
第六章机械采油技术.ppt
41页第六章第六章第六章第六章 机械采油机械采油机械采油机械采油石油工程概论石油工程概论——采油工程采油工程第一节第一节第一节第一节 抽油装置及泵的工作原理抽油装置及泵的工作原理抽油装置及泵的工作原理抽油装置及泵的工作原理第二节第二节第二节第二节 抽油机悬点运动规律抽油机悬点运动规律抽油机悬点运动规律抽油机悬点运动规律第三节第三节第三节第三节 影响泵效的因素及影响泵效的因素及影响泵效的因素及影响泵效的因素及 提高泵效的措施提高泵效的措施提高泵效的措施提高泵效的措施有有有有杆杆杆杆泵泵泵泵采采采采油油油油第四节第四节第四节第四节 无杆泵采油基础无杆泵采油基础无杆泵采油基础无杆泵采油基础第一节 抽油装置及泵的工作原理一、抽油装置一、抽油装置其它附件其它附件其它附件其它附件设设设设备备备备组组组组成成成成抽抽抽抽油机(地面)油机(地面)油机(地面)油机(地面)抽抽抽抽油杆(传动动力)油杆(传动动力)油杆(传动动力)油杆(传动动力)抽抽抽抽油泵(井筒内)油泵(井筒内)油泵(井筒内)油泵(井筒内) 工作时,动力(电动机)设备的高速旋转运动工作时,动力(电动机)设备的高速旋转运动通过减速箱和游梁-连杆-曲柄转化成抽油机驴头通过减速箱和游梁-连杆-曲柄转化成抽油机驴头的低速往复运动,通过抽油杆带动井下深井泵作上的低速往复运动,通过抽油杆带动井下深井泵作上下往复运动,把油抽到地面。
下往复运动,把油抽到地面1 1、抽油机、抽油机 抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备,抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备,它将它将电能转化为机械能电能转化为机械能,包括游梁式抽油机和,包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种无游梁式抽油机两种工作原理工作原理工作原理工作原理分类分类分类分类后置式和前置式后置式和前置式后置式后置式前置式前置式③③③③运动规律运动规律运动规律运动规律不同不同不同不同——后置式后置式后置式后置式上、下冲程的时间基本相上、下冲程的时间基本相上、下冲程的时间基本相上、下冲程的时间基本相等;前置式上冲程较下冲等;前置式上冲程较下冲等;前置式上冲程较下冲等;前置式上冲程较下冲程慢 后置式抽油机结构简图后置式抽油机结构简图后置式抽油机结构简图后置式抽油机结构简图 前置式气动平衡抽油机结构简图前置式气动平衡抽油机结构简图前置式气动平衡抽油机结构简图前置式气动平衡抽油机结构简图①①①①游梁和连杆的游梁和连杆的游梁和连杆的游梁和连杆的连接位置连接位置连接位置连接位置不同不同点:不同点:不同点:不同点:②②②②平衡方式平衡方式平衡方式平衡方式不同不同不同不同——后置式多采后置式多采后置式多采后置式多采用机械平衡;前置式多采用气用机械平衡;前置式多采用气用机械平衡;前置式多采用气用机械平衡;前置式多采用气动平衡。
动平衡新型抽油机:新型抽油机:新型抽油机:新型抽油机:为了节能和加大冲程为了节能和加大冲程为了节能和加大冲程为了节能和加大冲程异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机异形游梁式抽油机异形游梁式抽油机异形游梁式抽油机异形游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机链条式抽油机链条式抽油机链条式抽油机链条式抽油机宽宽宽宽带传动抽油机带传动抽油机带传动抽油机带传动抽油机液压抽油机液压抽油机液压抽油机液压抽油机节能节能节能节能加大冲程加大冲程加大冲程加大冲程1)1)、抽油机、抽油机(游梁式)(游梁式)(游梁式)(游梁式)2)2)、抽油机、抽油机(无游梁式)(无游梁式)(无游梁式)(无游梁式)2 2、抽油杆:、抽油杆:能量传递工具能量传递工具能量传递工具能量传递工具普通抽油杆、玻璃纤维抽油杆和空普通抽油杆、玻璃纤维抽油杆和空心心抽油杆抽油杆用于连接驴头与井下抽油泵,对强度用于连接驴头与井下抽油泵,对强度有一定的要求有一定的要求作用作用种类种类抽油杆的杆体直径抽油杆的杆体直径抽油杆的杆体直径抽油杆的杆体直径分别为分别为分别为分别为13131313、、、、16161616、、、、19191919、、、、22222222、、、、25252525、、、、28282828mmmmmmmm,,,,抽油杆的长度抽油杆的长度抽油杆的长度抽油杆的长度一般为一般为一般为一般为8000800080008000mmmmmmmm或或或或7620762076207620mmmmmmmm,,,,另外,为了调节另外,为了调节另外,为了调节另外,为了调节抽油杆柱的长度,还有长度不等的抽油杆短节。
抽油杆柱的长度,还有长度不等的抽油杆短节抽油杆柱的长度,还有长度不等的抽油杆短节抽油杆柱的长度,还有长度不等的抽油杆短节接箍接箍接箍接箍是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件按其结构是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件按其结构是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件按其结构是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件按其结构特征可分为:普通接箍、异径接箍和特种接箍特征可分为:普通接箍、异径接箍和特种接箍特征可分为:普通接箍、异径接箍和特种接箍特征可分为:普通接箍、异径接箍和特种接箍抽油杆的强度:抽油杆的强度:抽油杆的强度:抽油杆的强度:C C C C级杆级杆级杆级杆(570(570(570(570MPa)MPa)MPa)MPa)、、、、D D D D级杆级杆级杆级杆(810(810(810(810MPa)MPa)MPa)MPa)抽油杆的规格:抽油杆的规格:普通抽油杆普通抽油杆普通抽油杆普通抽油杆:由普通碳钢或合金钢制造,特点:结:由普通碳钢或合金钢制造,特点:结:由普通碳钢或合金钢制造,特点:结:由普通碳钢或合金钢制造,特点:结构简单、制造容易、成本低;直径小,有利于在油构简单、制造容易、成本低;直径小,有利于在油构简单、制造容易、成本低;直径小,有利于在油构简单、制造容易、成本低;直径小,有利于在油管中上下运行。
管中上下运行管中上下运行管中上下运行 ------------主要用与常规有杆泵抽油方式主要用与常规有杆泵抽油方式主要用与常规有杆泵抽油方式主要用与常规有杆泵抽油方式玻璃纤维抽油杆玻璃纤维抽油杆玻璃纤维抽油杆玻璃纤维抽油杆:耐腐蚀,有利于延长寿命;重量轻,:耐腐蚀,有利于延长寿命;重量轻,:耐腐蚀,有利于延长寿命;重量轻,:耐腐蚀,有利于延长寿命;重量轻,有利于降低抽油机悬点载荷和节约能量;弹性模量小,有利于降低抽油机悬点载荷和节约能量;弹性模量小,有利于降低抽油机悬点载荷和节约能量;弹性模量小,有利于降低抽油机悬点载荷和节约能量;弹性模量小,可实现超冲程,有利于提高泵效可实现超冲程,有利于提高泵效可实现超冲程,有利于提高泵效可实现超冲程,有利于提高泵效空心抽油杆:空心抽油杆:空心抽油杆:空心抽油杆:由空心园钢管组成,成本较高,适用于由空心园钢管组成,成本较高,适用于由空心园钢管组成,成本较高,适用于由空心园钢管组成,成本较高,适用于高含蜡、高凝固点的稠油井可用于热油循环、热电高含蜡、高凝固点的稠油井可用于热油循环、热电高含蜡、高凝固点的稠油井可用于热油循环、热电高含蜡、高凝固点的稠油井。
可用于热油循环、热电缆加热、或向井内加化学添加剂缆加热、或向井内加化学添加剂缆加热、或向井内加化学添加剂缆加热、或向井内加化学添加剂3 3、抽油泵、抽油泵工作筒工作筒( (外筒和衬套外筒和衬套) )、柱塞、游动凡尔(游、柱塞、游动凡尔(游动阀)、固定凡尔(固定阀)动阀)、固定凡尔(固定阀)管式泵管式泵和和杆式泵杆式泵(按与油管连接方式)(按与油管连接方式)主要主要组成组成分类抽油泵是机械能转化为流体压能的设备抽油泵是机械能转化为流体压能的设备管式泵管式泵A-A-管式泵管式泵1 1—油管;油管;3 3—柱塞;柱塞;4 4—游动凡尔;游动凡尔;5 5—工作筒;工作筒;6 6—固定凡尔固定凡尔 管式泵:管式泵:管式泵:管式泵:外筒和衬套在地外筒和衬套在地外筒和衬套在地外筒和衬套在地面组装好接在油管下部先面组装好接在油管下部先面组装好接在油管下部先面组装好接在油管下部先下入井内,然后投入固定下入井内,然后投入固定下入井内,然后投入固定下入井内,然后投入固定阀,最后再把柱塞接在抽阀,最后再把柱塞接在抽阀,最后再把柱塞接在抽阀,最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内油杆柱下端下入泵内油杆柱下端下入泵内油杆柱下端下入泵内。
管式抽油泵管式抽油泵管式抽油泵管式抽油泵缺缺缺缺点点点点工作筒在地面组装好后接在油管工作筒在地面组装好后接在油管柱下端,随油管一起下入井内,柱下端,随油管一起下入井内,然后投入固定凡尔,最后把柱塞然后投入固定凡尔,最后把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵筒内接在抽油杆柱下端下入泵筒内特特点点优优点点结构简单,制造成本低,在相同结构简单,制造成本低,在相同油管直径允许下入的泵径较杆式油管直径允许下入的泵径较杆式泵大,因而排量大泵大,因而排量大检泵时要起出全部油管,费工费检泵时要起出全部油管,费工费时,适用于浅井、大排量(高产)时,适用于浅井、大排量(高产)、中等下泵深度的油井中等下泵深度的油井杆式泵杆式泵B-B-杆式泵杆式泵1 1—油管;油管;2 2—锁紧卡;锁紧卡;3 3—柱塞柱塞4 4—游动凡尔;游动凡尔;5 5—工作筒;工作筒;6 6—固定凡尔固定凡尔 杆式泵:杆式泵:杆式泵:杆式泵:整个泵在地面组装好整个泵在地面组装好整个泵在地面组装好整个泵在地面组装好后接在抽油杆柱的下端整体通后接在抽油杆柱的下端整体通后接在抽油杆柱的下端整体通后接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入井内,由预先装在过油管下入井内,由预先装在过油管下入井内,由预先装在过油管下入井内,由预先装在油管预定深度油管预定深度油管预定深度油管预定深度( ( ( (下泵深度下泵深度下泵深度下泵深度) ) ) )上的上的上的上的卡簧固定在油管上,检泵时不卡簧固定在油管上,检泵时不卡簧固定在油管上,检泵时不卡簧固定在油管上,检泵时不需要起油管。
需要起油管需要起油管需要起油管杆式抽油泵:-下泵深度较大的低产油井杆式抽油泵:-下泵深度较大的低产油井杆式抽油泵:-下泵深度较大的低产油井杆式抽油泵:-下泵深度较大的低产油井缺缺点点把活塞、固定凡尔和工作筒组装把活塞、固定凡尔和工作筒组装成一个整体,接在抽油杆柱的下成一个整体,接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入井内端整体通过油管下入井内特特点点优优点点检泵、提泵时不必起出油管,大检泵、提泵时不必起出油管,大大缩短了作业时间,同时没有固大缩短了作业时间,同时没有固定凡尔打捞装置,余隙小,适用定凡尔打捞装置,余隙小,适用于含气井于含气井结构复杂,成本高,相同油管直结构复杂,成本高,相同油管直径允许下入的泵径小径允许下入的泵径小二、泵的工作原理二、泵的工作原理(一)泵的抽汲过程(一)泵的抽汲过程 抽油杆柱带活柱塞一起向上运动,抽油杆柱带活柱塞一起向上运动,由于油由于油管内活塞以上的液柱压力作用在柱塞上,游动管内活塞以上的液柱压力作用在柱塞上,游动阀受管内液柱压力而关闭,阀受管内液柱压力而关闭,液体排出井口液体排出井口泵内进液的条件:泵内进液的条件:泵内进液的条件:泵内进液的条件: 泵内压力泵内压力( (吸入压力吸入压力) )低于沉没压力。
低于沉没压力1 1 1 1、上冲程、上冲程、上冲程、上冲程 泵内压力降低,固定阀在环形空间液柱压泵内压力降低,固定阀在环形空间液柱压力力( (沉没压力沉没压力) )与泵内压力之差的作用下被打开与泵内压力之差的作用下被打开, ,液体进入泵内液体进入泵内2 2 2 2、下冲程、下冲程、下冲程、下冲程 柱塞下行,固定阀在重力作用下关闭柱塞下行,固定阀在重力作用下关闭泵内压力增加,当泵内压力大于柱塞以上液柱压内压力增加,当泵内压力大于柱塞以上液柱压力时,游动阀被顶开柱塞下部的液体通过游力时,游动阀被顶开柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部,使动阀进入柱塞上部,使泵向油管排出液体泵向油管排出液体泵排出的条件:泵排出的条件:泵排出的条件:泵排出的条件: 泵内压力高于柱塞以上的液柱压力泵内压力高于柱塞以上的液柱压力 二、泵的工作原理二、泵的工作原理 二、泵的工作原理二、泵的工作原理 柱塞上、下抽汲一次为一个 柱塞上、下抽汲一次为一个冲程,可冲程,可分为上冲程和下冲程,分为上冲程和下冲程,在一个冲程内完成在一个冲程内完成进油与排油的过程。
冲程是描述抽油泵工进油与排油的过程冲程是描述抽油泵工作的参数作的参数 一分钟内完成的冲程次数叫冲数(一分钟内完成的冲程次数叫冲数(N N))第三节第三节第三节第三节 影响泵效的因素及提高泵效的措施影响泵效的因素及提高泵效的措施影响泵效的因素及提高泵效的措施影响泵效的因素及提高泵效的措施(3) (3) 漏失影响漏失影响(1) (1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩(2) (2) 气体和充不满的影响气体和充不满的影响(4) (4) 体积系数的影响体积系数的影响一、泵效及其影响因素一、泵效及其影响因素一、泵效及其影响因素一、泵效及其影响因素泵效:泵效:泵效:泵效:其影响因素其影响因素其影响因素其影响因素从泵的三个基本环节(从泵的三个基本环节(从泵的三个基本环节(从泵的三个基本环节(活塞让出活塞让出活塞让出活塞让出体积、原油进泵和泵内排液体积、原油进泵和泵内排液体积、原油进泵和泵内排液体积、原油进泵和泵内排液))))可归纳为:可归纳为:可归纳为:可归纳为:3 3 3 3、抽油杆振动对活塞冲程的影响、抽油杆振动对活塞冲程的影响、抽油杆振动对活塞冲程的影响、抽油杆振动对活塞冲程的影响液柱载荷交变作用液柱载荷交变作用抽油杆柱变速运动抽油杆柱变速运动抽油杆柱振动抽油杆柱振动抽油杆柱变形抽油杆柱变形2 2 2 2、惯性载荷对活塞冲程的影响、惯性载荷对活塞冲程的影响、惯性载荷对活塞冲程的影响、惯性载荷对活塞冲程的影响1 1 1 1、静载荷对活塞冲程的影响、静载荷对活塞冲程的影响、静载荷对活塞冲程的影响、静载荷对活塞冲程的影响 在上下冲程中由于活塞以上的液柱重量交替在上下冲程中由于活塞以上的液柱重量交替地作用于油管和抽油杆上,引起油管和抽油杆周地作用于油管和抽油杆上,引起油管和抽油杆周期性地增载和减载,从而引起弹性伸缩。
期性地增载和减载,从而引起弹性伸缩一)抽油杆和油管弹性伸缩对活塞冲程的影响(一)抽油杆和油管弹性伸缩对活塞冲程的影响(一)抽油杆和油管弹性伸缩对活塞冲程的影响(一)抽油杆和油管弹性伸缩对活塞冲程的影响气体对冲满程度的影响气体对冲满程度的影响(二)气体对泵效的影响(二)气体对泵效的影响(二)气体对泵效的影响(二)气体对泵效的影响 抽油泵吸入口压抽油泵吸入口压力常低于饱和压力常低于饱和压力,有气体进泵力,有气体进泵影响进泵的液体影响进泵的液体量,使得泵效降量,使得泵效降低 “气锁气锁”现现象象(二)气体对泵效的影响(二)气体对泵效的影响(二)气体对泵效的影响(二)气体对泵效的影响 表示泵的充满程度,其值为泵内吸入液体与活塞让出体积之比:充满系数:充满系数: — —上冲程活塞让出的容积上冲程活塞让出的容积 — —每冲程吸入泵内的液体体积每冲程吸入泵内的液体体积充满系数越大,泵效就越高充满系数越大,泵效就越高。
正常情况下,泵效在正常情况下,泵效在0.7-0.8.(1)(1)排出部分漏失(游动凡尔、活塞衬套)排出部分漏失(游动凡尔、活塞衬套)(2)(2)吸入部分漏失(吸入凡尔)吸入部分漏失(吸入凡尔)(3)(3)其它部分漏失(油管丝扣、泵的连接部其它部分漏失(油管丝扣、泵的连接部 分、泄油器)分、泄油器)(三)漏失的影响(三)漏失的影响(三)漏失的影响(三)漏失的影响 (1)(1)(1)(1)选择合理的工作方式选择合理的工作方式选择合理的工作方式选择合理的工作方式①①①①选用大冲程、小冲次,减小气体影响,降低悬点载荷,选用大冲程、小冲次,减小气体影响,降低悬点载荷,选用大冲程、小冲次,减小气体影响,降低悬点载荷,选用大冲程、小冲次,减小气体影响,降低悬点载荷,特别是稠油的井特别是稠油的井特别是稠油的井特别是稠油的井②②②②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲,以增强诱喷作用连喷带抽井选用大冲数快速抽汲,以增强诱喷作用连喷带抽井选用大冲数快速抽汲,以增强诱喷作用连喷带抽井选用大冲数快速抽汲,以增强诱喷作用③③③③深井抽汲时,深井抽汲时,深井抽汲时,深井抽汲时,S S S S和和和和N N N N的选择一定要避开不利配合区。
的选择一定要避开不利配合区的选择一定要避开不利配合区的选择一定要避开不利配合区2)(2)(2)(2)确定合理沉没度确定合理沉没度确定合理沉没度确定合理沉没度3)(3)(3)(3)改善泵的结构,提高泵的抗磨、抗腐蚀性能改善泵的结构,提高泵的抗磨、抗腐蚀性能改善泵的结构,提高泵的抗磨、抗腐蚀性能改善泵的结构,提高泵的抗磨、抗腐蚀性能4)(4)(4)(4)使用油管锚减少冲程损失使用油管锚减少冲程损失使用油管锚减少冲程损失使用油管锚减少冲程损失(5)(5)(5)(5)合理利用气体能量及减少气体影响合理利用气体能量及减少气体影响合理利用气体能量及减少气体影响合理利用气体能量及减少气体影响二、提高泵效的措施二、提高泵效的措施 设计原则:设计原则:使抽油泵的排量与油层的供液使抽油泵的排量与油层的供液使抽油泵的排量与油层的供液使抽油泵的排量与油层的供液 能力相匹配同时,保证抽油设 能力相匹配同时,保证抽油设 能力相匹配同时,保证抽油设 能力相匹配同时,保证抽油设 备安全、 备安全、 备安全、 备安全、高效的工作高效的工作。
高效的工作高效的工作设计内容:设计内容:确定泵径、冲程、冲数、下泵深确定泵径、冲程、冲数、下泵深确定泵径、冲程、冲数、下泵深确定泵径、冲程、冲数、下泵深 度、抽油杆直径及不同直径杆的 度、抽油杆直径及不同直径杆的 度、抽油杆直径及不同直径杆的 度、抽油杆直径及不同直径杆的 组合方式 组合方式 组合方式 组合方式油井的监测:动液面和示功图油井的监测:动液面和示功图油井的监测:动液面和示功图油井的监测:动液面和示功图三、抽油机的设计与管理三、抽油机的设计与管理 动液面动液面::是指油井生产时油套环形空间的是指油井生产时油套环形空间的油气界面深度可以折算井底压力油气界面深度可以折算井底压力示功图:是反映抽油机悬点做功大小的测示功图:是反映抽油机悬点做功大小的测试图是用示功仪在抽油机悬点上测得的是用示功仪在抽油机悬点上测得的反映深井泵的工作情况反映深井泵的工作情况三、抽油机的设计与管理三、抽油机的设计与管理 静液面深度静液面深度::是指油井关井时油套环形空间是指油井关井时油套环形空间的油气界面深度。
可以折算地层压力的油气界面深度可以折算地层压力第四节第四节 无杆泵采油基础无杆泵采油基础一、电动潜油离心泵采油一、电动潜油离心泵采油(1) (1) 能量传递过能量传递过能量传递过能量传递过程程程程潜油电机潜油电机潜油电机潜油电机保护器保护器保护器保护器分离器分离器分离器分离器多级离心泵多级离心泵多级离心泵多级离心泵潜油电缆潜油电缆潜油电缆潜油电缆井井井井下下下下机机机机组组组组部部部部分分分分变压器变压器变压器变压器控制柜控制柜控制柜控制柜接线盒接线盒接线盒接线盒地地地地面面面面控控控控制制制制部部部部分分分分泄油阀泄油阀泄油阀泄油阀单流阀单流阀单流阀单流阀电力传电力传电力传电力传输部分输部分输部分输部分(2) (2) (2) (2) 地层流体举升过程地层流体举升过程地层流体举升过程地层流体举升过程电潜泵举升方式的主要优点:电潜泵举升方式的主要优点:电潜泵举升方式的主要优点:电潜泵举升方式的主要优点:(1) (1) 排量大;排量大;排量大;排量大;(2) (2) 操作简单,管理方便;操作简单,管理方便;操作简单,管理方便;操作简单,管理方便;(3) (3) 能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油;能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油;能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油;能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油;(4) (4) 在防蜡方面有一定的作用。
在防蜡方面有一定的作用在防蜡方面有一定的作用在防蜡方面有一定的作用电潜泵举升方式的主要缺点电潜泵举升方式的主要缺点电潜泵举升方式的主要缺点电潜泵举升方式的主要缺点::::(1) (1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制;下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制;下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制;下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制;(2) (2) 比较昂贵,初期投资高;比较昂贵,初期投资高;比较昂贵,初期投资高;比较昂贵,初期投资高;(3) (3) 作业费用高和停产时间过长;作业费用高和停产时间过长;作业费用高和停产时间过长;作业费用高和停产时间过长;(4) (4) 电机、电缆易出现故障;电机、电缆易出现故障;电机、电缆易出现故障;电机、电缆易出现故障;(5) (5) 日常维护要求高日常维护要求高日常维护要求高日常维护要求高开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统二二 水力活塞泵采油水力活塞泵采油液马达液马达液马达液马达高压泵机组高压泵机组高压泵机组高压泵机组井下器具管柱结构井下器具管柱结构井下器具管柱结构井下器具管柱结构井口井口井口井口高压控制管汇高压控制管汇高压控制管汇高压控制管汇计量装置计量装置计量装置计量装置动力液处理装置动力液处理装置动力液处理装置动力液处理装置地面管线地面管线地面管线地面管线抽油泵抽油泵抽油泵抽油泵滑阀控制机构滑阀控制机构滑阀控制机构滑阀控制机构系系系系统统统统组组组组成成成成油井油井油井油井装置装置装置装置地面地面地面地面流程流程流程流程水力活塞泵井下机组水力活塞泵井下机组水力活塞泵井下机组水力活塞泵井下机组工作原理:工作原理:工作原理:工作原理:动力液地面动力液地面动力液地面动力液地面加压;加压;加压;加压;油管或专用动力液管油管或专用动力液管油管或专用动力液管油管或专用动力液管输送输送输送输送;;;;动力液被动力液被动力液被动力液被传至传至传至传至井下液马达处;井下液马达处;井下液马达处;井下液马达处;滑阀控制机构滑阀控制机构滑阀控制机构滑阀控制机构换向换向换向换向;;;;动力液动力液动力液动力液驱动驱动驱动驱动液马达;液马达;液马达;液马达;液马达液马达液马达液马达做往复做往复做往复做往复运动运动运动运动;;;;液马达通过活塞杆带动液马达通过活塞杆带动液马达通过活塞杆带动液马达通过活塞杆带动抽油泵抽油泵抽油泵抽油泵做往复做往复做往复做往复运动运动运动运动;;;;原油被增压原油被增压原油被增压原油被增压举升举升举升举升。
适适应应条条件件主要缺点:主要缺点:主要缺点:主要缺点:油层深度与排量范围大;油层深度与排量范围大;油层深度与排量范围大;油层深度与排量范围大;含蜡;含蜡;含蜡;含蜡;稠油;稠油;稠油;稠油;井斜1) (1) (1) (1) 机组结构复杂,加工精度要求高;机组结构复杂,加工精度要求高;机组结构复杂,加工精度要求高;机组结构复杂,加工精度要求高;(2) (2) (2) (2) 地面流程大,投资高地面流程大,投资高地面流程大,投资高地面流程大,投资高( ( ( (规模效益规模效益规模效益规模效益) ) ) );;;;(2) (2) (2) (2) 按动力液循环分类按动力液循环分类按动力液循环分类按动力液循环分类(3) (3) (3) (3) 按动力液性质分类按动力液性质分类按动力液性质分类按动力液性质分类水力活塞泵采油系统类型分类水力活塞泵采油系统类型分类水力活塞泵采油系统类型分类水力活塞泵采油系统类型分类::::(1) (1) (1) (1) 按系统井数分类按系统井数分类按系统井数分类按系统井数分类乏动力液不与产出液混合乏动力液不与产出液混合乏动力液不与产出液混合乏动力液不与产出液混合。
乏动力液与产出液混合乏动力液与产出液混合乏动力液与产出液混合乏动力液与产出液混合单井流程系统;单井流程系统;单井流程系统;单井流程系统;多井集中泵站系统;多井集中泵站系统;多井集中泵站系统;多井集中泵站系统;大型集中泵站系统大型集中泵站系统大型集中泵站系统大型集中泵站系统闭式循环方式:闭式循环方式:闭式循环方式:闭式循环方式:开式循环方式:开式循环方式:开式循环方式:开式循环方式:原油动力液原油动力液原油动力液原油动力液水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水基动力液水基动力液水基动力液水基动力液水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统(4) (4) (4) (4) 按井下泵的安装方式分类按井下泵的安装方式分类按井下泵的安装方式分类按井下泵的安装方式分类固定式安装:固定式安装:固定式安装:固定式安装:整个泵随油管下入井内,优点是泵径大、整个泵随油管下入井内,优点是泵径大、整个泵随油管下入井内,优点是泵径大、整个泵随油管下入井内,优点是泵径大、排量大,缺点是起泵必须起油管排量大,缺点是起泵必须起油管排量大,缺点是起泵必须起油管。
排量大,缺点是起泵必须起油管插入式安装:插入式安装:插入式安装:插入式安装:泵工作筒随大直径油管下入井内,而沉泵工作筒随大直径油管下入井内,而沉泵工作筒随大直径油管下入井内,而沉泵工作筒随大直径油管下入井内,而沉没泵机组则用小直径油管下入,插到泵工作筒内没泵机组则用小直径油管下入,插到泵工作筒内没泵机组则用小直径油管下入,插到泵工作筒内没泵机组则用小直径油管下入,插到泵工作筒内投入式安装:投入式安装:投入式安装:投入式安装:又分单管封隔式和平行管柱式,泵工作又分单管封隔式和平行管柱式,泵工作又分单管封隔式和平行管柱式,泵工作又分单管封隔式和平行管柱式,泵工作筒随油管下至井底,沉没泵机组则从油管中投入,使筒随油管下至井底,沉没泵机组则从油管中投入,使筒随油管下至井底,沉没泵机组则从油管中投入,使筒随油管下至井底,沉没泵机组则从油管中投入,使用液力下泵和起泵,优点是起下泵方便,缺点是泵径用液力下泵和起泵,优点是起下泵方便,缺点是泵径用液力下泵和起泵,优点是起下泵方便,缺点是泵径用液力下泵和起泵,优点是起下泵方便,缺点是泵径受到限制,排量较小受到限制,排量较小受到限制,排量较小受到限制,排量较小。
最常用的三种水力活塞泵抽油装置最常用的三种水力活塞泵抽油装置最常用的三种水力活塞泵抽油装置最常用的三种水力活塞泵抽油装置(1) (1) (1) (1) 开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统;开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统;开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统;开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统;(2) (2) (2) (2) 闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统;闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统;闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统;闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统;(3) (3) (3) (3) 开式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统开式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统开式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统开式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统平行旁通管为乏动力液的流道平行旁通管为乏动力液的流道平行旁通管为乏动力液的流道平行旁通管为乏动力液的流道平行管通到封隔器下部,以排放封隔器下部聚集的气体平行管通到封隔器下部,以排放封隔器下部聚集的气体平行管通到封隔器下部,以排放封隔器下部聚集的气体平行管通到封隔器下部,以排放封隔器下部聚集的气体。
开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统 闭式水力活塞泵采油系统闭式水力活塞泵采油系统闭式水力活塞泵采油系统闭式水力活塞泵采油系统射流泵采油井下系统示意图射流泵采油井下系统示意图射流泵采油井下系统示意图射流泵采油井下系统示意图三、水力射流泵采油三、水力射流泵采油高压泵机组高压泵机组高压泵机组高压泵机组井下器具管柱结构井下器具管柱结构井下器具管柱结构井下器具管柱结构井口井口井口井口高压控制管汇高压控制管汇高压控制管汇高压控制管汇计量装置计量装置计量装置计量装置动力液处理装置动力液处理装置动力液处理装置动力液处理装置地面管线地面管线地面管线地面管线系系系系统统统统组组组组成成成成油井油井油井油井装置装置装置装置地面地面地面地面流程流程流程流程射流泵射流泵射流泵射流泵通过注入井内的高压动力液的能量传递给井下油层产出液通过注入井内的高压动力液的能量传递给井下油层产出液通过注入井内的高压动力液的能量传递给井下油层产出液通过注入井内的高压动力液的能量传递给井下油层产出液优点优点优点优点::::(1) (1) (1) (1) 没有运动部件,结构紧凑,泵排量范围大没有运动部件,结构紧凑,泵排量范围大没有运动部件,结构紧凑,泵排量范围大没有运动部件,结构紧凑,泵排量范围大(2) (2) (2) (2) 由于可利用动力液的热力及化学特性,适用于高由于可利用动力液的热力及化学特性,适用于高由于可利用动力液的热力及化学特性,适用于高由于可利用动力液的热力及化学特性,适用于高凝油、稠油、高含蜡油井。
凝油、稠油、高含蜡油井凝油、稠油、高含蜡油井凝油、稠油、高含蜡油井水力射流泵举升原理水力射流泵举升原理水力射流泵举升原理水力射流泵举升原理(3) (3) (3) (3) 对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适应性井下射流泵工作示意图井下射流泵工作示意图井下射流泵工作示意图井下射流泵工作示意图射流泵工作原理:射流泵工作原理:射流泵工作原理:射流泵工作原理:动力液地面动力液地面动力液地面动力液地面加压;加压;加压;加压;油管或专用动力液管油管或专用动力液管油管或专用动力液管油管或专用动力液管输送输送输送输送;;;;动力液被动力液被动力液被动力液被传至传至传至传至井下喷嘴;井下喷嘴;井下喷嘴;井下喷嘴;通过喷嘴将通过喷嘴将通过喷嘴将通过喷嘴将压能转换动能压能转换动能压能转换动能压能转换动能;;;;嘴后形成嘴后形成嘴后形成嘴后形成低压区低压区低压区低压区;;;;动力液与油层产出液在喉管中动力液与油层产出液在喉管中动力液与油层产出液在喉管中动力液与油层产出液在喉管中混合混合混合混合;;;;经扩散管经扩散管经扩散管经扩散管动能转换成压能动能转换成压能动能转换成压能动能转换成压能;;;;混合液的压力提高后被举升到地面混合液的压力提高后被举升到地面混合液的压力提高后被举升到地面混合液的压力提高后被举升到地面。
水力射流泵排量、水力射流泵排量、水力射流泵排量、水力射流泵排量、扬程取决于喷嘴扬程取决于喷嘴扬程取决于喷嘴扬程取决于喷嘴面积与喉管面积面积与喉管面积面积与喉管面积面积与喉管面积的比值 (完完完完) )。
