培训讲义井下作业技术及应用课件.ppt
198页井下作业技术及应用井下作业技术及应用20082008年年4 4月月1培训讲义井下作业技术及应用2提纲n修井作业n人工举升n井下工具2培训讲义井下作业技术及应用3常规定向井常规定向井水平分支井水平分支井水平井水平井海上油水井主要井型3培训讲义井下作业技术及应用4水平井井身结构4培训讲义井下作业技术及应用5井口装置采油树5培训讲义井下作业技术及应用6井口装置可调式油嘴6培训讲义井下作业技术及应用7井下电泵7培训讲义井下作业技术及应用8定压放气流程8培训讲义井下作业技术及应用9井下作业洗井9培训讲义井下作业技术及应用10井下作业防喷装置10培训讲义井下作业技术及应用11洗压井管汇流程11培训讲义井下作业技术及应用12修井作业分类标准修井作业分类标准种 类 划 分(按作业类别划分) 1 常规修井及检泵作业 作业内容: 检泵、冲砂2 增产措施井 作业内容: 换泵、注水、 开层、 上返作业、酸化、压裂作业 下小筛管、连续油管、螺杆泵作业 3 油(气)井大、中修作业 作业内容:管柱切割、磨铣、套铣、打捞作业 12培训讲义井下作业技术及应用13管柱类型介绍1 设计生产管柱的基本原则设计生产管柱的基本原则2 自喷管柱自喷管柱u 合采管柱合采管柱u 分采管柱分采管柱3 3 机采管柱机采管柱4 4 注水管柱注水管柱u 合注管柱合注管柱u 分注管柱分注管柱 13培训讲义井下作业技术及应用14设计生产管柱的基本原则1 1、符合安全要求;、符合安全要求;2 2、满足地质油藏、生产工艺要求;、满足地质油藏、生产工艺要求;3 3、满足生产测试和增产措施要求;、满足生产测试和增产措施要求;4 4、结构简单,施工容易。
结构简单,施工容易14培训讲义井下作业技术及应用15插入可取式合采自喷管柱安全阀控制管线固定封隔器定位密封接头井下安全阀生产油管套管循环滑套座落接头导向器油层油层人工井底NO-GO.适用范围适用范围 有自喷能力的、低温、需要分采的油、气井操作注意事项操作注意事项1、密封段应尽量选择长一些;2、生产管柱应略在压缩状态下座井口,,以补偿油管收缩可能带来的密封问题;3、轻轻地将密封件插入密封孔内,防止损坏密封件;4、定期检查和更换控制盘内液压泵上的滤网, 防止脏物堵塞控制管线;5、若安全阀本身不带平衡机构,打开安全阀之前,必须先给油管内打平衡压力,否则,将损坏密封件和有关运动部件; 15培训讲义井下作业技术及应用16插入可取式分采自喷管柱安全阀控制管线井下安全阀生产油管套管循环滑套导向器定位密封接头NO-GO 防砂封隔器生产滑套生产筛管分层密封隔离封隔器坐落接头油油层层油油层层油油层层底部封隔器.适用范围适用范围有自喷能力的、低温、需要合采的油、气井优点、缺点优点、缺点管柱结构简单、安全;因为可以分采,因此,在一定的范围内有利于合理调节各层的产量,满足生产要求;分采的层数越多,使用的滑套(或其他分采工具)越多,为了达到分采的目的,需要进行频繁的钢丝作业,这样,不仅钢丝作业量大,而且增加了事故的可能性; .操作注意事项操作注意事项.分层密封段的长度尽量不短于1m;.生产管柱应略在压缩状态下座井口,,以补偿油管收 缩可能带来的密封问题;.轻轻地将密封件插入密封孔内,防止损坏密封件;.定期检查和更换控制盘内液压泵上的滤网, 防止赃物堵塞控制管线;.若安全阀本身不带平衡机构,打开安全阀之前,必须先给油管内打平衡压力,否则,将损坏密封件和有关运动部件;16培训讲义井下作业技术及应用17射流泵管柱射流泵管柱生产油管套管封隔器阀座射流泵总成动力液混合液地层液1.1.适用范围适用范围一般来说,只要原油地层粘度不太高、或油气比太高而不适宜使用电潜泵的油井、大斜度井和水平井都可以使用射流泵生产; 2.2.工作原理工作原理高压动力液从油管泵入(虚箭头所示),因喷嘴和喉管直径、喷嘴和喉管之间的环形空间都很小,动力液在喷嘴前端、喷嘴和喉管之间的环形空间以及喉管内形成高速流动低压区(即高压动力液通过喷嘴时将势能--压能,转换成了高速液流动能)。
因此,高压地层液(相对于喷嘴/喉管处的低压区而言)被吸入喉管内(见实箭头所示),并和动力液混合进入扩散管区这时,液混合液速度降低,压力升高(即动能转换成举升液柱的压力能),因此,混合液被举升到地面(见半边箭头所示) 17培训讲义井下作业技术及应用18地面驱螺杆泵管柱抽油杆扶正器生产油管抽油杆套管螺杆泵总成扶正器限位器尾管油油 层层 1.1.适用范围适用范围 直井、油稠井2.2.优点优点 井下管柱简单,可以举升含有固体颗粒的液体;3.3.缺点和操作注意事项缺点和操作注意事项u 抽油杆断脱,增加作业难度u 作业相对复杂,需要二趟管柱u 对于斜井,因井斜原因,井下工艺设计不具有通用性,泵挂加深有难度 18培训讲义井下作业技术及应用19普通电潜泵管柱生产油管动力电缆卸油阀单流阀1.1.适用范围适用范围 静液面确实已位于泥面以 下的油井;2.2.优点优点 管柱结构非常简单;3.3.缺点和操作注意事项缺点和操作注意事项因管柱结构太简单(未装井下安全阀和电缆封隔器),不符合海上机采井的安全要求因此,只有在完全确认该井静液面确实在泥面以下时,才能作为一种临时临时机采管柱使用;机采管柱使用; 19培训讲义井下作业技术及应用20普通电潜泵管柱生产油管动力电缆卸油阀单流阀电缆穿透器井下安全阀电缆封隔器控制管线放气阀1.适用范围任何可以混采、气油比不超过电潜泵适用范围的油井,都可以使用这种机采管柱;2.优点、缺点管柱结构简单、安全;每起一次管柱,都必须对电缆封隔器进行撤卸/维修/组装,需要花费不少人力物力;3 .操作注意事项a.下生产管柱时,应特别注意避免电缆封隔器以上的两根控制管线相互缠绕而(可能)损坏控制管线;b. 若安全阀本身不带平衡机构,打开安全阀之前,必须先给油管内打平衡压力,否则,将损坏密封件和有关运动部件;20培训讲义井下作业技术及应用21电潜泵丢手管柱.适用范围适用范围 需要分采而又无法使用‘Y’‘Y’管柱的、适合于电潜泵机采的小套管井都可以使用这种管柱;优点优点1 1.在小直径套管里使用电潜泵的条件下,仍然可以满足分采的要求;2.管柱安全、可靠缺点缺点 管柱结构比较复杂,现场作业难度大; 操作注意事项操作注意事项1、插入丢手管柱时,严禁猛提猛放,防止损坏密封件;2、分层密封段的长度尽量不短于1m; ; 3、严防井内落物;4、下生产管柱时,应特别注意避免电缆封隔器以上的两根控制管线相互缠绕而(可能)损坏控制管线; ; 5、若安全阀本身不带平衡机 构,打开安全阀之 前,必须 先给油管内打平衡压力,,否则,将损坏密封件和有关运动部件; 电潜泵总成生产油管动力电缆放气阀电缆封隔器电缆穿透器井下安全阀打捞/定位密封生产滑套防砂管座落接头NO-GO7”套管导向器丢手管柱总成单流阀卸流阀控制管线9-5/8“套管21培训讲义井下作业技术及应用22电潜泵“Y”管柱9-5/8“套管电潜泵总成生产油管动力电缆控制管线放气阀“Y”接头电缆封隔器电缆穿透器井下安全阀定位密封生产滑套防砂管座落接头NO-GO7”套管导向器堵塞器座带孔管分层密封1.1.适用范围适用范围用于随时需要分采、分层测试的电潜泵机采的井; ; 2.2.优点优点1)在采用电潜泵机采的情况下,仍然可以满足适时分采和随时测试的工艺要求;2)管柱安全; 3.3.缺点缺点管柱结构复杂,现场作业难度大; 4.4.操作注意事项操作注意事项1)下入管柱时,轻轻地将密封件插入密封孔内,防止损坏密封件;2)下生产管柱时,应特别注意避免电缆封隔器以上的两根控制管线相互缠绕而(可能)损坏控制管线; ;3)若安全阀本身不带平衡机 构,打开安全阀之前,必须先给油管内打平衡压力,,否则,将损坏密封件和有关运动部件;22培训讲义井下作业技术及应用23电潜螺杆泵管柱生产油管电缆泵减速器电机电泵总成油管氮气筒油管锚防污装置总成封隔器1.1.适用范围适用范围 适用于斜井、油稠井。
2.2.优点优点(1)适合海上斜井2)地面设备与电潜泵设备通用,空间小3)泵挂深度可调整3.3.缺点和操作注意事项缺点和操作注意事项(1) 油井液面检测重要,要防止供液不足导致的泵干磨损坏2) 停产后启动困难3) 大排量机组仍在试验阶段 23培训讲义井下作业技术及应用24插入可取式合注管柱生产油管套管定位密封接头 防砂封隔器生产筛管隔离封隔器油油层层油油层层油油层层底部封隔器导向器24培训讲义井下作业技术及应用25插入可取式分注管柱 生产油管套管导向器定位密封接头 防砂封隔器生产筛管分层密封隔离封隔器油油层层油油层层油油层层底部封隔器分层配注工作筒25培训讲义井下作业技术及应用26修井作业流程图修井作业流程图机组故障作业区组织检查排除故障确认排除故障发故障报告至作业区和作业室实施恢复生产恢复后报作业区和作业室与油藏商量是否检泵?结束油藏室提供地质设计1、收到故障报告后油藏在12小时提供地质设计采技服选泵编写施工设计平台实施挤柴油作业,关井浸泡,做好洗井作业前期准备(海上洗井队伍到位),平台配合洗井 组织物料及人员动员到位人员及海上监督到平台与洗井班交接 油井作业正常起下48小时。
不包括打捞、冲砂等复杂作业)作业完毕,启泵、与平台油井交接是是否否1212小时小时1212小时小时8 8小时小时8 8小时小时1212小时小时4848小时小时2424小时小时合计:合计:128128小时小时((5.175.17天)天)26培训讲义井下作业技术及应用27修井作业例1:常规检泵作业施工程序1 由作业监督组织接由作业监督组织接井井2 2 施工前的现场准备施工前的现场准备3 3 捞捞Y Y堵堵4 4 移井架移井架5 5 洗井、压井洗井、压井 6 拆采油树拆采油树 7 组装立管防喷器组装立管防喷器 8 8 起原井生产管柱起原井生产管柱9 9 解泵解泵10 10 下入油层防污染阀下入油层防污染阀11 11 联泵注油联泵注油12 12 下入下入Y Y管电泵分采生产管柱管电泵分采生产管柱13 13 拆防喷器,安装采油树拆防喷器,安装采油树14 14 油井投产油井投产15 15 电泵井的交接电泵井的交接SZ36-1 C15井检泵施工设计27培训讲义井下作业技术及应用28修井作业例2:注水井酸化作业施工程序JZ9-3 W5-3井酸化设计28培训讲义井下作业技术及应用29提纲n修井作业n人工举升n井下工具29培训讲义井下作业技术及应用30人工举升方式选择30培训讲义井下作业技术及应用31海上油田主要人工举升方式人工举升方式:人工举升方式:u潜油电动离心泵采油u螺杆泵采油u水力喷射泵(射流泵)采油u气举31培训讲义井下作业技术及应用32海上主要人工举升方式特点电动潜油离心泵优点:排量大,易操作、地面设备简单,适用于斜井,可同时安装井下测试仪表,海上应用广泛。
缺点:不适用于低产液井,高电压,维护费高,不适用于高温井,一般泵挂深度不超过3000m,选泵受套管尺寸限制32培训讲义井下作业技术及应用33海上主要人工举升方式特点水力喷射泵优点:易操作管理,无活动部件,寿命长,适用于定向井,易维护和更换,可在动力液中加入所需的药剂缺点:泵效低,系统设计复杂,不适用于含较高自由气井,地面系统工作压力较高,油田中高含水期间,地面处理装置容量要求较大33培训讲义井下作业技术及应用34海上主要人工举升方式特点气举优点:适应产液量范围大,适用于定向井,灵活性好,可远程提供动力,适用于高气油比井况,易获得井下资料缺点:受气源及压缩机的限制,不适用于稠油和乳化油,工况分析复杂,对油井抗压件有一定的要求34培训讲义井下作业技术及应用35海上主要人工举升方式特点螺杆泵优点:系统具有高泵效,适用于高粘度油井,并适用于低含砂流体缺点:工作寿命相对较低35培训讲义井下作业技术及应用36人工举升时机选择n井底流压变化n产量要求36培训讲义井下作业技术及应用37井下管柱37培训讲义井下作业技术及应用38井下管柱38培训讲义井下作业技术及应用39井下管柱39培训讲义井下作业技术及应用40井下管柱40培训讲义井下作业技术及应用41井下管柱41培训讲义井下作业技术及应用42井下管柱42培训讲义井下作业技术及应用43井下管柱43培训讲义井下作业技术及应用44井下管柱44培训讲义井下作业技术及应用45井下管柱45培训讲义井下作业技术及应用46井下管柱46培训讲义井下作业技术及应用47井下管柱47培训讲义井下作业技术及应用48井下管柱48培训讲义井下作业技术及应用49潜油电泵采油技术潜油电泵采油技术n基本概念n选型设计n日常管理n潜油电泵相关工艺技术n潜油电泵相关测试技术49培训讲义井下作业技术及应用50基本概念潜油电泵采油系统变压器电控柜接线盒井口动力电缆安全阀电缆封隔器电缆穿透器生产油管泵油气分离器保护器潜油电机控制管线放气阀卸油阀单流阀油层油层套管ABC50培训讲义井下作业技术及应用51基本概念 潜油电机主要结构、工作原理和电性能测试潜油电机主要结构、工作原理和电性能测试u潜油电机为两极、细长式、三相鼠笼式异步电动机。
它主要由定子、转子、轴承构成u大功率潜油电机可以由个单节电机串联组成,国内单节长度一般为5-10m u定子的铁心中均匀分布三相绕组,绕组为电机提供旋转磁场;当绕组接通交流电时,转子为电机提供电磁转矩51培训讲义井下作业技术及应用5252培训讲义井下作业技术及应用53u目前国内潜油电机主要分900C、1200C和1500C三种;u国内潜油电机常用规格为456系列和540系列u轴承全部为滑动轴承其中一个为止推滑动轴承,承载转子的重量;其余的为径向滑动轴承,起扶正转子的作用;u电机内部充满绝缘性能很高的润滑油,在电机中起绝缘、润滑和转递热量作用53培训讲义井下作业技术及应用54保护器 n为电机的动力端提供密封功能,防止井液进入电机内造成绕组短路,并保持电机内的压力和井内的压力系统想连通;n补偿电机升温后电机油体积的膨胀;n承担电机的部分轴向负荷(带一个止推轴承);54培训讲义井下作业技术及应用55保护器结构55培训讲义井下作业技术及应用56保护器机械密封56培训讲义井下作业技术及应用57油气分离器旋转分离器的主要结构和工作原理旋转分离器的主要结构和工作原理 a a、主要结构 主要由上下接头、分离腔、分流壳、轴、导向轮、导轮、叶轮和诱导叶轮等组成。
b b、工作原理 首先诱导叶轮将油气引入低压吸入叶轮区,然后,低压吸入叶轮使油气混合液获得稳定的压头叶轮的高速旋转使混合液的流向经过导向轮后,由径向流变为轴向流进入分离腔混合液在高速旋转分离腔内做匀速圆周运动由于离心力原理,比重大的液体甩向外围,比重轻的气体则聚集于轴心附近被甩向外围的液体,经分流壳进入泵的第一级;气体则经过分流壳的分叉流道、再经过上接头放气孔进入油套环空 57培训讲义井下作业技术及应用58旋转气体分离器工作原理1上接头上接头分流壳(不转)分流壳(不转)分流腔(转)分流腔(转)轴(转)轴(转)导向轮(转)导向轮(转)导轮(不转)导轮(不转)诱导叶轮(转)诱导叶轮(转)下接头下接头叶轮(转)叶轮(转)油气水混合液油气水混合液油和水进入上面泵油和水进入上面泵气体进入套管环空气体进入套管环空58培训讲义井下作业技术及应用59潜油离心泵主要结构、工作原理及有关基本概念n 潜油泵是由多个单级离心泵串联而成每一级由一个转动的叶轮和一 个固定的导轮(壳)组成;叶轮内的油液随着叶轮的旋转而旋转,以实现压能的转换导轮的主要作用是在转换液体压能的同时,把部分 高速动能变成低速(举升)能量(势能);n 泵的叶轮分“浮式”叶轮和“固定”式两种。
浮式叶轮多用于中小排量泵;固定式叶轮一般用于大排量泵;59培训讲义井下作业技术及应用60浮式泵结构及原理 叶轮(随轴转动)导壳(固定)平衡孔上轴承下轴承60培训讲义井下作业技术及应用61潜油离心泵特性61培训讲义井下作业技术及应用62潜油离心泵基本知识1、离心泵的排量取决于:转速、叶轮尺寸、出口压力和液体性质,与泵的级数无关;2、离心泵的扬程取决于:叶轮的圆周速度(H=u2/g)和泵的级数;3、泵的扬程与所泵送的液体的比重无关; 1000(英尺)1000(英尺)比重1.2比重1.0比重0.7520磅/英寸2433磅/英寸2303磅/英寸2泵泵泵1000(英尺)62培训讲义井下作业技术及应用634 4、、额定电流不同的电机不能串联使用;5 5、、泵应在厂家所推荐的最佳范围内运转n 若实际排量超过最佳排量范围上限,则上止推轴承加速磨损;n 若实际排量超过最佳排量范围下限,则下止推轴承加速磨损;n 偏离的越多,上止推轴承或下止推轴承磨损得越快; 6 6、、一旦泵的型号和泵的级数定了之后,就意味着泵的最大扬程定了,再增加多大的功率也不会增加泵的扬程; 7 7、、如果电机在低于额定电压下工作,电机转速下降,电流上升,长此下去,对电机寿命是非常不利的;电机在稍微高于额定电压下长期工作,通常对电机不会有明显的影响,只是功率因数稍有下降。
63培训讲义井下作业技术及应用64气锁 如果井液中有大量的游离气存在,当游离气多到一定程度,进到泵内的基本上都是气体时,泵就会抽空,这种现象叫气锁;发生气锁时,泵即表现为欠载停机为了克服气锁现象,应尽量增加泵沉没度,减少气泡体积气穴 由于井液进入泵叶轮后,液体流速加快,同时压力降低,当压力下降到泡点压力以下时,液体会汽化,在泵中形成气体段塞,当气体段塞进入到叶轮的高压区时,气体段塞被压碎此时,被压碎的气体段塞产生巨大的能量而破坏叶轮这种现象叫气穴64培训讲义井下作业技术及应用65潜油电泵选型设计电潜泵机组选型设计计算的核心要求的产量下:n泵的扬程 n电机功率65培训讲义井下作业技术及应用66潜油电泵选型设计潜油电泵泵挂的确定1 泵入口气液比 2 定向井狗腿度的影响3 井温的限制注:稠油井要考虑温度及溶解气油比对稠油粘度的影响66培训讲义井下作业技术及应用67潜油电泵选型设计n任何厂家提供的潜油泵的排量和扬程数据,都是按泵送水(或轻质油)条 件提供的如果泵送介质变了,在计算泵的排量、功率和扬程时,应根据有关公式或有关图表或实验数据对 排量、扬程和功率进行修正.67培训讲义井下作业技术及应用68潜油电泵选型设计稠油电泵井电泵设计扬程计算:1 稠油对电泵扬程的影响2 稠油对垂直管流的影响稠油电泵电机功率的计算1 稠油对电泵泵效的影响2 稠油对潜油电泵功率的影响68培训讲义井下作业技术及应用69潜油电泵选型设计潜油电泵采油原油乳化现象:69培训讲义井下作业技术及应用70地面控制设备的选型地面控制设备的选型变压器选型基本原则:变压器选型基本原则:1合适足够的防爆、防雨/水性能(防护等级IP23,绝缘等级F)2 容量能满足目前最小机组功率和今后可能的最大机组功率要求; (多档;一般12档基本够用)3 电压、电流的取值范围至少能基本上覆盖目前国内几大电潜泵生产厂家机组的电压、电流值;70培训讲义井下作业技术及应用71日常管理启动启动(尽量使用变频器启动)1 1、、如果是新机组刚下井,而且事先已经知道目前井里静液面离井口的深度超过500m的话,启动前最好往井里灌满轻质的清洁液体;2 2、、按规定要求在电控柜上或变频器上实施启动程序;3 3、、启动成功之后,应尽快用钳型电流表检查三相实际电流值,并和圆盘记录卡上的电流值进行比校4 4、、根据井口压力和产量以及现场的工作经验判断相序是否接错;5 5、、待油井出液完全稳定运转后,再重新调整好电流欠/过载值和启动延时时间值;6 6、、两次启动之间的间隔时间不得少于5分钟;7 7、、启动过程和启动后的机组正常运行电性能数据应有文字记录71培训讲义井下作业技术及应用72日常管理机组远行过程中日常应收集的主要数据机组远行过程中日常应收集的主要数据1 1、、检查记录卡片上的电流曲线是否正常;2 2、、三相电流值/并和额定值比较是否异常,三相电压值/并和额定值比较是否异常;3 3、、原设定的欠/过载、延时值是否漂移;4 4、、日产量;5 5、、出砂情况描述;6 6、、井口油/套压力值、温度;井下压力/温度值及变化情况(如井下安装有测试仪的话);7 7、、监测动液面深度72培训讲义井下作业技术及应用73潜油电泵憋压诊断技术1 判断电泵正反转2 判断电泵工况3 判断生产管柱是否漏失 73培训讲义井下作业技术及应用74电泵井反洗井作用1 判断电泵工况2 有一定的清洗作用74培训讲义井下作业技术及应用75电泵电流诊断法电泵正常运转情况下的电流曲线电泵正常运转情况下的电流曲线75培训讲义井下作业技术及应用76电泵电流诊断法油井含较多游离气油井含较多游离气76培训讲义井下作业技术及应用77电泵电流诊断法井内有杂质井内有杂质77培训讲义井下作业技术及应用78潜油电动离心泵工况诊断主要内容1 离心泵2 潜油电机现采用主要手段有:1 旋转机械振动信号诊断泵及电机的轴承运转情况2 电机绝缘情况预测电机寿命78培训讲义井下作业技术及应用79潜油电泵相关工艺技术1.潜油电泵加导流罩技术n 加深泵挂解决方法n 提高液体流动速度,降低电机温升79培训讲义井下作业技术及应用80潜油电泵相关工艺技术2.大流道泵技术3.潜油电泵自带加热器开采稠油技术4.高气油比电潜泵n 双分离器n 游离气压缩处理5.悬缆电潜泵80培训讲义井下作业技术及应用8181培训讲义井下作业技术及应用82潜油电泵测试技术潜油电泵测试技术n动液面测试n毛细管测试技术nPSI测试技术nY管测试技术n测压阀测试n永久式压力计82培训讲义井下作业技术及应用83动液面测试动液面测试83培训讲义井下作业技术及应用84毛细管测压系统84培训讲义井下作业技术及应用85目前较先进的测试技术:1 电泵出口压力、温度2 电泵入口压力、温度3 电泵机组振动信号4 潜油电机绝缘信号85培训讲义井下作业技术及应用86射流泵采油技术86培训讲义井下作业技术及应用87Ø射流泵采油系统基本原理及组成Ø射流泵选泵设计Ø射流泵管柱、作业及测试Ø射流泵抽油井故障分析87培训讲义井下作业技术及应用881 概述概述主要优点:Ø 结构简单,无运动部件,紧凑可靠,使用寿命长。
Ø 作业简单,检泵维修方便Ø 射流泵适用于深井,一般井深可达4000mØ 射流泵适用于大排量、也适应于排量变化大的井Ø 射流泵对井下流体适应性很强,耐高温:超过150 ℃ 耐腐蚀,适用于含砂、结垢、结蜡、高油气比、高含水井Ø 可在流程中加入化学药剂,解决产液对泵和管柱的腐蚀Ø 综合投资很有竞争力,特别是井下设备费用低,日常生产中井 下维修作业费用低,作业时间短 88培训讲义井下作业技术及应用89缺点:Ø 抽油效率较低,一般不超过35%.Ø 为避免气蚀,需要较高的吸入压力.Ø 地面设备长期处于高压下工作,地面设备维修费用相对较高.Ø 如果用水作动力液,存在乳化现象,油水分离难度增加.Ø 气油比过大时,由于泵排气体,会使泵抽液能力下降. 一定条件下,会出现气穴现象.89培训讲义井下作业技术及应用902 2 射流泵工作原理示意图射流泵工作原理示意图90培训讲义井下作业技术及应用913 3 射流泵工作特性射流泵工作特性射流泵无量纲特性曲线91培训讲义井下作业技术及应用92 4 4 射流泵采油系统分类射流泵采油系统分类Ø 按射流泵起下方式:按射流泵起下方式: 钢丝起下式射流泵 钢丝起下式射流泵 液力投捞式射流泵液力投捞式射流泵Ø 按动力液循环方式:按动力液循环方式: 正循环方式射流泵正循环方式射流泵 反循环方式射流泵反循环方式射流泵92培训讲义井下作业技术及应用9393培训讲义井下作业技术及应用94正循环射流泵排酸管柱正循环连续油管射流泵采油管柱94培训讲义井下作业技术及应用95射流泵选泵设计95培训讲义井下作业技术及应用96一般原则:一般原则:(1)选择合适的喷喉面积比R值,常用的射流泵面积比在0.235~0.400 之间。
R值大于0.400的泵用于深井或井底压力低扬程高的井;R值 小于0.235的泵用于浅井或井底压力高而高排量举升的井2)选泵时要注意防止气蚀现象R值小的泵由于其气蚀流量Mc值高 不易产生气蚀;泵工作点的流量比M值小于Mc值或泵吸入口压力P3高于 气蚀吸入压力Pc,不会发生气蚀3)选泵时力求获得最大效率96培训讲义井下作业技术及应用97数学模型:(1)流量比 (2) 面积比(3) 压头比H97培训讲义井下作业技术及应用98(4) 泵效(5) 气蚀流量比Mc(6) 气蚀吸入压力Pc98培训讲义井下作业技术及应用99喷射泵无因次特性曲线99培训讲义井下作业技术及应用100Guiberson公司喷嘴和喉管组合100培训讲义井下作业技术及应用101101培训讲义井下作业技术及应用102射流泵管柱、作业及测试102培训讲义井下作业技术及应用1031 射流泵管柱 射流泵管柱单管合采射流泵管柱103培训讲义井下作业技术及应用104单管分采或合采射流泵管柱104培训讲义井下作业技术及应用105双管分采射流泵管柱105培训讲义井下作业技术及应用106射流泵-电泵复合采油管柱106培训讲义井下作业技术及应用107正循环射流泵排酸管柱107培训讲义井下作业技术及应用108正循环连续油管射流泵采油管柱108培训讲义井下作业技术及应用1092 射流泵作业方式 射流泵作业方式钢丝打捞作业施工程序钢丝打捞作业施工程序下泵施工程序下泵施工程序109培训讲义井下作业技术及应用110捞泵施工程序捞泵施工程序110培训讲义井下作业技术及应用111液力投捞作业程序液力投捞作业程序 液力投捞式作业适用于自由式射流泵作业,特点是无需动管柱,靠动力液正反循环来实现。
111培训讲义井下作业技术及应用1123 射流泵测试 射流泵测试射流泵测试一般是指用钢丝进行投捞作业的射流泵井,按测试仪器悬挂位置划分:Ø射流泵底部测试ØNO-GO部位测试112培训讲义井下作业技术及应用113射流泵抽油井故障分析113培训讲义井下作业技术及应用114常见故障分类:Ø 堵塞问题Ø 漏失问题Ø 气蚀问题114培训讲义井下作业技术及应用115序号故障现象可能原因排除措施1(1)动力液明显降低; (2)产量也降低喷嘴堵塞动力液正反循环解堵2(1)动力液打不进去;(2)井口无产量喷嘴或喉管堵死(1)动力液大排量循环洗井;(2)起泵检查清洗3打进多少动力液返出多少,井口无产量泵上部与滑套间密封元件损环起泵检修,更换密封原件4只进动力液,井口无返出泵下部与滑套密封元件损坏,动力液进地层起泵检修,更换密封元件5(1)动力液耗量大,但油井无产量或产量很少; (2)多次检泵和调节抽油参数,泵均不能正常工作泵型和工作参数与油井能量不匹配,可能发生气蚀分析计算泵工作流量比和沉没率是否满足不发生气蚀的要求,重新选泵更换115培训讲义井下作业技术及应用116螺杆泵采油技术116培训讲义井下作业技术及应用117螺杆泵采油技术n概述n地面驱动螺杆泵n电动潜油螺杆泵n电动潜油双金属螺杆泵117培训讲义井下作业技术及应用118概述118培训讲义井下作业技术及应用119e-偏心距D-螺杆断面直T-衬套导程N-转速119培训讲义井下作业技术及应用120地面驱动螺杆泵120培训讲义井下作业技术及应用121n新型驱动杆(GB38,1100m)• 将传统的丝扣连接方式改进为插接式连接方式,增加连接部位的抗扭强度• 将传统的摩擦焊接加工工艺改进为镦锻式加工工艺,增加了连接部位的强度型号屈服点抗拉强度扭矩Tb伸长率断面收缩率бs(MPa)бb(MPa)N.Mδs(%)Ψ(%)KG3890593540801349KS22.262081016001048KS25.4680815225010.548KS28.674084023001248121培训讲义井下作业技术及应用122n新型驱动装置(45Kw,800*900*1000m,1t)• 将传统的润滑油密封方式改进为油杯式密封方式,解决了传统驱动头漏油问题• 将光杆和驱动头之间的动密封改进为静密封,结构紧凑,方便维修、更换电机功率输出转速齿轮传动比轴向载荷防反转功能密封系统工作电压防爆使用光杆Kwr/minTmm7.5~7580~5005.8318棘轮棘爪油杯380V50Hz400V50Hz460V60HzExnAT322.5~42122培训讲义井下作业技术及应用123 光杆锁紧密封器装在螺杆泵驱动装置底部出油口上方,由光杆、四通管、带牙芯子、密封胶皮、支架、螺杆、螺母、四通横管、出油管等部件组成。
驱动装置正常工作时,带牙芯子、密封胶皮处于打开状态,与光杆没有接触当驱动装置出现故障需要维修或更换时,两侧同时悬紧螺杆,使带牙芯子咬住光杆,密封胶皮同时也封住了光杆和井液,维修或更换完毕后悬出螺杆即可工作螺杆泵光杆锁紧密封器实现了不使用吊车设备、不动井口连接流程,就可以现场维修更换驱动装置,降低了螺杆泵维护费用n光杆锁紧密封器(螺栓孔234mm,外圆面380mm)123培训讲义井下作业技术及应用124n n新型扶正器新型扶正器• 扶正器上、下连接采用防脱扣型连 接,提高杆柱整体强度• 胶筒采用高强度耐磨材料,并采用豁 口连接,加工简单安装方便•适合22.5~42mm的驱动杆配合 2-3/8``~3-1/2``油管124培训讲义井下作业技术及应用125电动潜油螺杆泵125培训讲义井下作业技术及应用126电动潜油螺杆泵电动潜油螺杆泵类型1 井下四极电机驱动+减速器(减速比较小)2井下二极电机驱动+减速器(减速比大) 渤海油田应用的都是第一种,而且功率较小,大功率寿命尚待检验 126培训讲义井下作业技术及应用127电动潜油螺杆泵n系统保护器n螺杆泵n减速器保护器n减速器n电机保护器n二极电机127培训讲义井下作业技术及应用128金属双螺杆泵的特点金属双螺杆泵的特点 金属双螺杆泵是旋转容积式泵的金属双螺杆泵是旋转容积式泵的—种特殊类型。
在金属双螺杆泵中,种特殊类型在金属双螺杆泵中,通过泵送元件的液体是沿轴向流动的当螺杆旋转并啮合通过泵送元件的液体是沿轴向流动的当螺杆旋转并啮合(见下图见下图)时,液时,液体被一个或多个转子上的螺旋槽带动,并沿轴向进行输送和增压,其特点体被一个或多个转子上的螺旋槽带动,并沿轴向进行输送和增压,其特点是流量平稳,压力脉动小,自吸能力强,噪声低,效率高,工作可靠,结是流量平稳,压力脉动小,自吸能力强,噪声低,效率高,工作可靠,结构简单,重量轻;对介质的粘度不敏感,可输送粘度高的介质构简单,重量轻;对介质的粘度不敏感,可输送粘度高的介质电动潜油金属双螺杆泵128培训讲义井下作业技术及应用129井下金属双螺杆泵装置主要由井下、地面和联系井下、地面的中间部分组成井下金属双螺杆泵装置主要由井下、地面和联系井下、地面的中间部分组成井下金属双螺杆泵采油系统的组成、工作原理129培训讲义井下作业技术及应用1301))井井下下部部分分是是井井下下金金属属双双螺螺杆杆泵泵采采油油的的主主要要机机组组,,它它由由井井下下金金属属双双螺螺杆杆泵泵、、保保护护器器和和潜潜油油电电机机三三个个部部件件组组成成布布置置方方式式为为::金金属属双双螺螺杆杆泵泵在在上上,,潜潜油油电电机机在在下下、、保保护护器器在在中中间间,,传传动动轴轴均均用用花花键键联联接接,,外外壳壳通通过过法法兰兰联联接接。
与与传传统采油泵相比,无需安装油气分离器统采油泵相比,无需安装油气分离器2)地面部分由变频器、电气控制器、自耦变压器及辅助设备组成地面部分由变频器、电气控制器、自耦变压器及辅助设备组成3)中间部分由铠装圆电缆和扁电缆将电能从地面输送给井下潜油电机中间部分由铠装圆电缆和扁电缆将电能从地面输送给井下潜油电机 另另外外,,为为了了测测试试井井下下工工况况和和机机组组工工况况可可通通过过变变送送信信号号到到地地面面,,实实现现井井下下金金属属双螺杆泵的监控双螺杆泵的监控电动潜油金属双螺杆泵130培训讲义井下作业技术及应用131井下金属双螺杆泵的结构特点井下金属双螺杆泵的结构特点 井井下下金金属属双双螺螺杆杆泵泵主主要要结结构构型型式式如如下下图图所所示示,,主主要要由由转转动动和和固固定定两两部分组成部分组成 电动潜油金属双螺杆泵131培训讲义井下作业技术及应用132 转转动动部部分分主主要要包包括括::动动力力输输入入轴轴、、双双万万向向联联轴轴节节、、泵泵轴轴、、双双圆圆弧弧圆圆柱柱齿齿轮轮、、螺螺杆杆及及上上端端滑滑动动轴轴承承、、下下端端滚滚动动轴轴承承或或止止推推滑滑动动轴轴承承。
上上端端轴轴承承主主要要用用来来固固定定和和防防止止螺螺杆杆过过度度挠挠曲曲;;下下端端轴轴承承主主要要用用来来固固定定、、承受来自螺杆的载荷承受来自螺杆的载荷 固定部分主要由壳体、流道、密封、润滑腔等组成固定部分主要由壳体、流道、密封、润滑腔等组成工作原理工作原理 井井下下金金属属双双螺螺杆杆泵泵的的工工作作原原理理是是将将来来自自潜潜油油电电机机的的动动力力通通过过保保护护器器传传至至动动力力输输入入轴轴,,经经双双万万向向联联轴轴节节传传递递给给带带有有双双圆圆弧弧圆圆柱柱齿齿轮轮的的泵泵轴轴,,在在此此进进行行动动力力分分配配,,带动两螺杆旋转带动两螺杆旋转 井井液液从从吸吸入入口口进进入入后后,,经经相相继继形形成成的的腔腔室室逐逐级级增增压压输输送送到到地地面面实实现现采采油油根根据据压压力力、、排排量量要要求求及及考考虑虑制制造造、、安安装装等等因因素素,,6 6∼ ∼1010个个腔腔室室构构成成一一个个泵泵级级,,经经双双头头螺螺柱联接构成多级泵组以实现采油对泵挂深度的要求柱联接构成多级泵组以实现采油对泵挂深度的要求。
电动潜油金属双螺杆泵132培训讲义井下作业技术及应用133气举采油简介133培训讲义井下作业技术及应用134气举采油系统组成气举采油系统组成134培训讲义井下作业技术及应用135降低液柱梯度降低液柱梯度降低液柱梯度降低液柱梯度注入气体膨胀注入气体膨胀注入气体膨胀注入气体膨胀压缩气驱替液柱压缩气驱替液柱压缩气驱替液柱压缩气驱替液柱当地层能量降低当地层能量降低当地层能量降低当地层能量降低 到不能使油井自到不能使油井自到不能使油井自到不能使油井自 喷,就需要进行喷,就需要进行喷,就需要进行喷,就需要进行 机械采油其中,机械采油其中,机械采油其中,机械采油其中, 人为把高压气体人为把高压气体人为把高压气体人为把高压气体 (天然气或空气)(天然气或空气)(天然气或空气)(天然气或空气) 注入井底,延续注入井底,延续注入井底,延续注入井底,延续 自喷,使原油喷自喷,使原油喷自喷,使原油喷自喷,使原油喷 出地面的采油方出地面的采油方出地面的采油方出地面的采油方 法称气举采油法。
法称气举采油法法称气举采油法法称气举采油法135培训讲义井下作业技术及应用136136培训讲义井下作业技术及应用137有杆泵有杆泵水力泵水力泵电潜泵电潜泵气气 举举很好很好好好中等中等差差砂砂蜡蜡高气液比高气液比深井深井腐蚀性腐蚀性 适适 应应 性性 强强各机械采油适应性分析各机械采油适应性分析137培训讲义井下作业技术及应用138138培训讲义井下作业技术及应用139 将将高高压压气气通通过过井井下下气举阀连续注入产液中气举阀连续注入产液中连连续续气气举举 一般用于产能一般用于产能较高油井中,既较高油井中,既可利用油管生产可利用油管生产也可利用套管生也可利用套管生产,举升效率较产,举升效率较高,应尽量采用高,应尽量采用连续气举139培训讲义井下作业技术及应用140气举原理:气举原理:注气降低举升流压梯度注气降低举升流压梯度气举设计目的:气举设计目的:少注气、多提液连续气举连续气举设计原理设计原理140培训讲义井下作业技术及应用141连连续续气气举举井井压压力力状状态态改变注气量,注气改变注气量,注气压力,注气深度和压力,注气深度和管径控制气举液量管径控制气举液量141培训讲义井下作业技术及应用142注注入入气气P PC CP PbtbtP Pt t 两个打开的力:两个打开的力: 油管压力油管压力Pt和注气压力和注气压力Pc 一个关闭的力:一个关闭的力: 波纹管充气压力波纹管充气压力Pbt142培训讲义井下作业技术及应用143其它类型气举阀其它类型气举阀投捞式气举阀投捞式气举阀在地面利用钢丝工具即可更换的气举阀。
避免动管柱,具有快速高效、节约成本的优点该种气举阀工作原理与普通套压操作气举阀相同油压控制气举阀油压控制气举阀打开压力受井筒流压控制,能保持较高的注气压力,减少高压气能量损失,起到增产、节气的作用,并可避免低产井举空和高产井出现阀间干扰、多点注气等现象143培训讲义井下作业技术及应用144投捞工作筒投捞工作筒在内部能够安装气举阀的偏心工作筒,组成部件在内部能够安装气举阀的偏心工作筒,组成部件包括导向套斜面、筒体、扶正块、锁肩、盘根密包括导向套斜面、筒体、扶正块、锁肩、盘根密封段、阀口袋封段、阀口袋投捞阀投捞阀其作用与固定式气举阀相同,主要区别在于投捞式气其作用与固定式气举阀相同,主要区别在于投捞式气举阀有投捞头、密封盘根投捞头的作用是打捞、投举阀有投捞头、密封盘根投捞头的作用是打捞、投放和将阀固定在阀囊中放和将阀固定在阀囊中144培训讲义井下作业技术及应用145井筒钢丝作业工具井筒钢丝作业工具产生上下冲击力的钢丝工具包括:绳帽、加重杆、振击器、万向节 打捞和投放气举阀专用工具包括:造斜工具、投放工具和提升工具145培训讲义井下作业技术及应用146气举投捞井口装置气举投捞井口装置146培训讲义井下作业技术及应用147提纲n修井作业n人工举升n井下工具147培训讲义井下作业技术及应用148n井下工具分类: 1 打捞工具类 2 井下控制工具类148培训讲义井下作业技术及应用149自喷井示意图封隔器封隔器油管油管套管套管oiloiloiloil开发井地下采油工艺(一)149培训讲义井下作业技术及应用150注采结合示意图开发井地下采油工艺(二)oilwater泵泵注水井注水井注水井生产井生产井生产井150培训讲义井下作业技术及应用151裸眼筛管裸眼砾石充填管内射孔压裂充填管内射孔砾石充填膨胀筛管分选好,地层砂均匀地层分选差疏松砂岩地层各种疏松砂岩地层各种疏松砂岩地层疏松砂岩地层151培训讲义井下作业技术及应用152潜油电泵潜油电泵3-1/2"EU,油管油管3 1/2"EU, 井井下下安安全阀全阀4#圆圆 电电缆缆cable泄泄压压阀阀顶顶 部部 封封隔器隔器筛管筛管密封筒1/4"控控制管线制管线3 1/2" EU, 工作筒工作筒 测测压压装装置置电电缆缆152培训讲义井下作业技术及应用153井下安全阀井下安全阀过电缆封隔器过电缆封隔器油井管柱示意图:油井管柱示意图:下入井下安全阀和过下入井下安全阀和过电缆封隔器,使用于电缆封隔器,使用于地层压力高、气量大地层压力高、气量大的油井。
目前共有的油井目前共有4848口井153培训讲义井下作业技术及应用154油井管柱示意图:油井管柱示意图:154培训讲义井下作业技术及应用155 D ESP 电 潜 泵 封 隔 器 与 环 空 排 气 阀155培训讲义井下作业技术及应用156 T 型 自 平 衡 式 井 下 安 全 阀156培训讲义井下作业技术及应用157 Y 型 接 头 157培训讲义井下作业技术及应用158 F 型 座落接头 R 型 座 落 接 头158培训讲义井下作业技术及应用159 CMD 型 滑 套159培训讲义井下作业技术及应用160 定位密封总成 锚定定位密封总成 160培训讲义井下作业技术及应用161 单 通 层 电 潜 泵 完 井 管 柱 (可 经 行 电 缆 作 业 通 路)161培训讲义井下作业技术及应用1621 1 防砂完井分层注水技术防砂完井分层注水技术Ø 空心集成分层注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术Ø 一投三分分层注水工艺技术一投三分分层注水工艺技术 2 2 简易防砂后分层注水技术简易防砂后分层注水技术3 3 套管完井分层注水技术套管完井分层注水技术4 4 多管分注多管分注分层注水分层注水162培训讲义井下作业技术及应用1631 1、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术 空心集成分层注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术渤海油田注水井井况特点渤海油田注水井井况特点• 层数多、埋藏浅、胶结疏松易出砂层数多、埋藏浅、胶结疏松易出砂;;• 防砂完井后管柱内通径较小防砂完井后管柱内通径较小,密封光筒较短,密封光筒较短;;• 注水井井斜较大注水井井斜较大;;• 单井单井((单层)日注水量大单层)日注水量大;;• 偏心分注管柱不适应偏心分注管柱不适应。
关键问题关键问题• 能适应能适应大斜度井大斜度井(30(30°- -6060°) )钢丝作业投捞;钢丝作业投捞;• 具具有工作可靠的能测量大流量(有工作可靠的能测量大流量(300m300m3 3/d/d--6 600m00m3 3/d/d))测试仪器和配套的多层测试工艺测试仪器和配套的多层测试工艺163培训讲义井下作业技术及应用164工作原理:工作原理:分层:分层:分层配注工具主要由可定分层配注工具主要由可定位插入密封式配水位插入密封式配水器工作筒器工作筒,空心配水器组成空心配水器组成 插入密封式配水器插入密封式配水器工作筒,在整个注水作业中起层间分隔及密封作用工作筒,在整个注水作业中起层间分隔及密封作用空心配水器与配水器工作筒密封配合,建立起两个空心配水器与配水器工作筒密封配合,建立起两个注水通道注水通道1 1、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术 空心集成分层注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术测试:小直径井下存储式流量计测试:小直径井下存储式流量计(或压或压力计力计)与由导向头、定位器组成的测试与由导向头、定位器组成的测试仪工具串配合。
仪工具串配合164培训讲义井下作业技术及应用165 ●●分层验封分层验封 采用井下电子压力计录取单层资料,通过改变采用井下电子压力计录取单层资料,通过改变井口注入压力,进行层间分层验封井口注入压力,进行层间分层验封●●分层流量测试分层流量测试 采用小直径井下储存式电子流量计分层测量单采用小直径井下储存式电子流量计分层测量单层流量井下计量,地面回放数据井下计量,地面回放数据1 1、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术 空心集成分层注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术ⅠⅠ 伸缩管伸缩管 滑滑 套套1 1级配水工作筒级配水工作筒定位插入密封定位插入密封 插入密封插入密封3 3级配水工作筒级配水工作筒圆堵圆堵2 2级配水工作筒级配水工作筒 插入密封插入密封ⅡⅡⅢⅢⅣⅣⅤⅤⅥⅥⅠⅠ165培训讲义井下作业技术及应用1661 1、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术 空心集成分层注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术166培训讲义井下作业技术及应用167空心集成配注工艺技术特点:空心集成配注工艺技术特点:1 1、一级桥式空心配水工作筒及其空心配水器配合,能实现两层段、一级桥式空心配水工作筒及其空心配水器配合,能实现两层段分层注水,分层注水,多级配合实现多层段的分层配注;多级配合实现多层段的分层配注;2 2、、不不动动空空心心配配水水器器和和不不影影响响其其它它地地层层注注水水的的情情况况下下, ,选选择择性性的的进进行层段压力、流量的实时测试或吸水指示曲线测试行层段压力、流量的实时测试或吸水指示曲线测试;;3 3、、配配水水器器工工作作筒筒设设计计了了桥桥式式通通道道,,使使空空心心配配水水器器上上、、下下压压力力平平衡衡,,更加有利于钢丝打捞;更加有利于钢丝打捞;4 4、、空空心心配配水水器器::大大通通径径,,水水嘴嘴径径向向安安装装,,可可装装多多级级水水嘴嘴控控制制水水量量,,流流量量调调节节范范围围扩扩大大,,空空心心配配水水器器通通孔孔内内通通径径大大,,可可满满足足其其它它钢钢丝作业的要求。
丝作业的要求1 1、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术 空心集成分层注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术167培训讲义井下作业技术及应用168 空心集成多水嘴分层配注适用条件空心集成多水嘴分层配注适用条件: :1 1、、分注层段数分注层段数::≤≤6 6层;层;2 2、、注水井完井管柱最小内通径为注水井完井管柱最小内通径为3.883.88″、、4 4″和和4.754.75″;;3 3、、单层最大注入量可达单层最大注入量可达700m700m3 3/d/d;;4 4、、适用井斜小于适用井斜小于6060°;5、配水器芯子适用、配水器芯子适用3-1/2油管油管1 1、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术 空心集成分层注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术168培训讲义井下作业技术及应用169可定位可定位插入密封式插入密封式配水器工作筒配水器工作筒带孔管带孔管插入密封插入密封2一投三分配水器一投三分配水器插入密封插入密封1 1套管套管滑套滑套伸缩管伸缩管 分层配注原理分层配注原理 Ø定位定位 分注管柱下到井中预定深度,分注管柱下到井中预定深度,坐坐落于第二落于第二级级封隔器上部定位封隔器上部定位。
Ø分层分层 各插入密封与其对应的封隔器密封各插入密封与其对应的封隔器密封筒筒配合配合,,实现层段封隔密封实现层段封隔密封Ø分注分注 从井口钢丝作业投送配水器,坐落于配水从井口钢丝作业投送配水器,坐落于配水器工作筒内配水器与配水器工作筒的器工作筒内配水器与配水器工作筒的分段密封配合配水器上各出水通道与分段密封配合配水器上各出水通道与配水器工作筒出水孔相对应配水器装配水器工作筒出水孔相对应配水器装有三个水嘴,每个水嘴控制一个注水层,有三个水嘴,每个水嘴控制一个注水层,从而实现三层分层注水从而实现三层分层注水1 1、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术 一投三分分层注水工艺技术一投三分分层注水工艺技术169培训讲义井下作业技术及应用170一投三分分层配注工艺技术特点:一投三分分层配注工艺技术特点:4一次钢丝作业可完成三个层段的调配作业一次钢丝作业可完成三个层段的调配作业;;4可满足单层大配注量的要求可满足单层大配注量的要求;;4井下流量计直接录取单层配注量井下流量计直接录取单层配注量;;4伸缩接头提高了配注管柱定位、密封的可靠性伸缩接头提高了配注管柱定位、密封的可靠性;;4能实现层间验封。
能实现层间验封一投三分分层配注工艺技术适用条件一投三分分层配注工艺技术适用条件::Ø防砂完防砂完井井的分注井的分注井,,分注层段数分注层段数::≤≤3 3层;层;Ø注水井完井管柱最小内通径为注水井完井管柱最小内通径为3 3. .2525″((82.55mm82.55mm);); Ø单层最大注入量可达单层最大注入量可达400m400m3 3/d/d;;Ø适用井斜小于适用井斜小于6060°1 1、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术 一投三分分层注水工艺技术一投三分分层注水工艺技术170培训讲义井下作业技术及应用1711 1、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术 空心配水验封测试现场应用举例空心配水验封测试现场应用举例JZ9-3-W6-6JZ9-3-W6-6井分五层配水,吸水指示曲线测试井分五层配水,吸水指示曲线测试序号序号流量(流量(m3/d))压力(力(MPa))198.7910.60286.179.20367.987.70439.735.10序号序号流量(流量(m3/d))压力(力(MPa))158.64 12.50 252.14 10.50 339.74 8.30 427.68 5.50 521.41 3.75 171培训讲义井下作业技术及应用1721、、防砂完井分层注水工艺技术防砂完井分层注水工艺技术海上分层注水技术在现场的应用海上分层注水技术在现场的应用: : 截止截止0606年底,有分注管柱年底,有分注管柱4545口口:一投三分分注管柱:一投三分分注管柱5 5口;口;3.88″3.88″单级空心分注管柱单级空心分注管柱3 3口;口; 3.88″ 3.88″空心集成空心集成分注管柱分注管柱1 1口;口;4″4″空心集成分注管柱空心集成分注管柱1 1口;口; 4.75″ 4.75″空心空心集成分注管柱集成分注管柱3535口。
口 2006 2006年利用分层配注管柱实现分层调配、分层酸化年利用分层配注管柱实现分层调配、分层酸化及调剖作业共计及调剖作业共计4242井次 2007 2007年新下管柱年新下管柱2121口井口井;; 2007 2007年年利用分层配注管柱实现分层调配、分层酸年年利用分层配注管柱实现分层调配、分层酸化及调剖作业共计化及调剖作业共计4343井次 172培训讲义井下作业技术及应用1732 2、简易防砂后分层注水技术1. 1. 可实现多级分层防砂,预留井眼通径大,易实施分层注水、分层可实现多级分层防砂,预留井眼通径大,易实施分层注水、分层测试和调配工艺;测试和调配工艺;2. 2. 使防砂和注水各成体系,注水检管或采取增注工艺措施时,可只使防砂和注水各成体系,注水检管或采取增注工艺措施时,可只起出注水管柱;起出注水管柱;3. 3. 防砂管外径大,地层出砂后,充填层薄,注流阻力小;防砂管外径大,地层出砂后,充填层薄,注流阻力小;4. 4. 考虑到修井作业需要,防砂管柱可配备多级安全接头,以便于后考虑到修井作业需要,防砂管柱可配备多级安全接头,以便于后期作业打捞滤砂管。
期作业打捞滤砂管防砂技术特点和防砂技术特点和主要技术参数主要技术参数 对于出砂不严重的井可以进行简易防砂后的分对于出砂不严重的井可以进行简易防砂后的分注技术,简易防砂常规修井就可以处理,这样分层可注技术,简易防砂常规修井就可以处理,这样分层可以更加灵活方便,达到细分注水的目的以更加灵活方便,达到细分注水的目的173培训讲义井下作业技术及应用174油层油层1 1油层油层2 2油层油层4 4油层油层3 3底部桥封底部桥封盲堵盲堵人工井底人工井底1.下底部桥封下底部桥封2.下防砂管柱下防砂管柱油层油层1 1油层油层2 2油层油层4 4油层油层3 3金属毡滤砂管金属毡滤砂管分分 层层 封封 隔隔器器密封短节密封短节盲堵盲堵底部桥封底部桥封盲堵盲堵人工井底人工井底悬悬 挂挂 封封 隔隔器器定位短节定位短节单单流流阀阀+ +筛筛管管+ +盲盲堵堵坐坐 封封 工工具具总总 成成油层油层1 1悬悬 挂挂 封封 隔隔器器金属毡滤砂管金属毡滤砂管油层油层2 2油层油层4 4油层油层3 3分分 层层 封封 隔隔器器底部桥封底部桥封盲堵盲堵密封短节密封短节盲堵盲堵人工井底人工井底油层油层1 1悬悬 挂挂 封封 隔隔器器金属毡滤砂管金属毡滤砂管油层油层2 2油层油层4 4油层油层3 3分分 层层 封封 隔隔器器底部桥封底部桥封盲堵盲堵密封短节密封短节盲堵盲堵人工井底人工井底单单流流阀阀+ +筛筛管管+ +盲盲堵堵验封工验封工具具总总 成成3.下验封管柱下验封管柱单层防砂管柱组合:封单层防砂管柱组合:封隔器+隔器+4.75密封筒密封筒+盲管盲管+优质筛管+优质筛管防防砂砂施施工工工工艺艺过过程程2 2、简易防砂后分层注水技术174培训讲义井下作业技术及应用175伸缩管伸缩管滑滑 套套1 1 级配水工作筒级配水工作筒4.75in4.75in定位定位插入密封插入密封4.75in4.75in插入密封插入密封圆堵圆堵2 2 级配水工作筒级配水工作筒防砂完井后的分层注水管柱 上述这种防砂完井完成后,封隔器上下都有密封筒,采用现在防砂完井空心集成注水技术就可以达到分层注水的目的。
2 2、简易防砂后分层注水技术 在JZ9-3 W8-4井已经成功实施 175培训讲义井下作业技术及应用176海上油田套管完井分海上油田套管完井分注需要解决的问题:注需要解决的问题:1 1、多级封隔器解封难;、多级封隔器解封难;2 2、斜井封隔器密封;、斜井封隔器密封;3 3、大排量注水大排量注水优势:优势:可以更加灵活可以更加灵活细分层系注水细分层系注水 上部流量计上部流量计下部流量计下部流量计集成式注水封隔器集成式注水封隔器集成式注水封隔器集成式注水封隔器集成式注水封隔器集成式注水封隔器底部支撑桥塞底部支撑桥塞油管油管顶部封隔器顶部封隔器一级配水器一级配水器隔离封隔器隔离封隔器二级配水器二级配水器隔离封隔器隔离封隔器三级配水器三级配水器3 3、套管完井分层注水技术176培训讲义井下作业技术及应用177技术特点:1.整个管柱由多个集成注水封隔器、隔离封隔器和一个底部支撑桥塞组成完井时,上部油管下压后开启注水坐封封隔器,通过底部支撑,上部下压,减少管柱蠕动对管柱密封的影响,管柱密封可靠解封时,由于封隔器没有解封剪钉,上部负荷解除后自动脱开,解封可靠;2.注水封隔器与配水工作筒集成一体,一个集成注水封隔器与配套配水器结合,可以分注两层,结构简单;3.注水和隔离封隔器,自带扶正器,可以使封隔器胶筒居中,满足斜井中封隔器扶正密封的要求;4.封隔器靠井筒液柱压力加上注水压力坐封,不需要额外增加增压高压泵;5.封隔器集成工作筒和配水器之间有桥式通道,测试时,在不影响井筒原来的注水状态录取各层段资料,真实反映注水井的注水状态;6.配水器采用多水嘴配水技术,配套的大排量流量计,可以满足海上大排量注水的需要。
3 3、套管完井分层注水技术177培训讲义井下作业技术及应用178三、套管完井分层注水技术适用条件适用条件: :1 1、、分注层段数:分注层段数:≤≤6 6层;层;2 2、、7 7″或者或者9-5/8 ″ 套管套管;;3 3、、单层最大注入量可达单层最大注入量可达700m700m3 3/d/d;;4 4、适用井斜小于、适用井斜小于6060°;5、配水器芯子适用、配水器芯子适用3-1/2油管油管178培训讲义井下作业技术及应用1794、多管分注适用井况:适用井况:注水量不是很大,一般注水量不是很大,一般200200方以下比较合适方以下比较合适 ;;注水层数注水层数2-32-3层多管分注优点:多管分注优点: 井口控制,不用投捞,也是解决大斜度井井口控制,不用投捞,也是解决大斜度井分注的一个可行之道分注的一个可行之道 不足之处:分注层数受限制,初期成本较高不足之处:分注层数受限制,初期成本较高179培训讲义井下作业技术及应用1804、多管分注上层9-5/8″套管和3.5″NU油管环空中层3.5″NU油管和油管和1.9″NU油管环空油管环空下层1.9″NU油管 采用常规3-1/2油管和1.9油管同心组合的方式,实现三层分注,这样需要套管注水,也就是套管和3-1/2油管环空注一层; 3-1/2油管和1.9油管环空注一层; 1.9油管注一层;达到分三层注水的目的。
180培训讲义井下作业技术及应用181改造后井口示意图改造后井口示意图正视图 俯视图 4、多管分注181培训讲义井下作业技术及应用182同井注采工艺同井注采工艺1、大排量单管同井抽注技术、大排量单管同井抽注技术2、同井采油注气技术、同井采油注气技术3、同井采油注水技术、同井采油注水技术182培训讲义井下作业技术及应用183 同井抽注技术在96年就已经提出来,并在SZ36-1A32井得到成功实施,当时采用的是双管技术,受井筒的限制,泵的最高排量只能达到800m3/d,现在要求下入采水排量2500m3/d的电泵,因此提出了实施单管大排量同井抽注工艺的设想,设计了一系列配套的井下工具解决工艺实施中的难点问题, 9月份在SZ36-1-A32井成功实施了此工艺,启泵后采水1440m3/d,注水600m3/d,为油田注水稳产做出了积极贡献183培训讲义井下作业技术及应用184注水管柱注水管柱采水管柱采水管柱插入密封插入密封双管和单管工艺的比较双管和单管工艺的比较4 1/2"油管油管活动接头活动接头潜油电泵潜油电泵保护器保护器潜油电机潜油电机变扣变扣4 1/2"油管油管分流器分流器6“插入密封插入密封变扣变扣2 7/8"油管油管3.25 "插入插入密封密封1、双管子、双管子母井口,比母井口,比较复杂较复杂2、双管柱、双管柱,在斜井中电在斜井中电泵管柱作业泵管柱作业风险大,风险大,3、最大采、最大采水量水量800m3/d。
1、常规井、常规井口;口;2、单管柱、单管柱,在斜井中在斜井中电泵管柱电泵管柱作业风险作业风险较小;较小;3、最大采、最大采水量水量2500m3/d184培训讲义井下作业技术及应用1854 ½"油管油管丢手工具丢手工具6 "密封工作筒密封工作筒插入密封插入密封采水过流管采水过流管2 7/8"油管油管3.25“插入密封插入密封2-7/8〞油管〞油管4 1/2"油管油管活动接头活动接头潜油电泵潜油电泵保护器保护器潜油电机潜油电机变扣变扣4 1/2"油管油管分流器分流器6“插入密封插入密封变扣变扣2 7/8"油管油管3.25 "插入插入密封密封1.下下入入封封隔隔器器作作为为定定位位分分流流基基础础2.下下入入下下部部注注水水管管柱柱并并验验封封3.起起出出丢丢手手管管柱柱4.对对接接电电泵泵3.25 "插入插入密封工作筒密封工作筒单管大排量同井抽注工艺简介185培训讲义井下作业技术及应用186单管大排量同井抽注工艺简介—续达到的技术指标:达到的技术指标: 采采 注注 层层 位:位:采上层注下层;采上层注下层; 适适 应应 套套 管:管:9-5/8" ;; 采采 水水 量:量: 2500m3/d;; 采注水压差:采注水压差:12MPa。
186培训讲义井下作业技术及应用187 该工艺在该工艺在20062006年年9 9月月在在SZ36-1 A32SZ36-1 A32井成功实井成功实施,到目前为止已经运施,到目前为止已经运行行1616个月,除了中间两个月,除了中间两次检泵外,其它工具都次检泵外,其它工具都工作正常工作正常现场应用4-1/2 "油管油管活动接头及电缆密封活动接头及电缆密封电泵机组电泵机组套铣管(套铣管(2根)根)丢手下体丢手下体/密封光筒密封光筒6"插入密封插入密封封隔器(封隔器(395m))采水过流管采水过流管2-7/8"油管油管3.25"插入密封插入密封3.25"密封光筒密封光筒2-7/8"EU油管油管3.25"插入密封插入密封分流接头分流接头3.25"插入密封插入密封套铣管下接头套铣管下接头2-7/8"油管油管3.25"插入密封插入密封2-7/8“引鞋引鞋2-7/8"NU油管油管4-1/2″油管(油管(1根)根)187培训讲义井下作业技术及应用188同井注气采油工艺技术介绍同井注气采油工艺技术介绍188培训讲义井下作业技术及应用189 LD10-1 LD10-1油田为了油田为了 充分充分 利用伴生气,利用伴生气,0707年年4 4月份开始将月份开始将A3A3井作为注气井使用,井作为注气井使用,现在注气压力现在注气压力10.5MPa10.5MPa,日,日 注气量注气量1111万方万方;;而在注气之前,而在注气之前,2007.3.11 A32007.3.11 A3井产液井产液270m270m3 3/d/d,,产油产油233.98 m233.98 m3 3/d/d,产气,产气13940m13940m3 3 ,,如果能改变目前只注气的状况,能够做到注气如果能改变目前只注气的状况,能够做到注气的同时又能采油,将大大提高的同时又能采油,将大大提高A3A3井的效益。
井的效益 采油注气工艺技术背景采油注气工艺技术背景采油注气工艺技术背景采油注气工艺技术背景1 1 1 1、设计依据、设计依据、设计依据、设计依据•日注入量 11万方 •注气压力 10.5MPa•日产液量 250m3/d•9-5/8 “ 40lb 级套管•防砂完井内通径4.75"189培训讲义井下作业技术及应用190同井采油注气技术介绍同井采油注气技术介绍同井采油注气技术介绍同井采油注气技术介绍球座油套阀球座油套阀油层保护单流阀油层保护单流阀丢手注采工具丢手注采工具采油层采油层注气层注气层特殊特殊Y Y接头接头2-7/82-7/8″油管油管4-1/24-1/2″油管油管9-5/89-5/8″ 过电缆封隔器过电缆封隔器注气单向阀注气单向阀( (防止气上防止气上返返) )注气采油转换器注气采油转换器采用采用4-1/2油管里套油管里套2-7/8油管方油管方案,案, 2-7/8油管里面注气,外面油管里面注气,外面环空作为出油通道环空作为出油通道 采用特殊改进的采用特殊改进的Y管柱结构,将管柱结构,将原来的测试通道作为注气通道,原来的测试通道作为注气通道,这样需要在这样需要在Y接头上部建立两个接头上部建立两个通道,一个向下注气,一个向上通道,一个向下注气,一个向上出油,出油,配套工具:特殊Y接头、注气单向阀、4-1/2”过电缆封隔器、注气桥式通道、特殊插入密封、丢手对接密封,油层保护单流阀190培训讲义井下作业技术及应用191油气层保护措施:油气层保护措施:油层保护单向阀:油层保护单向阀:气层有防污染阀,对接打开,提出气层有防污染阀,对接打开,提出管柱后关闭注入口;管柱后关闭注入口; 对采油层只出对采油层只出 不进,保护油层。
不进,保护油层球座油套阀球座油套阀油层保护单流阀油层保护单流阀丢手注采工具丢手注采工具采油层采油层注气层注气层特殊特殊Y Y接头接头2-7/82-7/8″油管油管4-1/24-1/2″油管油管9-5/89-5/8″ 过电缆封隔器过电缆封隔器注气单向阀注气单向阀( (防止气上防止气上返返) )注气采油转换器注气采油转换器同井采油注气技术介绍同井采油注气技术介绍同井采油注气技术介绍同井采油注气技术介绍191培训讲义井下作业技术及应用192n井口改造设计图:井口改造设计图: 在原井口采油树中间增加一个在原井口采油树中间增加一个四通,下部与原来油管挂对接,四通,下部与原来油管挂对接,上部座一油管挂;下部油管挂挂上部座一油管挂;下部油管挂挂4-1/2油管,上部油管挂挂油管,上部油管挂挂2-7/8油油管原来的管原来的9-5/8套管闸门放气;套管闸门放气;新加的升高短节闸门生产,采油新加的升高短节闸门生产,采油四通注气四通注气 注气采油都增加地面安全阀注气采油都增加地面安全阀6同井采油注气技术介绍同井采油注气技术介绍同井采油注气技术介绍同井采油注气技术介绍192培训讲义井下作业技术及应用1936 该技术于该技术于20072007年年1212月月1010日在日在LD10-1-A3LD10-1-A3井成功井成功实施,目前,日产液实施,目前,日产液205m205m3 3/d/d,日产油,日产油131.3m131.3m3 3/d/d,,含水率含水率36%36%,日产气,日产气6570m6570m3 3/d/d,日注气,日注气81056m81056m3 3/d/d,,注入压力注入压力10MPa10MPa。
含水率逐渐下降,采出稳定含水率逐渐下降,采出稳定同井采油注气工艺技术现场应用同井采油注气工艺技术现场应用同井采油注气工艺技术现场应用同井采油注气工艺技术现场应用现场应用现场应用193培训讲义井下作业技术及应用194同井采油注水工艺技术介绍同井采油注水工艺技术介绍194培训讲义井下作业技术及应用195nLD5-2-A35同井采油注水目的及意义nA35井和A36井位于2号块东二下段的独立断块,两口井连通性较好,形成1注1采的对应关系该断块无边水能量补给,目前处于衰竭开采状态,为补充地层能量,实施注水开发,建议A35井实施转注n根据A35井生产情况分析,其第一防砂段当前具有较好的产油能力,生产层位也与A36井第一防砂段相同,因此建议A35井第一防砂段采油,第二、三、四防砂段进行注水,既实施同井抽注,待A36井第一防砂段打开生产时,A35井第一防砂段再实施注水nA35井实施同井抽注,既补充了地层能量,又提高了东二下段ⅠⅠ油组储量的动用程度和开发效果同井采油注水技术背景同井采油注水技术背景195培训讲义井下作业技术及应用196采油注水工艺介绍采油注水工艺介绍采油注水工艺介绍采油注水工艺介绍采油层采油层注水层注水层特殊特殊Y Y接头接头球座油套阀球座油套阀油层保护单流阀油层保护单流阀丢手注采工具丢手注采工具2-7/82-7/8″油管油管4-1/24-1/2″油管油管9-5/89-5/8″ 过电缆封隔器过电缆封隔器采用采用4-1/2油管里套油管里套2-7/8油管方油管方案,案, 2-7/8油管里面注水,外面油管里面注水,外面环空作为出油通道。
环空作为出油通道 采用特殊改进的采用特殊改进的Y管柱结构,管柱结构,将原来的测试通道作为注水通将原来的测试通道作为注水通道,这样需要在道,这样需要在Y接头上部建接头上部建立两个通道,一个向下注水,立两个通道,一个向下注水,一个向上出油,一个向上出油,配套工具:特殊Y接头、注气单向阀、4-1/2”过电缆封隔器、注气桥式通道、特殊插入密封、丢手对接密封,油层保护单流阀196培训讲义井下作业技术及应用197n井口改造设计图:井口改造设计图: 在原井口采油树中间增加一个在原井口采油树中间增加一个四通,下部与原来油管挂对接,四通,下部与原来油管挂对接,上部座一油管挂;下部油管挂挂上部座一油管挂;下部油管挂挂4-1/2油管,上部油管挂挂油管,上部油管挂挂2-7/8油油管原来的管原来的9-5/8套管闸门放气;套管闸门放气;新加的升高短节闸门生产,采油新加的升高短节闸门生产,采油四通注水四通注水6采油注水工艺介绍采油注水工艺介绍采油注水工艺介绍采油注水工艺介绍197培训讲义井下作业技术及应用198谢谢谢谢!198培训讲义井下作业技术及应用。





