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文檔簡介

有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計施工推薦作法勝利油田SY/T5873-2005有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計施工推薦作法勝利油田SY/T5873-21概況

隨著油田的開發(fā),原油生產(chǎn)中遇到許多新問題,為了解決這些新問題,涌現(xiàn)出許多新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備。SY/T5873.1~4-93、SY/T5905-93、SY/T5903-93等六項標(biāo)準(zhǔn),發(fā)布實施十余年,為油田生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。但受當(dāng)時設(shè)備和技術(shù)現(xiàn)狀的限制,原標(biāo)準(zhǔn)部分內(nèi)容已不適用于目前油田的生產(chǎn)現(xiàn)狀,有些數(shù)據(jù)、參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)需要及技術(shù)改進(jìn)需要調(diào)整。為了適應(yīng)油田開發(fā)技術(shù)發(fā)展的需要,使設(shè)計、施工單位在抽油系統(tǒng)作業(yè)的各個環(huán)節(jié)中有一個可遵循的統(tǒng)一的規(guī)范,并且為方便使用,對六項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了整合修訂。

有桿泵抽油系統(tǒng)是一套完整的體系,過去的標(biāo)準(zhǔn)分得過細(xì),既有許多重疊、重復(fù)的條文,又在許多方面缺少必要的聯(lián)系。因此,通過這次整合修訂,增強(qiáng)其先進(jìn)性、實用性和可操作性。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法概況隨著油田的開發(fā),原油生產(chǎn)中遇到許2

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代3㈤機(jī)采措施不完善

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了游梁式抽油機(jī)選型及安裝、抽油泵選擇作法、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于油田有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工。一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法㈤機(jī)采措施不完善本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了游梁式抽油機(jī)4㈤機(jī)采措施不完善一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

本標(biāo)準(zhǔn)與SY/T5873.1~4-93、SY/T5905-93、SY/T5903-93六個標(biāo)準(zhǔn)相比主要變化如下:

本標(biāo)準(zhǔn)對六項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了統(tǒng)一的整合修訂。對標(biāo)準(zhǔn)的編排方式、對原6個標(biāo)準(zhǔn)中重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行了較大的刪改;對6個標(biāo)準(zhǔn)中物理量代號進(jìn)行了統(tǒng)一編排。

▲1.將每個標(biāo)準(zhǔn)中都包含的抽油機(jī)選擇計算整合為標(biāo)準(zhǔn)的第四部分“游梁式抽油機(jī)選型及安裝”;增加了抽油機(jī)安裝的內(nèi)容。

▲2.抽油泵選擇整合為標(biāo)準(zhǔn)第五部分“抽油泵選擇作法”;

▲3.抽油桿選擇、長度計算及抽油桿強(qiáng)度校核計算整合為標(biāo)準(zhǔn)的第六部分“抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法”;

4.“生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計”整合為標(biāo)準(zhǔn)第七部分;

▲5.將“施工”整合為標(biāo)準(zhǔn)的第八部分。㈤機(jī)采措施不完善一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推5

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代6㈤機(jī)采措施不完善1、組合抽油桿柱代號

采用桿柱最上部和最下部的抽油桿規(guī)格代號(見表1)組成,最上部抽油桿柱規(guī)格代號放在前面。例:19mm,16mm,13mm抽油桿組成的桿柱,則組合抽油桿柱代號表示為64。二、

代號抽油桿規(guī)格代號987654抽油桿直徑,mm2925221916132、物理量代號

本標(biāo)準(zhǔn)中涉及的物理量有145個(見講義中的表2)。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法表1組合抽油桿柱代號

145個物理量原來分散在六個標(biāo)準(zhǔn)中,且同一個物理量有不同的代號,比較混亂,本次修訂依據(jù)SY/T6580-2004《石油天然氣勘探開發(fā)常用量和單位》中規(guī)定的物理量代號,進(jìn)行了統(tǒng)一歸納編排。㈤機(jī)采措施不完善1、組合抽油桿柱代號二、代號7

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代8㈤機(jī)采措施不完善1、游梁式抽油機(jī)選型原則三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法在一定參數(shù)配合和需要的下泵深度下,抽油機(jī)的選擇主要由懸點(diǎn)載荷和曲柄扭矩兩項指標(biāo)來確定,即懸點(diǎn)最大載荷及曲柄軸最大扭矩不超過它們額定值。所選擇的游梁式抽油機(jī),應(yīng)在使用期的大部分時間內(nèi)具有較高的載荷利用率、扭矩利用率和電機(jī)功率利用率。盡可能選用節(jié)能抽油機(jī)。所選擇的抽油機(jī)應(yīng)進(jìn)行區(qū)域統(tǒng)籌,對同一油區(qū)或同一個采油廠或油田,所選機(jī)型不宜太雜,流體性質(zhì)和載荷要求都相近的井盡量選擇同一規(guī)格和型號的抽油機(jī)所選擇的游梁式抽油機(jī),應(yīng)滿足油田開發(fā)方案長期需要。㈤機(jī)采措施不完善1、游梁式抽油機(jī)選型原則三、游梁式抽油機(jī)9㈤機(jī)采措施不完善1)確定選型圖因該井原油較稠,故選擇長沖程抽油機(jī),確定圖A.4為此井選型圖。2)選擇機(jī)型在橫坐標(biāo)軸上找出下泵深度1150m的點(diǎn),由此點(diǎn)作橫坐標(biāo)軸的垂線;再在縱坐標(biāo)軸上找出和油井產(chǎn)量70m3/d對應(yīng)的點(diǎn),由此點(diǎn)作縱坐標(biāo)軸的垂線。兩垂線的交點(diǎn)落在8-3-37抽油機(jī)選擇區(qū)域范圍內(nèi)。該機(jī)型即為選擇的機(jī)型。三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝2、游梁式抽油機(jī)選型(舉例說明)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

已知一油井含水為零,原油密度為0.912g/cm3,動力粘度1100mPa·s,設(shè)計該井產(chǎn)量為70m3/d,其相應(yīng)所需下泵深度為1150m,對抽油機(jī)進(jìn)行選型。圖A.4

游梁式抽油機(jī)選型圖C

o㈤機(jī)采措施不完善1)確定選型圖三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝10㈤機(jī)采措施不完善三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝2、游梁式抽油機(jī)選型(舉例說明)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

已知一油井含水為零,原油密度為0.912g/cm3,動力粘度1100mPa·s,設(shè)計該井產(chǎn)量為70m3/d,其相應(yīng)所需下泵深度為1150m,對抽油機(jī)進(jìn)行選型。圖A.4

游梁式抽油機(jī)選型圖C

3)根據(jù)設(shè)定的抽油機(jī)適用年限,預(yù)測其油井末期生產(chǎn)動態(tài),并重新考慮上兩步。這樣選擇的機(jī)型就可滿足油井生產(chǎn)變化的年限要求。4)在無法預(yù)測抽油機(jī)適用年限末期油井動態(tài)時,為滿足抽油機(jī)的適用年限,一般在所選型號的基礎(chǔ)上,應(yīng)選大1個等級的機(jī)型為最終選擇的機(jī)型。㈤機(jī)采措施不完善三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝2、游梁式抽油11㈤機(jī)采措施不完善3、游梁式抽油機(jī)安裝

抽油機(jī)的現(xiàn)場安裝與抽油機(jī)出廠前的總裝順序基本相同,油井現(xiàn)場組裝時,底座安裝位置有較嚴(yán)格的尺寸限制,以保證旋繩器對中井口。抽油機(jī)安裝時參閱隨機(jī)說明書,并執(zhí)行SY/T0408-2000中有關(guān)抽油機(jī)安裝的要求。三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法原標(biāo)準(zhǔn)5905-93中未包含該內(nèi)容,因為本標(biāo)準(zhǔn)涉及施工方面的推薦作法,所以增加此內(nèi)容。㈤機(jī)采措施不完善3、游梁式抽油機(jī)安裝三、游梁式抽油機(jī)選型12

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代13㈤機(jī)采措施不完善

對產(chǎn)量小的深抽井,應(yīng)優(yōu)先選用桿式泵。

對含氣高、多砂、高粘等特殊條件的油井,可考慮采用特殊泵型,如防氣泵、防砂泵、抽稠泵等;對因某些原因需下長尾管的油井,應(yīng)采用過橋泵;對長沖程抽油井,可采用整筒泵;對高產(chǎn)能而套管直徑相對較小的油井,可使用串聯(lián)泵;對于斜井,應(yīng)優(yōu)先選擇整筒懸掛式泵。四、抽油泵選擇作法1、抽油泵選擇原則

所選擇的泵徑,應(yīng)當(dāng)以當(dāng)前油井的預(yù)測產(chǎn)能為計算依據(jù)。對流體性質(zhì)和下泵深度為常規(guī)條件的井,應(yīng)以最大沖程、中等沖次為原則計算得出;對稠油或深泵掛井,應(yīng)以最大沖程、較低沖次計算得出,以求得合理的生產(chǎn)效果,而且能在投產(chǎn)后,當(dāng)油井的實際供液能力與預(yù)測值有一定出入時有地面調(diào)整參數(shù)的余地。

選擇的泵間隙等級,應(yīng)根據(jù)井液的粘度確定,一般條件(<0.1Pa·s)可選用Ⅰ級泵,井液粘度較高(0.1Pa·s~0.43Pa·s)可選用Ⅱ級泵,對高粘度油井(0.43Pa·s~1.10Pa·s)可選用Ⅲ級泵,各級泵的最大漏失量應(yīng)不高于SY/T5059中規(guī)定的數(shù)值。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法㈤機(jī)采措施不完善對產(chǎn)量小的深抽井,應(yīng)優(yōu)先選用桿14㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法2、抽油泵泵效選取一般推薦泵效值為60%~70%。根據(jù)施工前一段時期的生產(chǎn)綜合記錄選取泵效值。根據(jù)同層系的油井選取泵效值。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法3、抽油泵泵徑確定

泵徑按下式計算:dp-泵徑,mmqL-產(chǎn)量,m3/ds

-沖程,mρwL-液體密度,kg/m3n-沖次,min-1ηp

-泵效㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法2、抽油泵泵效選取一般15㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定直井:下泵深度主要由油層中部深度、油層中部流壓及沉沒壓力來確定,一般按下式計算:有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法Pps-要求泵充滿程度為η時所需要的沉沒壓力,

Pa

Pwf-油層中部流壓,PaρwL

-液體密度,PaH-油層中部深度,m㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定16㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定

斜井:先確定斜井下泵垂直深度(Dp),再折算出下泵的斜長深度(Dp′)。然后調(diào)整下泵垂直深度,使其符合井斜角和井眼曲率半徑的限制。(1)折算的下泵斜長深度處井段井斜角α≤35°時,該下泵深度可確定。(2)當(dāng)井斜角α>35°時,必須用保證抽油泵穩(wěn)定工作允許的井斜角(αe)進(jìn)行驗證,使α<αe。αe用下式計算:有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法h-閥球與閥座接觸點(diǎn)距閥罩內(nèi)壁的距離,mRb-閥球半徑,m㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定17㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定(3)下泵深度處井段△L長度內(nèi)井筒軸線曲率半徑Rw必須大于抽油泵不產(chǎn)生彎曲的井筒軸線曲率半徑Rwe,即Rw>Rwe。保證抽油泵不產(chǎn)生彎曲的井筒軸線曲率半徑(Rwe)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法當(dāng)井斜角不大于12°時,要求Rw>Rwe;而當(dāng)井斜角大于12°時,除要求Rw>Rwe外,還要求△L井段的井斜全角變化律小于0.125°/25m,且該井段的長度大于50m。(4)泵掛井段以上的其它井段井斜全角變化率應(yīng)小于10°/25m。

下泵深度Dp處井段△L長度內(nèi)井筒軸線曲率半徑Rw按下式計算。㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定18

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代19㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法1、抽油桿選擇原則2)在輕載荷或中載荷有輕微鹽水腐蝕的油井中,選擇C級抽油桿。3)在中載荷有腐蝕介質(zhì)CO2,H2S及含砂、含蠟高的油井中,選擇K級抽油桿。4)在重載荷有輕微鹽水腐蝕的油井中,選擇D級或H級抽油桿。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法1)抽油桿材質(zhì)和級別的選擇,應(yīng)根據(jù)油井流體性質(zhì)和載荷類型確定,抽油桿等級和對應(yīng)的抗拉強(qiáng)度見下表。

抽油桿的力學(xué)性能單位為兆帕抽油桿等級KCDH抽油桿抗拉強(qiáng)度620~793620~793793~965966~1136㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法120㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

抽油桿柱設(shè)計采用修正的古德曼應(yīng)力圖,采用多級桿柱組合為最佳。桿柱級數(shù)、各級桿長度按照各級桿等強(qiáng)度原則,并考慮到保持質(zhì)量最小,通過計算確定,也可以從標(biāo)準(zhǔn)附錄B中表B.1上直接查找,設(shè)計時各級桿的最大應(yīng)力差應(yīng)在0.5MPa。同時,為了減少70mm以上泵或深抽時抽油桿下部的斷裂次數(shù),對抽油桿下部可以考慮加重,防止桿柱的縱向彎曲。下面舉例說明。2、抽油桿柱組合設(shè)計方法㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法有21㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法1)初定抽油桿強(qiáng)度級別因采出液體中含少量鹽,載荷較重,試選用D級抽油桿,其最低抗拉強(qiáng)度T=793MPa,取SF=0.9。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

已知抽油泵公稱直徑dP

=44mm,泵隙為Ⅰ級(δ=0.035mm),有兩個排出閥,抽油泵下入深度DP=1800m,動液面深度1400m,井口回壓0.7MPa,采出液體中含少量鹽,液體動力粘度10mPa·s,密度850kg/m3,生產(chǎn)參數(shù):S=6m,n=4min-1;油管柱未錨定,需設(shè)計抽油桿柱。2)初選抽油桿柱組合型式由已知dP

=44mm,S=6m,n=4min-1,DP=1800m。查抽油桿柱組合設(shè)計表B.1,選擇代號為65的抽油桿柱較為合適,其最大下泵深度Lmax=1843m,桿柱由58%的19mm抽油桿,42%的16mm抽油桿二級組成。N3)抽油泵泵筒與柱塞之間的摩擦載荷計算㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法222㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法4)雷諾數(shù)計算5)流量系數(shù)計算因為Re=9448<3×104,知:μ=0.286)液體通過排出閥的水力阻力所產(chǎn)生的對柱塞底部向上推力計算N7)作用于抽油桿底部液體浮力計算N8)下行程時抽油桿柱底部所受的總下行阻力計算N㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法223㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法9)需配加重桿長度計算設(shè)選用加重桿的直徑為38mm,則:m10)各級抽油桿長度計算16mm抽油桿柱=(1800-44)×41%=738m組合結(jié)果:38mm×44m+19mm×1018m+16mm×738m19mm抽油桿柱=1800-44-738=1018m11)抽油桿柱加權(quán)平均截面積計算m212)油管柱加權(quán)平均截面積計算:根據(jù)計算出的各級抽油桿長度,選擇油管柱為:73mm×1800m,由此得:m2㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法224㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法13)抽油桿柱在液體中的重力計算15)計算初變形期末懸點(diǎn)位移16)初變形期曲柄轉(zhuǎn)角計算17)計算變形分布系數(shù)N14)液體載荷計算N㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法225㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法19)校核疲勞強(qiáng)度MPa則:<其中:故抽油桿柱強(qiáng)度足夠。

MPa18)懸點(diǎn)最大、最小載荷計算NN㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法226

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代27㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計1抽油桿柱結(jié)構(gòu)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法柱塞光桿抽油桿開泄器防脫器扶正器(含加重桿)防蠟器緩沖器柱塞光桿抽油桿脫接器圖1圖21)抽油桿柱的基本結(jié)構(gòu)自上而下的組成順序是光桿、抽油桿(單級或多級)、柱塞(見圖1)。

2)因油井條件或管柱結(jié)構(gòu)的需要可在桿柱上安裝相關(guān)的井下工具(見圖2)。㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計1抽油桿柱結(jié)構(gòu)有桿28㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法1)基本油管柱結(jié)構(gòu)基本油管柱結(jié)構(gòu),自上而下的組成順序是油管、泵、篩管、尾管和死堵(見圖3)。

2)常規(guī)油管柱結(jié)構(gòu)

圖4為因油井條件需要加裝各種井下工具的常規(guī)油管柱結(jié)構(gòu)?;匾魳?biāo)人工井底死堵尾管篩管泵套管油管或氣錨、砂錨人工井底死堵篩管防蠟器泵套管油管扶正器泄油器錨圖3圖42、油管柱結(jié)構(gòu)㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施29㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計2、油管柱結(jié)構(gòu)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法3)分采油管柱結(jié)構(gòu)★丟手分采管柱

已明確長期堵水層位的井或下泵深度與堵水層位距離較大的井,同時該井不屬于套管變形區(qū),則應(yīng)使用丟手分采管柱(見圖5)?!镎w分采管柱

封上層采下層和封中間層采上下層井的分采管柱(見圖6)。封下層采上層井的分采管柱(見圖7)。封上下層采中間層井的分采管柱(見圖8)圖5圖6圖7圖8封隔器封隔器人工井底死堵篩管抽油管柱篩管封隔器封隔器人工井底死堵篩管泵篩管封隔器人工井底死堵泵封隔器封隔器篩管封隔器人工井底死堵篩管泵㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計2、油管柱結(jié)構(gòu)有桿泵抽30㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法4)丟手不壓井管柱常規(guī)抽油管柱尾部接扶正器和捅桿。丟手封隔器定位于套管射孔頂界以上,丟手封隔器下接活門,活門下接篩管、尾管和死堵,抽油管柱上部加裝井口工作筒(見圖9)。5)偏心測試管柱結(jié)構(gòu)在偏心井口條件下,把常規(guī)抽油管柱的尾端死堵改用導(dǎo)錐形死堵(見圖10)。6)熱洗防壓井管柱對油層壓力低的非大套管井,在常規(guī)抽油管柱以下接一級封隔器坐封在射孔頂界以上,封隔器以下接單流閥(見圖11)。抽油桿井口工作筒活門篩管扶正器封隔器捅桿死堵篩管泵人工井底人工井底人工井底抽油桿泵泵篩管篩管封隔器單流閥篩管偏堵死堵圖9圖10圖112、油管柱結(jié)構(gòu)㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施31㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計3、油管柱選配要求有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法1)除地層壓力明顯低于靜液柱壓力、井口無法裝不壓井控制器及只有壓井才能進(jìn)行起下作業(yè)的特殊工藝外,管柱的設(shè)計宜采用不壓井工藝。3)氣舉找水管柱的尾端應(yīng)距射孔頂界15m以上,泵下工作筒規(guī)格的選擇應(yīng)保證其堵塞器能從泵中通過,且能順利通過測試儀器。2)對裝有偏心井口的井,管柱尾端須采用錐形死堵,管柱尾端應(yīng)距射孔頂界15m以上,油管掛以下8m之內(nèi)不能有油管接箍,偏心寬度應(yīng)大于35mm。㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計3、油管柱選配要求有桿32㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計3、油管柱選配要求有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法4)桿柱上各井下工具和抽油桿接箍的生產(chǎn)運(yùn)行位置應(yīng)避開泄油器和復(fù)合管柱的變徑接頭。6)不支撐井底的丟手分采管柱須有卡瓦封隔器或卡瓦固定,不帶卡瓦的支撐井底的丟手分采管柱在封堵層上下均須有封隔器進(jìn)行防頂平衡。5)刮蠟器或扶正刮蠟器的限位塊在抽油桿上的固定方式,應(yīng)以不損害抽油桿為前提。7)使用丟手不壓井(分采)管柱的井,抽油管柱不能壓在丟手管柱上,應(yīng)與其有0.3m以上的距離。㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計3、油管柱選配要求有桿33

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代34㈤機(jī)采措施不完善七、施工1、施工設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

★根據(jù)油井目前生產(chǎn)狀況或地質(zhì)方案編寫施工設(shè)計書。若需要更改施工設(shè)計,必須由設(shè)計單位提出補(bǔ)充設(shè)計或設(shè)計變更通知單,經(jīng)審批后方可實施。

★施工設(shè)計書的格式及填寫要求見附錄D。2、施工準(zhǔn)備按SY/T5587.5—2004標(biāo)準(zhǔn)中的要求。分為資料準(zhǔn)備、設(shè)備準(zhǔn)備、工具管柱準(zhǔn)備、修井液準(zhǔn)備四項。㈤機(jī)采措施不完善七、施工1、施工設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施35㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法1)洗井按SY/T5587.5—2004標(biāo)準(zhǔn)中“洗井作業(yè)程序與質(zhì)量控制”的要求進(jìn)行。2)壓井按SY/T5587.3-2004標(biāo)準(zhǔn)中的“壓井施工”作業(yè)程序的要求進(jìn)行。3)起抽油桿柱★要做好井控工作,安裝好井控裝置。裝有脫接器的井,起第一根抽油桿時要緩慢上提,以保證脫接器順利脫開;裝有開泄器的井,當(dāng)開泄器接近泄油器時也要緩慢上提,以保證順利打開泄油器。上提抽油桿柱遇阻時,不能盲目硬拔,應(yīng)查明原因制定措施后再進(jìn)行處理?!锲鸪橛蜅U柱時各崗位要密切配合,防止造成抽油桿變形,防止造成井下落物。★平穩(wěn)操作起完抽油桿及活塞。抽油桿橋要求使用4根油管搭成,每根油管至少使用4個橋座架起,起出的抽油桿在桿橋上每10根1組排列整齊,抽油桿懸空端長度不得大于1.0m,抽油桿距地面高度不得小于0.5m。㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽36㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法4)起管柱按SY/T5587.5-2004標(biāo)準(zhǔn)中的“起下油管作業(yè)程序與質(zhì)量控制”要求進(jìn)行。5)刮蠟、通井按SY/T5587.5-2004標(biāo)準(zhǔn)中的“通井、刮削套管作業(yè)程序與質(zhì)量控制”要求進(jìn)行。6)替噴按SY/T5587.3-2004標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)“替噴”的要求進(jìn)行。7)探砂面、沖砂按SY/T5587.5—2004標(biāo)準(zhǔn)中的“探砂面、沖砂作業(yè)程序與質(zhì)量控制”要求進(jìn)行。㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽37㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法8)配管柱★用蒸汽清洗油管、抽油桿,確保下井油管、抽油桿及工具清潔?!锫菁y損壞,桿體彎曲、接頭或桿體磨損嚴(yán)重,或有其他變形的抽油桿不允許下井。螺紋損壞,管體有砂眼、孔洞、裂縫、磨損的油管不允許下井。必要時要檢測油管和抽油桿疲勞強(qiáng)度?!?3mm普通油管使用Ф59mm×800㎜內(nèi)徑規(guī)通油管,89mm油管使用Ф73mm×800㎜內(nèi)徑規(guī)通油管,不合格油管不允許下井。★油管和抽油桿要3丈量、3對口,做好記錄,3次丈量結(jié)果下井管柱總長度誤差小于0.02%為合格。★組裝下井工具做到設(shè)計、合格證、實物三對口,復(fù)核無差錯后方可下井。9)下管柱按SY/T5587.5—2004標(biāo)準(zhǔn)中“下油管”的要求進(jìn)行。㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽38㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法10)下抽油桿柱抽油桿規(guī)格mm上緊矩,kN·m應(yīng)力為245MPa應(yīng)力大于245MPa160.300.33190.480.53220.720.79251.101.22291.521.67表4抽油桿上扣扭矩執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)★抽油桿螺紋及接觸端面必須清洗干凈,加裝抽油桿扶正器的位置、數(shù)量符合設(shè)計要求。★抽油桿上扣扭矩應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)中表4的規(guī)定。㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽39㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法★防止上扣扭矩過大,損壞抽油桿螺紋。★平穩(wěn)緩慢下放,使活塞順利進(jìn)入泵筒。裝有脫接器的井,對接好脫接器,對接后提抽油桿不能超高,防止脫接器脫開。裝有井下開關(guān)的井,按照使用要求打開井下開關(guān)?!锘钊M(jìn)泵筒后,光桿伸入頂絲法蘭以下長度不小于防沖距與最大沖程長度之和?;钊M(jìn)泵筒后,驢頭在下死點(diǎn),確保光桿伸入懸繩器的長度不大于0.3m。

11)試抽交井裝驢頭對中井口,嚴(yán)防光桿彎曲,并按照設(shè)計要求對好防沖距。試抽憋壓達(dá)到3MPa~5MPa,穩(wěn)壓15min,降壓小于0.3MPa為合格,憋壓不合格應(yīng)查找原因。倒流程,啟抽。觀察生產(chǎn)情況正常后交井。10)下抽油桿柱㈤機(jī)采措施不完善七、施工3、起下作業(yè)程序及技術(shù)要求有桿泵抽40㈤機(jī)采措施不完善七、施工4、編寫施工總結(jié)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法★完工后及時編寫施工總結(jié)?!锸┕た偨Y(jié)格式見標(biāo)準(zhǔn)附錄E。5、健康安全環(huán)保質(zhì)量控制按SY/T6361-1998、SY/T6362-1998和SY/T5587.5—2004標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)要求執(zhí)行。

㈤機(jī)采措施不完善七、施工4、編寫施工總結(jié)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計41

謝謝大家謝謝大家42有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計施工推薦作法勝利油田SY/T5873-2005有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計施工推薦作法勝利油田SY/T5873-243概況

隨著油田的開發(fā),原油生產(chǎn)中遇到許多新問題,為了解決這些新問題,涌現(xiàn)出許多新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備。SY/T5873.1~4-93、SY/T5905-93、SY/T5903-93等六項標(biāo)準(zhǔn),發(fā)布實施十余年,為油田生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。但受當(dāng)時設(shè)備和技術(shù)現(xiàn)狀的限制,原標(biāo)準(zhǔn)部分內(nèi)容已不適用于目前油田的生產(chǎn)現(xiàn)狀,有些數(shù)據(jù)、參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)需要及技術(shù)改進(jìn)需要調(diào)整。為了適應(yīng)油田開發(fā)技術(shù)發(fā)展的需要,使設(shè)計、施工單位在抽油系統(tǒng)作業(yè)的各個環(huán)節(jié)中有一個可遵循的統(tǒng)一的規(guī)范,并且為方便使用,對六項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了整合修訂。

有桿泵抽油系統(tǒng)是一套完整的體系,過去的標(biāo)準(zhǔn)分得過細(xì),既有許多重疊、重復(fù)的條文,又在許多方面缺少必要的聯(lián)系。因此,通過這次整合修訂,增強(qiáng)其先進(jìn)性、實用性和可操作性。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法概況隨著油田的開發(fā),原油生產(chǎn)中遇到許44

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代45㈤機(jī)采措施不完善

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了游梁式抽油機(jī)選型及安裝、抽油泵選擇作法、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于油田有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工。一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法㈤機(jī)采措施不完善本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了游梁式抽油機(jī)46㈤機(jī)采措施不完善一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

本標(biāo)準(zhǔn)與SY/T5873.1~4-93、SY/T5905-93、SY/T5903-93六個標(biāo)準(zhǔn)相比主要變化如下:

本標(biāo)準(zhǔn)對六項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了統(tǒng)一的整合修訂。對標(biāo)準(zhǔn)的編排方式、對原6個標(biāo)準(zhǔn)中重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行了較大的刪改;對6個標(biāo)準(zhǔn)中物理量代號進(jìn)行了統(tǒng)一編排。

▲1.將每個標(biāo)準(zhǔn)中都包含的抽油機(jī)選擇計算整合為標(biāo)準(zhǔn)的第四部分“游梁式抽油機(jī)選型及安裝”;增加了抽油機(jī)安裝的內(nèi)容。

▲2.抽油泵選擇整合為標(biāo)準(zhǔn)第五部分“抽油泵選擇作法”;

▲3.抽油桿選擇、長度計算及抽油桿強(qiáng)度校核計算整合為標(biāo)準(zhǔn)的第六部分“抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法”;

4.“生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計”整合為標(biāo)準(zhǔn)第七部分;

▲5.將“施工”整合為標(biāo)準(zhǔn)的第八部分。㈤機(jī)采措施不完善一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推47

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代48㈤機(jī)采措施不完善1、組合抽油桿柱代號

采用桿柱最上部和最下部的抽油桿規(guī)格代號(見表1)組成,最上部抽油桿柱規(guī)格代號放在前面。例:19mm,16mm,13mm抽油桿組成的桿柱,則組合抽油桿柱代號表示為64。二、

代號抽油桿規(guī)格代號987654抽油桿直徑,mm2925221916132、物理量代號

本標(biāo)準(zhǔn)中涉及的物理量有145個(見講義中的表2)。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法表1組合抽油桿柱代號

145個物理量原來分散在六個標(biāo)準(zhǔn)中,且同一個物理量有不同的代號,比較混亂,本次修訂依據(jù)SY/T6580-2004《石油天然氣勘探開發(fā)常用量和單位》中規(guī)定的物理量代號,進(jìn)行了統(tǒng)一歸納編排。㈤機(jī)采措施不完善1、組合抽油桿柱代號二、代號49

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代50㈤機(jī)采措施不完善1、游梁式抽油機(jī)選型原則三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法在一定參數(shù)配合和需要的下泵深度下,抽油機(jī)的選擇主要由懸點(diǎn)載荷和曲柄扭矩兩項指標(biāo)來確定,即懸點(diǎn)最大載荷及曲柄軸最大扭矩不超過它們額定值。所選擇的游梁式抽油機(jī),應(yīng)在使用期的大部分時間內(nèi)具有較高的載荷利用率、扭矩利用率和電機(jī)功率利用率。盡可能選用節(jié)能抽油機(jī)。所選擇的抽油機(jī)應(yīng)進(jìn)行區(qū)域統(tǒng)籌,對同一油區(qū)或同一個采油廠或油田,所選機(jī)型不宜太雜,流體性質(zhì)和載荷要求都相近的井盡量選擇同一規(guī)格和型號的抽油機(jī)所選擇的游梁式抽油機(jī),應(yīng)滿足油田開發(fā)方案長期需要。㈤機(jī)采措施不完善1、游梁式抽油機(jī)選型原則三、游梁式抽油機(jī)51㈤機(jī)采措施不完善1)確定選型圖因該井原油較稠,故選擇長沖程抽油機(jī),確定圖A.4為此井選型圖。2)選擇機(jī)型在橫坐標(biāo)軸上找出下泵深度1150m的點(diǎn),由此點(diǎn)作橫坐標(biāo)軸的垂線;再在縱坐標(biāo)軸上找出和油井產(chǎn)量70m3/d對應(yīng)的點(diǎn),由此點(diǎn)作縱坐標(biāo)軸的垂線。兩垂線的交點(diǎn)落在8-3-37抽油機(jī)選擇區(qū)域范圍內(nèi)。該機(jī)型即為選擇的機(jī)型。三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝2、游梁式抽油機(jī)選型(舉例說明)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

已知一油井含水為零,原油密度為0.912g/cm3,動力粘度1100mPa·s,設(shè)計該井產(chǎn)量為70m3/d,其相應(yīng)所需下泵深度為1150m,對抽油機(jī)進(jìn)行選型。圖A.4

游梁式抽油機(jī)選型圖C

o㈤機(jī)采措施不完善1)確定選型圖三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝52㈤機(jī)采措施不完善三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝2、游梁式抽油機(jī)選型(舉例說明)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

已知一油井含水為零,原油密度為0.912g/cm3,動力粘度1100mPa·s,設(shè)計該井產(chǎn)量為70m3/d,其相應(yīng)所需下泵深度為1150m,對抽油機(jī)進(jìn)行選型。圖A.4

游梁式抽油機(jī)選型圖C

3)根據(jù)設(shè)定的抽油機(jī)適用年限,預(yù)測其油井末期生產(chǎn)動態(tài),并重新考慮上兩步。這樣選擇的機(jī)型就可滿足油井生產(chǎn)變化的年限要求。4)在無法預(yù)測抽油機(jī)適用年限末期油井動態(tài)時,為滿足抽油機(jī)的適用年限,一般在所選型號的基礎(chǔ)上,應(yīng)選大1個等級的機(jī)型為最終選擇的機(jī)型。㈤機(jī)采措施不完善三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝2、游梁式抽油53㈤機(jī)采措施不完善3、游梁式抽油機(jī)安裝

抽油機(jī)的現(xiàn)場安裝與抽油機(jī)出廠前的總裝順序基本相同,油井現(xiàn)場組裝時,底座安裝位置有較嚴(yán)格的尺寸限制,以保證旋繩器對中井口。抽油機(jī)安裝時參閱隨機(jī)說明書,并執(zhí)行SY/T0408-2000中有關(guān)抽油機(jī)安裝的要求。三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法原標(biāo)準(zhǔn)5905-93中未包含該內(nèi)容,因為本標(biāo)準(zhǔn)涉及施工方面的推薦作法,所以增加此內(nèi)容。㈤機(jī)采措施不完善3、游梁式抽油機(jī)安裝三、游梁式抽油機(jī)選型54

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代55㈤機(jī)采措施不完善

對產(chǎn)量小的深抽井,應(yīng)優(yōu)先選用桿式泵。

對含氣高、多砂、高粘等特殊條件的油井,可考慮采用特殊泵型,如防氣泵、防砂泵、抽稠泵等;對因某些原因需下長尾管的油井,應(yīng)采用過橋泵;對長沖程抽油井,可采用整筒泵;對高產(chǎn)能而套管直徑相對較小的油井,可使用串聯(lián)泵;對于斜井,應(yīng)優(yōu)先選擇整筒懸掛式泵。四、抽油泵選擇作法1、抽油泵選擇原則

所選擇的泵徑,應(yīng)當(dāng)以當(dāng)前油井的預(yù)測產(chǎn)能為計算依據(jù)。對流體性質(zhì)和下泵深度為常規(guī)條件的井,應(yīng)以最大沖程、中等沖次為原則計算得出;對稠油或深泵掛井,應(yīng)以最大沖程、較低沖次計算得出,以求得合理的生產(chǎn)效果,而且能在投產(chǎn)后,當(dāng)油井的實際供液能力與預(yù)測值有一定出入時有地面調(diào)整參數(shù)的余地。

選擇的泵間隙等級,應(yīng)根據(jù)井液的粘度確定,一般條件(<0.1Pa·s)可選用Ⅰ級泵,井液粘度較高(0.1Pa·s~0.43Pa·s)可選用Ⅱ級泵,對高粘度油井(0.43Pa·s~1.10Pa·s)可選用Ⅲ級泵,各級泵的最大漏失量應(yīng)不高于SY/T5059中規(guī)定的數(shù)值。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法㈤機(jī)采措施不完善對產(chǎn)量小的深抽井,應(yīng)優(yōu)先選用桿56㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法2、抽油泵泵效選取一般推薦泵效值為60%~70%。根據(jù)施工前一段時期的生產(chǎn)綜合記錄選取泵效值。根據(jù)同層系的油井選取泵效值。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法3、抽油泵泵徑確定

泵徑按下式計算:dp-泵徑,mmqL-產(chǎn)量,m3/ds

-沖程,mρwL-液體密度,kg/m3n-沖次,min-1ηp

-泵效㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法2、抽油泵泵效選取一般57㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定直井:下泵深度主要由油層中部深度、油層中部流壓及沉沒壓力來確定,一般按下式計算:有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法Pps-要求泵充滿程度為η時所需要的沉沒壓力,

Pa

Pwf-油層中部流壓,PaρwL

-液體密度,PaH-油層中部深度,m㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定58㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定

斜井:先確定斜井下泵垂直深度(Dp),再折算出下泵的斜長深度(Dp′)。然后調(diào)整下泵垂直深度,使其符合井斜角和井眼曲率半徑的限制。(1)折算的下泵斜長深度處井段井斜角α≤35°時,該下泵深度可確定。(2)當(dāng)井斜角α>35°時,必須用保證抽油泵穩(wěn)定工作允許的井斜角(αe)進(jìn)行驗證,使α<αe。αe用下式計算:有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法h-閥球與閥座接觸點(diǎn)距閥罩內(nèi)壁的距離,mRb-閥球半徑,m㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定59㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定(3)下泵深度處井段△L長度內(nèi)井筒軸線曲率半徑Rw必須大于抽油泵不產(chǎn)生彎曲的井筒軸線曲率半徑Rwe,即Rw>Rwe。保證抽油泵不產(chǎn)生彎曲的井筒軸線曲率半徑(Rwe)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法當(dāng)井斜角不大于12°時,要求Rw>Rwe;而當(dāng)井斜角大于12°時,除要求Rw>Rwe外,還要求△L井段的井斜全角變化律小于0.125°/25m,且該井段的長度大于50m。(4)泵掛井段以上的其它井段井斜全角變化率應(yīng)小于10°/25m。

下泵深度Dp處井段△L長度內(nèi)井筒軸線曲率半徑Rw按下式計算。㈤機(jī)采措施不完善四、抽油泵選擇作法4、抽油泵下泵深度確定60

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代61㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法1、抽油桿選擇原則2)在輕載荷或中載荷有輕微鹽水腐蝕的油井中,選擇C級抽油桿。3)在中載荷有腐蝕介質(zhì)CO2,H2S及含砂、含蠟高的油井中,選擇K級抽油桿。4)在重載荷有輕微鹽水腐蝕的油井中,選擇D級或H級抽油桿。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法1)抽油桿材質(zhì)和級別的選擇,應(yīng)根據(jù)油井流體性質(zhì)和載荷類型確定,抽油桿等級和對應(yīng)的抗拉強(qiáng)度見下表。

抽油桿的力學(xué)性能單位為兆帕抽油桿等級KCDH抽油桿抗拉強(qiáng)度620~793620~793793~965966~1136㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法162㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

抽油桿柱設(shè)計采用修正的古德曼應(yīng)力圖,采用多級桿柱組合為最佳。桿柱級數(shù)、各級桿長度按照各級桿等強(qiáng)度原則,并考慮到保持質(zhì)量最小,通過計算確定,也可以從標(biāo)準(zhǔn)附錄B中表B.1上直接查找,設(shè)計時各級桿的最大應(yīng)力差應(yīng)在0.5MPa。同時,為了減少70mm以上泵或深抽時抽油桿下部的斷裂次數(shù),對抽油桿下部可以考慮加重,防止桿柱的縱向彎曲。下面舉例說明。2、抽油桿柱組合設(shè)計方法㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法有63㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法1)初定抽油桿強(qiáng)度級別因采出液體中含少量鹽,載荷較重,試選用D級抽油桿,其最低抗拉強(qiáng)度T=793MPa,取SF=0.9。有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法

已知抽油泵公稱直徑dP

=44mm,泵隙為Ⅰ級(δ=0.035mm),有兩個排出閥,抽油泵下入深度DP=1800m,動液面深度1400m,井口回壓0.7MPa,采出液體中含少量鹽,液體動力粘度10mPa·s,密度850kg/m3,生產(chǎn)參數(shù):S=6m,n=4min-1;油管柱未錨定,需設(shè)計抽油桿柱。2)初選抽油桿柱組合型式由已知dP

=44mm,S=6m,n=4min-1,DP=1800m。查抽油桿柱組合設(shè)計表B.1,選擇代號為65的抽油桿柱較為合適,其最大下泵深度Lmax=1843m,桿柱由58%的19mm抽油桿,42%的16mm抽油桿二級組成。N3)抽油泵泵筒與柱塞之間的摩擦載荷計算㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法264㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法4)雷諾數(shù)計算5)流量系數(shù)計算因為Re=9448<3×104,知:μ=0.286)液體通過排出閥的水力阻力所產(chǎn)生的對柱塞底部向上推力計算N7)作用于抽油桿底部液體浮力計算N8)下行程時抽油桿柱底部所受的總下行阻力計算N㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法265㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法9)需配加重桿長度計算設(shè)選用加重桿的直徑為38mm,則:m10)各級抽油桿長度計算16mm抽油桿柱=(1800-44)×41%=738m組合結(jié)果:38mm×44m+19mm×1018m+16mm×738m19mm抽油桿柱=1800-44-738=1018m11)抽油桿柱加權(quán)平均截面積計算m212)油管柱加權(quán)平均截面積計算:根據(jù)計算出的各級抽油桿長度,選擇油管柱為:73mm×1800m,由此得:m2㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法266㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法13)抽油桿柱在液體中的重力計算15)計算初變形期末懸點(diǎn)位移16)初變形期曲柄轉(zhuǎn)角計算17)計算變形分布系數(shù)N14)液體載荷計算N㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法267㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法2、抽油桿柱組合設(shè)計方法有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法19)校核疲勞強(qiáng)度MPa則:<其中:故抽油桿柱強(qiáng)度足夠。

MPa18)懸點(diǎn)最大、最小載荷計算NN㈤機(jī)采措施不完善五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法268

目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代號三、游梁式抽油機(jī)選型及安裝一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍四、抽油泵選擇作法五、抽油桿選擇作法及抽油桿柱組合設(shè)計方法六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計七、施工目錄有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法二、代69㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計1抽油桿柱結(jié)構(gòu)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法柱塞光桿抽油桿開泄器防脫器扶正器(含加重桿)防蠟器緩沖器柱塞光桿抽油桿脫接器圖1圖21)抽油桿柱的基本結(jié)構(gòu)自上而下的組成順序是光桿、抽油桿(單級或多級)、柱塞(見圖1)。

2)因油井條件或管柱結(jié)構(gòu)的需要可在桿柱上安裝相關(guān)的井下工具(見圖2)。㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計1抽油桿柱結(jié)構(gòu)有桿70㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法1)基本油管柱結(jié)構(gòu)基本油管柱結(jié)構(gòu),自上而下的組成順序是油管、泵、篩管、尾管和死堵(見圖3)。

2)常規(guī)油管柱結(jié)構(gòu)

圖4為因油井條件需要加裝各種井下工具的常規(guī)油管柱結(jié)構(gòu)。回音標(biāo)人工井底死堵尾管篩管泵套管油管或氣錨、砂錨人工井底死堵篩管防蠟器泵套管油管扶正器泄油器錨圖3圖42、油管柱結(jié)構(gòu)㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施71㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計2、油管柱結(jié)構(gòu)有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法3)分采油管柱結(jié)構(gòu)★丟手分采管柱

已明確長期堵水層位的井或下泵深度與堵水層位距離較大的井,同時該井不屬于套管變形區(qū),則應(yīng)使用丟手分采管柱(見圖5)?!镎w分采管柱

封上層采下層和封中間層采上下層井的分采管柱(見圖6)。封下層采上層井的分采管柱(見圖7)。封上下層采中間層井的分采管柱(見圖8)圖5圖6圖7圖8封隔器封隔器人工井底死堵篩管抽油管柱篩管封隔器封隔器人工井底死堵篩管泵篩管封隔器人工井底死堵泵封隔器封隔器篩管封隔器人工井底死堵篩管泵㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計2、油管柱結(jié)構(gòu)有桿泵抽72㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法4)丟手不壓井管柱常規(guī)抽油管柱尾部接扶正器和捅桿。丟手封隔器定位于套管射孔頂界以上,丟手封隔器下接活門,活門下接篩管、尾管和死堵,抽油管柱上部加裝井口工作筒(見圖9)。5)偏心測試管柱結(jié)構(gòu)在偏心井口條件下,把常規(guī)抽油管柱的尾端死堵改用導(dǎo)錐形死堵(見圖10)。6)熱洗防壓井管柱對油層壓力低的非大套管井,在常規(guī)抽油管柱以下接一級封隔器坐封在射孔頂界以上,封隔器以下接單流閥(見圖11)。抽油桿井口工作筒活門篩管扶正器封隔器捅桿死堵篩管泵人工井底人工井底人工井底抽油桿泵泵篩管篩管封隔器單流閥篩管偏堵死堵圖9圖10圖112、油管柱結(jié)構(gòu)㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施73㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計3、油管柱選配要求有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法1)除地層壓力明顯低于靜液柱壓力、井口無法裝不壓井控制器及只有壓井才能進(jìn)行起下作業(yè)的特殊工藝外,管柱的設(shè)計宜采用不壓井工藝。3)氣舉找水管柱的尾端應(yīng)距射孔頂界15m以上,泵下工作筒規(guī)格的選擇應(yīng)保證其堵塞器能從泵中通過,且能順利通過測試儀器。2)對裝有偏心井口的井,管柱尾端須采用錐形死堵,管柱尾端應(yīng)距射孔頂界15m以上,油管掛以下8m之內(nèi)不能有油管接箍,偏心寬度應(yīng)大于35mm。㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計3、油管柱選配要求有桿74㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計3、油管柱選配要求有桿泵抽油系統(tǒng)設(shè)計、施工推薦作法4)桿柱上各井下工具和抽油桿接箍的生產(chǎn)運(yùn)行位置應(yīng)避開泄油器和復(fù)合管柱的變徑接頭。6)不支撐井底的丟手分采管柱須有卡瓦封隔器或卡瓦固定,不帶卡瓦的支撐井底的丟手分采管柱在封堵層上下均須有封隔器進(jìn)行防頂平衡。5)刮蠟器或扶正刮蠟器的限位塊在抽油桿上的固定方式,應(yīng)以不損害抽油桿為前提。7)使用丟手不壓井(分采)管柱的井,抽油管柱不能壓在丟手管柱上,應(yīng)與其有0.3m以上的距離。㈤機(jī)采措施不完善六、生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計3、油管柱選配要求有桿75

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