油井舉升工藝技術(shù)課件

1、27 九月 2022油井舉升工藝技術(shù)24 九月 2022油井舉升工藝技術(shù)舉升工藝概述舉升設(shè)計(jì)自噴井抽油機(jī)井電泵井螺桿泵井氣舉采油采油方式比較舉升工藝概述舉升方法各有其特點(diǎn)和適應(yīng)性，因此，根據(jù)油田實(shí)際情況選擇最佳的人工舉升方法，以發(fā)揮油井的最大潛力，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，是非常必要的。自噴采油設(shè)備簡單、管理方便、經(jīng)濟(jì)效益高，只要地層能量允許，它就是首選的采油方法。因此，采油方法的優(yōu)選通常就是人工舉升方法的優(yōu)選。1舉升工藝概述舉升方法各有其特點(diǎn)和適應(yīng)性，因此，根據(jù)油田實(shí)際情況選擇最佳的 什么是人工舉升？在地層的天然能量不足以維持自噴生產(chǎn)或者雖然可以自噴但產(chǎn)量達(dá)不到要求時(shí)，在井筒中下入機(jī)械設(shè)備，對(duì)流體

2、做功，使流體能夠流到地面的工藝過程，稱為人工舉升。人工舉升要研究的內(nèi)容：舉升方式選擇；油管尺寸確定；選用舉升設(shè)備并給出設(shè)備工作參數(shù)；舉升設(shè)備工況診斷。 什么是人工舉升？在地層的天然能量不足以維持自噴生產(chǎn)或者雖然 選擇舉升方式應(yīng)考慮的因素油井的供液能力是選擇人工舉升方法的主要依據(jù)之一，舉升方法的選擇實(shí)質(zhì)上就是選擇能夠發(fā)揮油井潛在產(chǎn)能的經(jīng)濟(jì)有效的舉升手段。選擇人工舉升方法應(yīng)考慮以下一些因素：油藏的驅(qū)動(dòng)類型；油藏流體的性質(zhì)；油井的完井狀況及生產(chǎn)動(dòng)態(tài) ；油井生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題；油井所處的地面環(huán)境；油田開發(fā)中后期的開采方式（如注水、注氣、注聚合物、注蒸氣及其它化學(xué)驅(qū)）；各種采油方法的經(jīng)濟(jì)效果。 選擇舉升方

3、式應(yīng)考慮的因素油井的供液能力是選擇人工舉升方法的 選擇舉升方式的基本原則能夠充分發(fā)揮油井的生產(chǎn)能力，滿足開發(fā)方案規(guī)定的配產(chǎn)任務(wù)；所選舉升設(shè)備工作效率較高；所選舉升方法可靠，對(duì)油井的生產(chǎn)狀況具有較強(qiáng)的適應(yīng)性；立足于減少井下作業(yè)工作量，所選舉升方法的油井維修與管理較方便；適合油田野外工作環(huán)境和動(dòng)力供應(yīng)條件；所選舉升方法投資少、效益高。 選擇舉升方式的基本原則能夠充分發(fā)揮油井的生產(chǎn)能力，滿足開發(fā)2舉升設(shè)計(jì)舉升設(shè)計(jì)的前提是確定油井產(chǎn)能。油井產(chǎn)能通常用以下三種方法進(jìn)行估算：產(chǎn)液指數(shù)法（PI法）VOGEL方程（IPR方法）單相流與兩相流的結(jié)合（PIIPR）方法 2舉升設(shè)計(jì)舉升設(shè)計(jì)的前提是確定油井產(chǎn)能。 油

4、井生產(chǎn)的三個(gè)基本流動(dòng)過程油層到井底的流動(dòng)(地層滲流)井底到井口的流動(dòng)(井筒多相管流)井口到分離器(地面水平或傾斜管流)氣液兩相流基本理論油井流入動(dòng)態(tài) 油井生產(chǎn)的三個(gè)基本流動(dòng)過程油層到井底的流動(dòng)井底到井口的流動(dòng)IPR曲線基本形狀與油藏驅(qū)動(dòng)類型有關(guān)。即使在同一驅(qū)動(dòng)方式下，還將取決于油藏壓力、油層厚度、滲透率及流體物理性質(zhì)等。prqomax 典型的流入動(dòng)態(tài)曲線IPR曲線基本形狀與油藏驅(qū)動(dòng)類型有關(guān)。即使在同一驅(qū)動(dòng)方式下，這種方法在描述油井流入時(shí)，假設(shè)流入油井的產(chǎn)量與生產(chǎn)壓差成正比，并引入采油指數(shù)的概念。 PI法這種方法在描述油井流入時(shí)，假設(shè)流入油井的產(chǎn)量與生產(chǎn)壓差成正比 Vogel方程當(dāng)油井中含有氣體

5、時(shí)，用PI法估算油井產(chǎn)能誤差較大。1968年，Vogel提出了無因次的流入動(dòng)態(tài)（IPR）曲線方程。 Vogel方程當(dāng)油井中含有氣體時(shí)，用PI法估算油井產(chǎn)能誤差 a.計(jì)算c.根據(jù)給定的流壓及計(jì)算的相應(yīng)產(chǎn)量繪制IPR曲線b.給定不同流壓，計(jì)算相應(yīng)的產(chǎn)量：已知地層壓力和一個(gè)工作點(diǎn)( qo(test) , pwf(test) ) 繪制IPR曲線的步驟 a.計(jì)算c.根據(jù)給定的流壓及計(jì)算的相應(yīng)產(chǎn)量繪制IPR曲線b單相流與兩相流的結(jié)合（PIIPR）方法當(dāng)油藏壓力和井底流壓高于飽合壓力時(shí)，油流入曲線在Pr和飽合壓力Pb之間為一直線，當(dāng)Pwf2500M工作壓力25MPa溫度150（2）井口裝置井口高壓密封端子潛

6、油電機(jī)的外形為細(xì)長圓柱體，分單節(jié)和多節(jié)，節(jié)中分段，每段相當(dāng)一個(gè)小電機(jī)。每節(jié)電機(jī)由多個(gè)相同的小電機(jī)組成。在單節(jié)電機(jī)內(nèi)是由同一個(gè)外殼、同一個(gè)繞組、同一根軸組裝而成的。它主要由定子、轉(zhuǎn)子、止推軸承、油路循環(huán)系統(tǒng)組成。（3）潛油電機(jī)潛油電機(jī)的外形為細(xì)長圓柱體，分單節(jié)和多節(jié)，節(jié)中分段，每段相當(dāng)保護(hù)器分為沉淀（沉降）式保護(hù)器和膠囊式保護(hù)器。膠囊式保護(hù)器上部為膠囊式結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝有潤滑油，下部為沉降式結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：密封可靠，壽命長；電機(jī)油漏失少；機(jī)械密封分散，散熱性好。保護(hù)器原理保護(hù)器分為沉淀（沉降）式保護(hù)器和膠囊式保護(hù)器。保護(hù)器原理（5）油氣分離器油氣分離器是為了將井液中的氣體分離出，保證泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。常用

7、的分離器有沉降式和旋轉(zhuǎn)式兩種：沉降式分離器出現(xiàn)較早，但目前由于分離效率低、適用范圍小已逐漸被旋轉(zhuǎn)式分離器所取代。（5）油氣分離器油氣分離器是為了將井液中的氣體分離出，保證泵潛油離心泵就是一個(gè)多級(jí)離心泵（一般為196394級(jí),揚(yáng)程一般為154500m）。由多個(gè)葉輪和導(dǎo)輪組成，分多節(jié)串聯(lián)。其轉(zhuǎn)動(dòng)部分主要有軸、鍵、葉輪、墊片、軸套和定位卡簧等，固定部分主要有殼體、泵頭、泵座、導(dǎo)輪和扶正軸承等。相鄰兩節(jié)泵的泵殼用法蘭連接，軸用花鍵套連接。（6）潛油離心泵潛油離心泵就是一個(gè)多級(jí)離心泵（一般為196394級(jí),揚(yáng)程一（7）潛油電纜潛油電纜分為圓型和扁型兩種。1-導(dǎo)體 2-絕緣層3-護(hù)套層4-襯墊層或護(hù)套層

8、5-鎧裝層 （7）潛油電纜潛油電纜分為圓型和扁型兩種。1-導(dǎo)體 （8）變壓器、控制柜變壓器的作用是將電源電壓變?yōu)殡姍C(jī)所需電壓?？刂破恋淖饔檬强刂齐姍C(jī)運(yùn)行，短路、過載、欠載保護(hù)。（8）變壓器、控制柜變壓器的作用是將電源電壓變?yōu)殡姍C(jī)所需電壓電泵最早是由蘇聯(lián)人A.S.艾魯托諾夫于1923年研究發(fā)明的，并且把這種泵的概念介紹到美國。1926年美國第一臺(tái)潛油電泵在洛杉機(jī)問世，從此開始了潛油電泵用于原油生產(chǎn)的歷史。美國在潛油電泵的研究制造和使用方面已有近八十年的歷史，無論是在制造工藝，還是在應(yīng)用技術(shù)方面都居世界領(lǐng)先地位。我國是從1964年開始進(jìn)行潛油電泵的研制和抽油試驗(yàn)，于1981年由天津電機(jī)廠首先研制成

9、功排量200m3/d,揚(yáng)程為800m的潛油電泵機(jī)組。（9）潛油電泵發(fā)展歷史電泵最早是由蘇聯(lián)人A.S.艾魯托諾夫于1923年研究發(fā)明的，潛油電泵具有排量大、地面設(shè)備及向井下傳遞能量的方式簡單等特點(diǎn)，常作為高產(chǎn)井及中、高含水期油井提高排液量的一種采油方式。電泵的優(yōu)點(diǎn)：大排量，操作簡單，自動(dòng)化程度高，適合斜井和水平井，容易清蠟，檢泵周期比較長等。電泵的缺點(diǎn)：下深受電機(jī)功率和耐溫等級(jí)的限制，可選排量受套管尺寸的限制，一次投資高，維修成本高，氣體影響泵效等。（10）潛油電泵的特點(diǎn)潛油電泵具有排量大、地面設(shè)備及向井下傳遞能量的方式簡單等特點(diǎn)螺桿泵是一種內(nèi)嚙合偏心回轉(zhuǎn)的容積泵，可以將介質(zhì)連續(xù)地，均速地、而且

10、容積恒定地從吸入口送到壓出端。6螺桿泵井螺桿泵是一種內(nèi)嚙合偏心回轉(zhuǎn)的容積泵，可以將介質(zhì)連續(xù)地，均速地單螺桿泵由法國人勒內(nèi)莫依諾發(fā)明,距今已有70多年的歷史。螺桿泵應(yīng)用于原油開采是最近二十幾年的事情，它是為開采高粘度原油而設(shè)計(jì)的。我國從 80 年代末期開始研究和應(yīng)用螺桿泵舉升技術(shù)，進(jìn)入 90 年代以后螺桿泵的研究與應(yīng)用開始加快。目前已形成排量為2-800m3/d、揚(yáng)程為500-2000m的系列產(chǎn)品，并已在國內(nèi)各大油田推廣應(yīng)用。（1）螺桿泵技術(shù)的發(fā)展單螺桿泵由法國人勒內(nèi)莫依諾發(fā)明,距今已有70多年的歷史。螺（2）單螺桿泵工作原理由于螺桿與襯筒內(nèi)壁的緊密配合，在泵的吸入口和排出口之間分隔成多個(gè)密封空

11、間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，這些密封空間在泵的吸入端不斷形成，將吸入室中的液體封入其中并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端，將封閉在各空間中的液體不斷排出。（2）單螺桿泵工作原理由于螺桿與襯筒內(nèi)壁的緊密配合，在泵的吸優(yōu)點(diǎn)：螺桿泵運(yùn)動(dòng)部件少，沒有閥件和復(fù)雜的流道，吸入性能好，水力損失小，介質(zhì)連續(xù)均勻吸入和排出，砂粒不易沉積，不易結(jié)蠟，不會(huì)產(chǎn)生氣鎖現(xiàn)象，同時(shí)螺桿泵采油系統(tǒng)又具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、耗能低、投資低、使用和安裝維修保養(yǎng)方便等特點(diǎn)，在舉升條件相同的情況下，與抽油機(jī)和電泵相比，一次性投資少、能耗低、適應(yīng)性強(qiáng)，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。（3）螺桿泵的主要特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（3）螺桿泵的主要特點(diǎn)缺點(diǎn)：定子最容易

12、損壞，每次檢泵，必須起下管柱；泵需要流體潤滑，定子彈性體易老化；不適合在注蒸汽井應(yīng)用；對(duì)井斜要求比較高?？倝侯^較小，下泵深度受限制。缺點(diǎn)：地面電控箱地面驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)桿螺桿泵螺桿泵裝置（4）螺桿泵裝置的組成詳細(xì)結(jié)構(gòu)地面電控箱螺桿泵裝置（4）螺桿泵裝置的組成詳細(xì)結(jié)構(gòu)7氣舉采油氣舉是一種對(duì)油井適應(yīng)性較強(qiáng)的機(jī)械采油方式。它的舉升深度大，生產(chǎn)范圍大，井下測(cè)試工藝簡單。在有足夠氣源的條件下，通常被選為高油氣比、高產(chǎn)深井及定向井，特別是叢式井的采油方式。 7氣舉采油氣舉是一種對(duì)油井適應(yīng)性較強(qiáng)的機(jī)械采油方式。它的舉（1）氣舉原理（1）氣舉原理（2）氣舉采油特點(diǎn)氣舉采油的優(yōu)點(diǎn)： 排量大，小井眼中更優(yōu)越。 調(diào)整排量簡便，適應(yīng)廣泛的排量變化。 井下設(shè)備簡單，效率高，不受井溫限制，可進(jìn)行綜合試井研究，適于高度自動(dòng)化管理。 免修期長，操作及維修費(fèi)用低，可用于斜井、小井眼井，可進(jìn)行同井開采。 防腐和防垢簡便。（2）氣舉采油特點(diǎn)氣舉采油的優(yōu)點(diǎn)：（2）氣舉采油特點(diǎn)氣舉采油的缺點(diǎn)：投資較高，須建壓氣站，循環(huán)管線，鋼材消耗大、利用率低，因此大井距大油田不宜采用，操作費(fèi)用也很高。雙層分采井內(nèi)，如兩層距離大，井底壓力低，則氣舉下層困難。套管損壞井不宜采用。采用腐蝕性氣源時(shí)，舉身成本高。高壓氣舉不安全。易形成乳化物，給原油處理帶來一定困難。低排量時(shí)能量利用效率低。（2）氣舉采油特點(diǎn)氣舉采油的缺點(diǎn)：三種常見的氣