行锚定器锚定，推荐FX锚定器和轨道式封隔器翻板锚两种方式,对于高气液比的油井必须采取高效井下别离器或气锚。,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 出 砂 油 藏,电泵设计：,推荐采用具有防砂功能的电泵,在套管允许的条件下，加防砂导流罩,对于高气液比的油井必须采用井下高效别离器或双别离器,双保护器,300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,主要内容,4.1浅层油藏举升工艺,4.2中深油藏举升技术工艺,4.3深层油藏举升工艺,冀东油田采油工艺研究院,中深油藏,中深油藏一般油藏埋深2500-3000米，含油层位为东营组、沙三1、沙三2+3，注水开发。,举升方式：,首选有杆泵，同时为满足深提液的需要，采用了中低排量电泵的举升工艺。,冀东油田采油工艺研究院,1、首选，有杆泵,首选杆式泵；,其次整筒管式抽油泵；,中深提液首选泵型70/44分载抽油泵和分载组合抽油泵,70/44分载抽油泵：杆柱受力相当于44泵，排量相当于70泵排量。,组合抽油泵：由上部为分载抽油泵和下部为70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。,2、其次，中排量电泵,中深油藏设计选择原那么,冀东油田采油工艺研究院,主要内容,4.1浅层油藏举升工艺,4.2中深油藏举升技术工艺,4.3深层油藏举升工艺,冀东油田采油工艺研究院,深层油藏,深层油藏埋深3000-3500米，渗透率低，注水开发，局部油井受效差，动液面低，一般在2000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，解放低压层，进行油井挖潜。,举升方式：,小泵深抽或超深抽；小电泵深提液。,冀东油田采油工艺研究院,深层油藏设计原那么,1、小泵超深抽：,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泵，在斜井段泵级优选级泵。,采取长冲程4.2米、慢冲次小于6次/分的抽吸方式,杆柱采用完全等强度法设计，并进行防偏磨措施,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25mm杆时，25mm杆对应位置用88.90mm油管。,杆柱必须进行防脱器设计，安装位置井口下面2-3根抽油杆、中和点附近、拉杆上面各设计一个。,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,深层油藏设计原那么,小泵深抽到达的主要技术指标,泵径,配套技术,达到指标,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,冀东油田使用的抽油泵均为管式抽油泵，每次检泵作业必须需起出油管，作业费用高，占井时间长。而杆式泵作业时，不必起出油管，检泵方便，作业本钱低。在国外，大局部有杆泵井都使用杆式泵。,冀东油田采油工艺研究院,深层油藏设计原那么,2、小电泵深提液 ：,针对深层油藏层间矛盾大，局部层注水见效，含水上升快，为解放低压层，采取小电泵深提液措施。,推荐首选107系列电机，其次95系列电机,采用双别离器、双保护器,电机下部必须接与套管内径相配套的扶正器,排量小于100方以下的电泵无需变频器,必须配套清防蜡措施,采油树采用双翼，地面配套定压放气阀。,举升工艺,配套技术,冀东油田采油工艺研究院,冀东油田采油工艺研究院,主要内容,5.1 防偏磨工艺,5.2 清防蜡工艺,5.3 防污染工艺,5.4 防气工艺,5.5 防砂工艺,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,5.1.1 抽油机井防偏磨工艺,冀东油田井况：大局部井是定向井，造斜点一般在500-700米，井斜角在20-40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,防偏磨工艺,抽油杆旋转技术：,利用抽油杆防脱器、旋转器在抽油杆柱上下往复运动带动下使得抽油杆柱旋转，有效地解决抽油杆偏磨问题，提高抽油杆使用寿命，并具有防止抽油杆脱扣的功能。,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,抽油杆抗弯防磨副,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的适宜位置处，摩擦杆在随抽油杆柱上下往复运动中与滑套形成摩擦副，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擦，从根本上改善杆管磨损。,3,2,1,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,防偏磨工艺,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的发生频率。,抽油杆防偏磨器,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,抽油杆抗磨接箍：外表采取特殊减磨和抗磨处理，比普通抽油杆接箍提高耐磨寿命数倍。规格为25mm，22mm，19mm三种。,井口旋转装置,利用抽油杆调速旋转器使驴头在下死点时使抽油杆转动，使抽油杆整个圆周都参加磨损，防止抽油杆偏磨，从而延长抽油杆磨损时间，到达防止偏磨的目的。,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,定向井推广使用斜井抽油泵,斜井抽油泵特点：,a. 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，防止了泵筒的弯曲变形。,b. 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。,c.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。,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,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,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,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m,3,/d,最大外径,mm,38,1.2-1.8,7.5,2 -7/8,CYG16,1.64,88.9,44,2 -7/8,CYG19,2.24,88.9,57,2- 7/8,CYG19,3.69,108,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵,9,8,7,6,5,4,2,3,1,现有规格系列：,38mm3m、38mm5m,44mm3m、44mm5m、,57mm3m；57mm5m,70mm5m、70mm8m,最大外径：,38泵：73 mm2扣/88.9 mm2 1/2扣；,44泵：73 mm2扣/88.9 mm2 1/2扣；,57泵：89 mm2 1/2扣/ 108mm3扣；,70泵：108 mm3扣；,适应最大井斜角度：60；,适应含砂量：在不砂埋柱塞情况下均可正常生产；,适应最大泵挂：2500m；,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、蒸汽驱井、深井等多种类型的油井。,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵, 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，其他局部不得拆卸，随泵筒一起下井；,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,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，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油杆38、44、57泵：6分杆；70泵：7分杆，并且插接头与该杆之间不得使用杆接箍和变扣。之后可以变其他杆；,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,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，之后上提防冲距，防冲距大小同普通泵，但要求准确。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。,冀东油田采油工艺研究院,防偏磨工艺,5.1.2 螺杆泵井斜井工艺,柔性调节短节,翻板锚定器,斜井扶正杆,多功能旋转式抽油杆扶正器短节,地面驱动装置的改进,配套工具,螺杆泵采油井井口机油、原油渗漏,改盘根式井口密封为动静环相配合的机械密封装置,减速箱内采用了“U”形杯结构,杜绝了机油、原油的外溢,采用了加工精度较高的光轴,采用了偏置式结构,驱动器,机械密封性能好使用寿命长,降低了设计重心，增强了驱动器的稳定性,配套工具,地面驱动装置的改进,管柱锚定技术,螺杆泵专用锚定器,去胶皮的251-5封隔器,螺杆泵采油工艺存在的主要问题,管 柱 的 断 脱,应用性能可靠的油管锚定器,解决问题,关 键,管柱扶正器,扶正油管使螺杆泵定子居中,配套工具,变频调速装置,变频器具有节电、无级调速的功能。可采用软启、软停，启动和停止可延长1小时，这样可保证泵在启抽、停抽时，抽油杆的扭矩在允许扭矩下运行，不致引起启停抽时杆断脱现象。今年我油田已推广应用,30,井次，取得较好效果。,配套工具,冀东油田采油工艺研究院,主要内容,5.1 防偏磨工艺,5.2 清防蜡工艺,5.3 防污染工艺,5.4 防气工艺,5.5 防砂工艺,冀东油田采油工艺研究院,清防蜡工艺,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。,主要工艺：,1、点滴加药方式,2、机械清蜡器,3、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。,4、超强防蜡降粘增油器。,冀东油田采油工艺研究院,清防蜡工艺,1、推广使用点滴加药方式：高效清蜡剂，主要型号有JDW3、JDW、JDV3，降粘剂，微生物等。采用点滴加药必须具有合理漂浮度的油井，否那么效果较差。,2、机械清蜡器：自动刮蜡器通过弹簧片紧紧抱住抽油杆，随抽油杆的冲程单向运动，并往返在需要清蜡油管段面两端的上下换向短节之间，实现对抽油杆和油管的自动清蜡。适用范围原油粘度100Mpa.s以下、井斜15以下。,3、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。,4、推广超强防蜡降粘增油器,冀东油田采油工艺研究院,主要内容,5.1 防偏磨工艺,5.2 清防蜡工艺,5.3 防污染工艺,5.4 防气工艺,5.5 防砂工艺,冀东油田采油工艺研究院,防污染工艺,机械防污染一体化工艺管柱,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。,安装位置：,在泵的底部安装自封式洗井保护封隔器-皮碗式封隔器，洗井时洗井液不会污染地层。,冀东油田采油工艺研究院,主要内容,5.1 防偏磨工艺,5.2 清防蜡工艺,5.3 防污染工艺,5.4 防气工艺,5.5 防砂工艺,冀东油田采油工艺研究院,防气工艺,气危害：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。,主要防气工具：,1、气锚：在抽油机井、螺杆泵井，主要采用泵下安装气液别离装置即气锚；,2、别离器和气举阀：电泵井也是根据气油比选择双别离器；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、气举阀等工具。,冀东油田采油工艺研究院,主要内容,5.1 防偏磨工艺,5.2 清防蜡工艺,5.3 防污染工艺,5.4 防气工艺,5.5 防砂工艺,冀东油田采油工艺研究院,防砂工艺,1、出砂油藏采用潜油电泵时必须有防砂措施,压裂防砂,挤压充填防砂,泵下挂防砂管或防砂导流罩,2、出砂油藏采用抽油机有杆泵时：,用具有防砂功能的防砂抽油泵，泵级级以上。,泵下采取挂防砂管或井筒内挂防砂管,对于高气液比较高的油井必须采取气砂锚。,结论及建议,冀东油田采油工艺研究院,冀东油田采油工艺研究院,结论,1、在满足产液量和井况的前提下，举升方式首选有杆泵抽油机和螺杆泵，其次为无杆泵电泵。,2、抽油机有杆泵举升配套：出砂井推广应用防砂抽油泵，泵级级；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；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1800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，泵级级。,冀东油田采油工艺研究院,结论,3、地面驱动螺杆泵配套：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，井口配套定压放气阀；推广应用螺杆泵斜井配套工艺；试验PCM泵。,4、潜油电泵配套：在出砂的浅层油藏使用潜油电泵必须有防砂措施，否那么不允许下电泵生产；气液比的油井必须泵下安装高效井下别离器，井口配套定压放气阀；139.7mm套管内原那么采用107系列电机的潜油电泵，177.8mm套管以上原那么采用138系列电机的潜油电泵。300方以上排量的电泵原那么采用变频控制柜，小于200方以下排量的电泵不建议采用。,
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