采油工程基础知识

,*,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,勘探钻井试油后将具有工业开采价值的油井交给采油队。,采油的根本任务：,就是在经济条件许可的情况下，最大限度地将地下的原油开采到地面上来，并实现合理、高产、稳产。,采油工的中心工作任务：,注好水、采好油,采,油工程基础知识,采油任务,采油工程根底知识,第一节油水井结构,第二节井口设备及维护保养,第三节抽油机设备与保养,第四节计量间及其辅助设备,第三章 采油工程根底知识,第一节油水井结构,第二节井口设备及维护保养,第三节抽油机设备与保养,第四节计量间及其辅助设备,油田工人补充地下能量到人工举升的采油过程。包括注水井和采油井两大管理对象,。,第一节 油水井结构,一、,生产井完钻,井深结构,指完钻井深和相应井段的钻头直径、下入的套管层数、直径和深度、各套管外的水泥返高和人工井底等。,套管距：,套管深度：,套管直径：,人工井底深度：,射开油层顶部深度：,射开油层底部深度,：,第一节 油水井结构,二、注水井结构及生产原理,一注水井结构,概念：指在完钻井根底上，在井筒套管内下入油管、配水管柱，再配以井口装置。,需掌握以下数据:,1套管标准：即下入的套管直径与壁厚，如直径为141mm7.72mm。,2油管标准及下入深度：油管标准指下入油管的直径与壁厚，如直径62mm5.5mm。下入深度是指下入油管的底部到方补心的距离m,3注水管柱深度及级数：即下入管柱有几级几段封割器。,4油层中部深度：主力油层深度至方补心的距离(m),5井口装置：所采用的采油树型号。,二注水井生产原理,所示的地面动力水通过井口装置从油管进到井下配水器对油层进行注水,第一节 油水井结构,三、采油井结构及生产原理,采油井分为自喷井、抽油机井、电动潜油泵井、电动螺杆泵井、水里活塞泵井等,一自喷井,指在油田地下油层天然能量较强，石油足以自喷到地面的情况下所采取的采油方式，在完钻井深结构内下入油管及喇叭口，井口只是采油树，采油树是依靠装油嘴来调节产量,生产原理：油层液从油层流入到井底，靠自身能量由喇叭口进入油管再到井口，通过油嘴喷出。,第一节 油水井结构,二抽油机井结构及采油原理,一是自喷井转抽的；二是油井开采投产时直接安装抽油机井采油的，所以抽油机井结构由井口装置，地面抽油机设备、井下抽油泵设备、抽油泵吸入口、机械动力传递装置抽油杆、油管、套管等组成。,采油生产原理：地面抽油机的机械能通过抽油杆带动井下抽油泵往复抽吸井筒内的液体降低井底压力，从而使油层内的液体不断的流入井底，泵抽出的液体由井口装置不断的抽出。,第一节 油水井结构,二抽油机井结构及采油原理,需掌握的井深结构数据:,1抽油泵的规格：泵径。,2抽油泵的深度：泵筒下入深度。,3吸入口深度：泵进液孔深度。,4抽油杆深度及标准：活塞深度及以上杆的,5油管规格：下入油管的直径。,6套管规格及深度：下入套管直径及深度。,7采油树型号：井口实际安装的,8抽油机型号：井口实际安装的抽油机型号。,第一节 油水井结构,三电动潜油泵井结构及采油原理,它是一种人工举升采油的方法。,井结构包括：,井下局部：是ESP的主要机组，包括潜油电机、保护器、别离器和多级离心泵，起抽油的主要作用,中间局部：由特殊结构的电缆和油管组成,地面局部：包括控制屏、变压器和辅助设备,采油原理：地面电能通过电缆传递给井下潜油电动机，潜油电动机再把电能转换为机械能带动多级离心泵，把井内液体加压通过油管经采油树举升到地面；在多级离心泵不断抽吸的过程中井底压力降低从而液体不断的流入井底。,第一节 油水井结构,三电动潜油泵井结构及采油原理,适用范围及特点:,使用电泵的实践说明，对于强水淹井、高产井、浅井和中深井、深井以及方向井、多砂和多蜡井，电泵的使用效果都很好。最大下泵深度可达4600m,井下最高工作温度可达230。,第二节 井口设备及维护保养,一、井口设备的组成套管头、油管头、采油树,一采油树的作用,悬挂油管、承托井内全部油管柱的重量；密封油套管之间的环形空间；控制和调节油井的生产；录取油套压力资料，测试清蜡等日常管理；保证各项作业施工的顺利进行。,二采油树的种类,采油树分为老式和新型采油树两种。老式采油树是指20世纪60年代的大隆、荣丰、良工等。新型采油树是指我国自己设计制造的大庆150、CY250、胜251等.,第二节 井口设备及维护保养,三采油树的结构,以国产CY250采油树为例,整体式采油树 分体式采油树,采 油 树,采 油 树,第二节 井口设备及维护保养,四连接方式,1卡箍连接;,2螺纹连接;,3铁箍连接;,4法兰连接;,5卡箍法兰.,五各部件的作用,1防喷管：在自喷井中一是在清蜡前后起下清蜡工具及榕化刮蜡片带上来的蜡，二是各种测试、试井时的工具起下。,在电动潜油泵井中一是在电动潜油泵井测流、静压时便于起下工具用；二是给电动潜油泵井清蜡时起下工具，放空用。,第二节 井口设备及维护保养,2测试闸门：连接胶皮闸门便于测压、试井。,3小四通:连接测试闸门与总闸门及左右生产闸门;,4总闸门：开关井以及在总闸门以外设备的维修时切断井底压力。,5大四通：是油管套管聚集分流的主要部件,二、采油树的性能和技术参数,主要包括：试验压力强度和密度、工作压力、连接方式、钢圈尺寸、外形尺寸等,三、采油树的维护保养,主要内容:保持设备清洁无渗漏、无油污、无绣、无松动、无缺件、各部件开关灵活好用,第三节 抽油机设备与保养,一、抽油机的组成及型号的表示,1、组成,1游梁局部：驴头、游梁、横梁、连杆、等,2支架局部：支架,3减速器局部：刹车装置、曲柄,4配电局部:电动机,第三节 抽油机设备与保养,二、主要部件的作用,1驴头:保证抽油时光杆始终对正井口中心，并担负着井内抽油杆、泵摩擦阻力及液柱的重量。,2支架：支撑着游梁全部重量和它所承担的重量。,3游梁：承担驴头的重量，可前后移动调节，以便使驴头始终对准井口。,4横梁:连接游梁与曲柄平衡。,5曲柄销：连接曲柄和连杆。,6底座：担负抽油机的全部重量。,7连杆：曲柄与尾梁之间的连接杆件。,8曲柄：装在减速输出轴上为调节冲程用。,9减速器：把高速的电动机转数变为低速运动的减速装置。,10刹车装置：起制动作用。,结构特点：,曲柄连杆机构和驴头均位于支架的前边，曲柄连杆机构存在一定的相位夹角15度左右和平衡相位角20度左右。,前置型游梁式抽油机优点,：,动载较小；悬点最大载荷较小；减速箱峰值扭矩降低；扭矩变化均匀；电动机动力降低，有明显的节能效果。主要适用于悬点载荷大于120kN、冲程大于3.6m的油井。,前置型游梁式抽油机缺点,：,结构不平衡大大增加；工作时间前冲力较大，影响基架的稳定性。因此，在我国前置型游梁式抽油机应用尚不广泛。,结构特点,：,实际上是一种前置型游梁式抽油机，不同之处在于曲柄上无平衡块。,气平衡游量抽油机优点,无平衡块，整机重量减轻约1/3；可根据油井工况的变化来调整平衡，操作方便；具有气体的软特性，平衡效果好,气平衡游量抽油机缺点,平衡缸加工制造费用增加，又附加了一套补气装置，使生产本钱增加；平衡气缸系统在运转中易出故障，维修费用高，对操作和维修人员的技术要求高。,异相型游梁式抽油机是近二十年 来开展起来的一种性能较好的抽油机。从外形上看，它与常规型游梁式抽油机没有显著的差异。其特点是：,1上冲程曲柄转角约192大于下冲程的曲柄转角约168，因此上冲程悬点运动较下冲程缓慢，降低了上冲程悬点的加速度，从而降低了上冲程悬点的惯性载荷，提高了抽油机的承载能力。,2曲柄中心线与平衡重力臂中心线之间设置了一特殊的相位角，可降低净扭矩峰值，改善了减速箱的工作条件；同时可降低电机功率。据美国同类产品的资料报道，与常规式抽油机相比，可节省电机功率1535%。,随着下泵深度和排液量的不断增加，同时经常出现稠油、高粘、多砂、水淹和强腐蚀等情况，因此采油工艺对抽油机提出了长冲程、低冲次、大泵深抽的要求，游梁式抽油机受其结构的限制，不能满足上述要求。为此，国内外研制了许多不同类型的无游梁式抽油机。目前，国内正在使用的无游梁式抽油机主要有,链条式抽油机、增距式长冲程抽油机、宽带式抽油机,几种。,为了节能,目前开发了,直线电机抽油机,、,皮带式抽油机,。,链条式抽油机的特点：,1冲程长，有利于稠油井开采；,2采用气动平衡，因而电机工作平稳，且平衡效果好；,3钢丝绳使用寿命短，易造成断链条事故。,增距式长冲程抽油机的特点：,1冲程长度调节方便，适应于深井、大排量抽油的需要；,2悬点运动规律近似简谐运动，变速加速度小，动载小，整机运转平稳；,3平衡效果好，节电；,4重量轻，占地面积小。,宽带式抽油机的特点,1冲程长、冲次低、尤其适用于深井、稠油开采；,2结构紧凑，布局合理，体积小，重量轻，尤其运用于海洋采油；,3可不停机六级调节冲程；,4运动特性好，与常规型抽油机相比，扭矩减少50%，动载减少1/2-1/3，实际承载能力增加；,5 采用同频自动控制，整机运行平稳，噪音低，节电达10-35%。,直线电机抽油机的特点,改变了过去各种抽油机都是先将电能转变为旋转运动，再通过机械方式转变为直线往复运动的能量转换模式，克服了过去抽油机机械效率低的弱点。直线电机抽油机将电能直接转变为直线往复运动，不但提高了效率，而且能实现抽汲参数无级调整，进而能根据采油需要调整悬点运动规律，为智能化创造了很好的条件；有效降低启动载荷，降低机型重量，克服了“大马拉小车现象。,直线电机抽油机的特点,直线电机抽油机具有作业方便、整机结构简单、启动电流低、高运行稳定、占地小、噪声低、运行维护费用低、节能良好(比旧抽油机节电47.47%)、运动轨迹合理等优点。,一、抽油机的组成及型号的表示,2、型号表示,型号说明：CYJ10-3-48(H)B,CYJ游粱式抽油机系列代号(CYJ-常规性的的游梁式抽油机，CYJQ-前置型，CYJY-异相型)；10悬点最大载荷(10KN)；3光杆最大冲程(m)；48减速箱输出轴最大扭矩(100KNm)；H减速箱齿轮齿形代号；B平衡方式代号(B曲柄平衡；Y游梁平衡；F复合平衡；Q气动平衡),第三节 抽油机设备与保养,第三节 抽油机设备与保养,三、抽油机的保养,清洁 -清洁卫生,紧固-紧固各部件之间的连接螺丝,润滑-对各加油点定期添加润滑油脂,调整-对整机的水平、对中、平衡、控制系统等为主的调整。,抽油机的保养在生产实际中分为三个级别保养：例保、一级保养、二级保养,一例保由采油工每班或每日进行的检查保养,1保持机身的清洁。,2检查各部件紧固螺丝，方法用手捶击打主要部件的螺丝，应无松动滑扣现象。,3检查减速器，中轴、尾轴、曲柄销应无异常声响，不缺油、不漏油。,第三节 抽油机设备与保养,二一级保养抽油机运转800h时由大班工人在小队维修班的协助下进行作业,1要进行例保的全部内容,2翻开减速器视孔，检查齿轮情况，并检查齿轮磨损和 磨坏情况,3检查减速器油面并加足机油到规定位置：上液面不高于2/3，下不低于1/3,4各轴承要加润滑剂,5检查抽油机的平衡情况,6紧固螺丝要一一检查,7检查刹车片的磨损情况,8检查三角皮带，应无损伤,9电器局部及配电箱应由小队电工同步进行一级保养，以减少停机时间。,