采油工藝及井下工具技術(shù)

采油工藝及井下

工具技術(shù)簡介

發(fā)展概況

工具瀏覽管柱介紹提綱

發(fā)展概況

我院在三十多年的發(fā)展過程中，先后研制成功一系列適應不同井況、不同生產(chǎn)需求的井下工具，逐步從單項技術(shù)、單一產(chǎn)品突破，形成今天產(chǎn)品多樣、技術(shù)精深、品種齊全、應用廣泛的局面。

高性能新產(chǎn)品研制工藝的成龍配套產(chǎn)品規(guī)格的系列化性能指標的完善使用范圍的擴大使用效果的提高發(fā)展概況近十年，針對油田開發(fā)的新形勢與特殊施工工藝需要，對井下工具進行了全面系統(tǒng)的研究，并取得了很大的進步。

發(fā)展概況應用領域·工藝技術(shù)方面

分層注水管柱及配套工具堵水管柱及配套工具壓裂酸化管柱及配套工具機械采油管桿配套工具

常規(guī)井（5～7in套管井）

變形井（51/2

～7in套管徑縮井）小套管井（41/2in套管井）

發(fā)展概況應用領域·井筒類型方面發(fā)展概況應用領域·井下工況方面耐溫系列

90，120，135，150℃耐壓系列

15，25，35，50，80，100MPa

發(fā)展概況

工具瀏覽分層注水管柱管柱介紹機械堵水管柱酸化壓裂管柱提綱分層注水工具工具瀏覽機械堵水工具工具瀏覽工具瀏覽酸化壓裂工具工具瀏覽其它配套類工具油管錨定類工具抽油桿柱防斷脫系列工具機械采油管桿配套工具程控油浸試驗系統(tǒng)工具瀏覽

發(fā)展概況

工具瀏覽

分層注水管柱

管柱介紹

機械堵水管柱

酸化壓裂管柱典型工具介紹提綱常規(guī)注水管柱管柱介紹注水層注水層注水層封隔器偏配偏配封隔器偏配952-1凡爾篩管絲堵注水層注水層

目前采用的平衡式分注管柱由偏配、752-6封隔器、952-1凡爾等組成。管柱介紹1、不能保護油套管；2、不能適應變形井分注；3、不能適應斜井注水；4、不能滿足高壓注水；5、封隔器耐溫、耐壓低，密封性能差。常規(guī)注水管柱管柱介紹油套保護分注管柱注水層注水層Y341封隔器偏配Y341封隔器偏配952-1凡爾篩管絲堵注水層

套管保護管柱是由封隔器、偏配、952-1凡爾組成的封隔器級數(shù)與注水層數(shù)相同的分注管柱。該管柱施工后由套管反替套管保護液，以保護油套管，延長其使用壽命。此管柱要求注水壓力平穩(wěn)。套管保護液管柱介紹套管穿孔井分注管柱注水層注水層Y341-114封隔器KPX-114偏配Y341-114封隔器KPX-114偏配952-1凡爾篩管絲堵注水層

套管穿孔但未發(fā)生變形井的分注管柱由封隔器、偏配、952-1凡爾組成的封隔器級數(shù)與注水層數(shù)相同的分注管柱。最上一級封隔器將上部套管穿孔處與下部注水段分開。此管柱要求注水壓力平穩(wěn)。套管穿孔管柱介紹套管變形井分注管柱注水層注水層Y341-105封隔器KPX-105偏配Y341-105封隔器KPX-105偏配952-1凡爾篩管絲堵注水層

套管變形分注管柱是由105系列（或110系列）小直徑封隔器、（水井錨）、偏配、952-1凡爾組成的封隔器級數(shù)與注水層數(shù)相同的分注管柱。此管柱要求注水壓力平穩(wěn)。套管變形處管柱介紹斜井分注管柱注水層注水層Y341封隔器KPX偏配Y341封隔器KPX偏配952-1凡爾篩管絲堵注水層斜井分注管柱由強力支撐器、封隔器、偏配、952-1凡爾組成。該管柱靠雙支撐器支撐管柱減小管柱蠕動效應，并扶正封隔器和管柱。此管柱要求注水壓力平穩(wěn)。KZ強力支撐器KZ支撐器管柱介紹錨定補償分注管柱注水層注水層Y341封隔器KPX偏配Y341封隔器KPX偏配952-1凡爾篩管絲堵注水層錨定補償分注管柱由伸縮管、水井雙向錨、封隔器、偏配、952-1凡爾組成。該管柱靠水井雙向錨錨定并扶正封隔器和管柱。由伸縮管補償管柱的伸縮變化。此管柱較適合于高溫高壓井、斜井、停注較頻繁井注水。水井雙向錨伸縮管管柱介紹分層注水管柱原理演示技術(shù)指標井況常規(guī)井變形井規(guī)格in751/2541/251/2最大外徑mm14811410095110105最小通徑mm464646464848工作壓差MPa4040402525、20工作溫度℃135135135120120管柱介紹分層注水管柱使用效果應用時間1991~2002投撈測配井次1000余次2600層工藝成功率98%測試合格率92.8%配注合格率80.5%投撈成功率93%管柱最大下深4125m管柱介紹分層注水管柱管柱介紹機械堵水管柱

該管柱采用丟手式管柱結(jié)構(gòu)，由丟手接頭、高溫高壓堵水封隔器、管柱支撐裝置等組成。該結(jié)構(gòu)的管柱可封卡任意層，可對上下封隔器進行驗封，可防止管柱的上竄下滑，可進行分層采油。用途及特點封堵層采油層封隔器封隔器支撐器丟手接頭坐封球座采油層管柱介紹機械堵水管柱封堵層采油層采油層下管柱坐封封隔器投球丟手抽油打撈解封上提原理演示管柱介紹機械堵水管柱下管柱坐封封隔器投球丟手打撈封堵層采油層采油層抽油解封上提原理演示管柱介紹機械堵水管柱下管柱坐封封隔器投球丟手打撈封堵層采油層采油層抽油解封上提原理演示技術(shù)指標管柱介紹機械堵水管柱井況常規(guī)井變形井規(guī)格in751/2541/251/2最大外徑mm14811410095110105最小通徑mm625040454848工作壓差MPa4040402525、20工作溫度℃150150150120120使用效果應用時間1996~2002一年堵水有效率85%以上工藝成功率99.6%封隔器最大下深4446m最高卡堵層溫度160℃卡堵層最高壓力48MPa管柱介紹機械堵水管柱管柱介紹機械堵水管柱

該管柱可以不動管柱進行找水和堵水施工，通過電纜投撈控制儀，調(diào)整滑套開關器的工作狀態(tài)，實現(xiàn)分層采油和堵水。用途及特點支撐器坐封球座措施層封隔器封隔器丟手接頭封隔器滑套開關器滑套開關器措施層電動開關控制儀管柱介紹機械堵水管柱原理演示管柱介紹酸化壓裂下層管柱油層油層

小排量正替前置液，達到要求后，加大排量，使管柱內(nèi)外產(chǎn)生約1.5MPa的節(jié)流壓差，封隔器坐封密封油套環(huán)形空間，然后進行酸化壓裂施工。封隔器節(jié)流球座封隔器管柱介紹油層注水層Y341封隔器坐封球座人工井底油層油層水力錨任意層酸化壓裂管柱定壓噴砂器Y341封隔器水力錨

管柱結(jié)構(gòu)原理

該管柱由水力錨、Y341-114壓裂封隔器、定壓噴砂器、坐封球座等組成。施工時，先替液（正反頂替均可）；投球至坐封球座處，油管內(nèi)蹩壓坐封封隔器并打開定壓噴砂器；然后按照壓裂設計要求對所需壓裂層進行壓裂施工。壓裂施工完成以后，如果直接上提管柱出現(xiàn)困難時，可進行反洗井沖砂，然后上提管柱解封封隔器，起出壓裂管柱。該管柱具不僅可以大排量正反替液，可以對任意需要壓裂改造的油層進行酸化壓裂施工，還可以可以很方便地進行反洗井沖砂或快速排酸。管柱介紹措施層保護層人工井底下封隔器、水力錨節(jié)流噴砂滑套保護層上封隔器、水力錨球座油管內(nèi)蹩壓坐封封隔器任意層酸化壓裂管柱管柱介紹任意層酸化壓裂管柱措施層保護層人工井底下封隔器、水力錨節(jié)流噴砂滑套上封隔器、水力錨球座壓裂中層通過井口投球器，油管內(nèi)投球憋壓打開節(jié)流噴砂滑套，同時密封底部球座，措施液只進入中層酸壓施工。保護層管柱介紹任意層酸化壓裂管柱措施層保護層人工井底下封隔器、水力錨節(jié)流噴砂滑套上封隔器、水力錨球座壓裂中層通過井口投球器，油管內(nèi)投球憋壓打開節(jié)流噴砂滑套，同時密封底部球座，措施液只進入中層酸壓施工。保護層管柱介紹油層注水層Y341封隔器坐封球座人工井底油層水力錨分層酸化壓裂管柱滑套噴砂器Y341封隔器水力錨

管柱結(jié)構(gòu)原理該管柱由水力錨、Y341-114壓裂封隔器、滑套噴砂器、坐封球座及割縫噴砂器等組成。施工時先替液（正反替均可）；先投球（ф35mm）至坐封球座處，油管內(nèi)蹩壓15MPa坐封封隔器并打開坐封球座，然后進行下層壓裂施工；然后再投球（ф38mm）至滑套噴砂器處，油管內(nèi)蹩壓，將滑套噴砂器的芯子和球打到底部球座處，密封下層，再進行第二層壓裂施工；壓裂施工完成以后，如果直接上提管柱出現(xiàn)困難，可由套管泵入洗井液進行反洗井沖砂，然后上提管柱解封封隔器，起出壓裂管柱。

該管柱可以不動管柱進行兩層或三層分層酸化壓裂施工，而且該管柱具有有反洗井通道，可以很方便地進行反洗井沖砂或排酸。因此該管柱施工簡單方便，施工成本低。割縫噴砂器管柱介紹分層酸化壓裂管柱措施層措施層措施層下管柱坐封封隔器處理下層處理中層頂替處理上層解封、反洗井管柱介紹分層酸化壓裂管柱措施層措施層措施層下管柱坐封封隔器處理下層處理中層頂替處理上層解封、反洗井管柱介紹分層酸化壓裂管柱主要技術(shù)指標

最大外徑：114mm工作內(nèi)徑：50mm工作壓力：80、100MPa工作溫度：150℃坐封壓力：15MPa反洗排量：30m3/h解封力：15-25kN施工層數(shù)：≤3層管柱介紹分層酸化壓裂管柱該分層壓裂配套管柱于2001年開始在江漢油田、中原油田、勝利臨盤采油廠進行了35井次的分層酸化、壓裂施工。其中任意層壓裂5井次，分層壓裂23井次，分層酸化7井次，最大井深為3890.2m，壓裂施工壓力達83MPa，最高井溫為142.5℃，反洗沖砂或排酸排量達30m3/h以上，現(xiàn)場施工成功率達100%。管柱介紹防砂卡斜井泵

目前，國內(nèi)大部分油田的油井都出現(xiàn)了了不同程度的含砂，采用常規(guī)泵抽油經(jīng)常發(fā)生砂卡、砂磨和腐蝕等問題；隨著鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，各油田斜井數(shù)量不斷增加，常規(guī)泵在斜井段內(nèi)工作不可避免發(fā)生柱塞偏磨現(xiàn)象，因此，使抽油泵過早失效，造成抽油井停產(chǎn)，油井檢泵周期過短，作業(yè)頻繁，導致原油生產(chǎn)成本大大提高。防砂卡斜井泵屬機械采油管式泵，是一種無襯套硬密封式抽油泵。它具有防砂埋、砂卡柱塞、泵筒和柱塞偏磨；提高泵效、減少抽油桿柱斷脫、延長檢泵周期等特點；能有效地防止砂粒進入泵筒與柱塞之間的密封間隙，延長抽油井檢泵周期，降低原油生產(chǎn)成本。特別適應于高含砂量、斜井深抽強采、地層液腐蝕性強的抽油井使用。管柱介紹防砂卡斜井泵主要技術(shù)指標項目指標泵規(guī)格，mmφ38、φ44、φ56應用井次25沖程，m0.6～3.8適應油井含砂2%最大井斜<45o泵效提高，%15檢泵周期延長，d300管柱介紹防砂卡斜井泵特點防砂埋、防砂卡、防砂磨、耐腐蝕；壽命長；泄油功能；提高泵效。`普通鋼泵結(jié)構(gòu)示意圖管柱介紹防砂卡斜井泵特點管柱介紹防砂卡斜井泵截止2002年月底，共在八面河、馬王廟、老新等油田進行了62井次現(xiàn)場試驗，試驗成功率100%，見效率100%，平均提高泵效9.3%，平均延長檢泵周期87天?，F(xiàn)場應用情況管柱介紹高效井底抽砂裝置利用該高效井底抽砂裝置在無特種車輛配合及無液體循環(huán)情況下，能夠達到徹底清除井底沉砂的目的，特別是清除負壓吸水井井底沉砂，該裝置具有其它工藝無法替代的技術(shù)優(yōu)勢，同時，也徹底取代了原需泵車和罐車等設備配合的傳統(tǒng)的水力循環(huán)沖砂工藝，大大節(jié)約了沖砂時間，降低了沖砂成本，且解決了沖砂液污染油層和地面環(huán)境等問題。管柱介紹高效井底抽砂裝置泵徑：ф70mm、ф83mm；沖程：>5m；泵掛深度（鋼絲繩）：<2500m；最大外徑：<108mm；最大抽砂量：0.5m3。主要技術(shù)指標管柱介紹高效井底抽砂裝置***************************************結(jié)構(gòu)原理抽砂泵沉砂管緩沖管中心管上接頭泵筒固定閥分流管套管單流閥篩管絲堵人工井底懸掛帽連接管柱塞扶正導錐管柱介紹高效井底抽砂裝置特點此項抽砂新工藝不需要配置液體循環(huán)系統(tǒng)，使油水井保持原有的相對平衡，特別是適應地層嚴重虧空，漏失量大的油水井井底清砂，對油層和地面環(huán)境不產(chǎn)生污染等問題；效率高。原高壓水力循環(huán)沖砂工藝施工時間長,一般需要24小時左右,而該抽砂新工藝一般在6小時左右即可清除井底全部沉砂，效率提高4倍；成本低，安全可靠，工藝簡單，施工方便。管柱介紹抽油桿防斷脫技術(shù)（一）、油管錨定技術(shù)（二）、抽油桿防脫器（三）、抽油桿扶正器（四）、抽油桿活動接頭（五）、抽油泵Ⅲ型脫接器管柱介紹油管配套工具—油管錨用途：油管錨主要用于深抽管柱的錨定，對其施加預拉張力，以消除其縱向伸縮及彎曲。使用該錨定裝置后，平均提高泵效可以達到10%以上，降低抽油機能耗，減輕抽油桿與油管之間的摩擦，減少桿管斷脫和漏失，延長檢泵周期，增產(chǎn)降耗顯著。管柱介紹油管錨YZM張力油管錨JH0553—114型雙向錨油管配套工具—油管錨管柱介紹油管配套工具—油管錨主要技術(shù)指標1、YZM油管錨總長950mm鋼體最大外徑φ114mm最小內(nèi)通徑φ60mm兩端連接螺紋27/8TBG適用于套管內(nèi)徑φ121.4-φ124.3提拉張力≤60kN密封壓力25MPa座卡壓力3.0-5.0MPa安全解卡力80-100kN扶正體摩擦力2.5kN2、可調(diào)式懸掛器總長290mm鋼體最大外徑φ174mm最小內(nèi)通徑φ62mm兩端連接螺紋27/8TBG最大承載能力350kN密封壓力25MPa管柱介紹油管配套工具—油管錨3、JH0553—114型雙向錨總長835mm鋼體最大外徑φ114mm最小內(nèi)通徑φ62mm兩端連接螺紋27/8TBG適用于套管內(nèi)徑121.4～124.3mm提拉張力≤60kN密封壓力25MPa坐卡壓力8～10MPa上提解卡力90～100kN主要技術(shù)指標管柱介紹油管配套工具—油管錨

管柱示意圖油層油管錨抽油桿可調(diào)懸掛器人工井底抽油泵使用壽命長，能有效地延長油井的檢泵周期和提高泵效；減少管桿疲勞斷脫。管柱介紹抽油桿配套工具抽油桿防脫器主要用于防止抽油桿柱脫扣，延長檢泵周期。當桿柱承受正轉(zhuǎn)扭矩作用時，單向機構(gòu)自動鎖緊而將上接頭與芯軸聯(lián)為一體不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，從而將正轉(zhuǎn)扭矩傳遞給整個桿柱進行上扣和予緊，當桿柱承受反轉(zhuǎn)扭矩作用時，單向機構(gòu)自動分離，上接頭與芯軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動而將反轉(zhuǎn)扭矩消除以防桿柱脫扣。抽油桿扶正器：防止抽油桿柱偏磨，延長油井免修期，扶正器由接箍、心軸及扶正套組成。扶正套采用具有耐磨、耐蝕，吸收沖擊與自潤滑等特點的尼龍制作，有足夠流通截面積的扶正器能扶正抽油桿防止其磨損。螺旋型扶正套還具有刮蠟的作用。抽油桿活動接頭用于防止抽油桿柱脫扣，延長檢泵周期?；顒咏宇^是借助于“0”型膠圈密封，由兩個單向推力球軸承把上接頭和中心軸連結(jié)起來，二者可以自由旋轉(zhuǎn)消除抽油桿抽汲時螺旋彎曲而產(chǎn)生的扭矩，起到防脫扣作用。抽油泵Ⅲ型脫接器：主要用于抽油桿柱與抽油泵柱塞的對接，保證抽油泵的正常抽汲。檢泵時，實現(xiàn)抽油桿柱與抽油泵柱塞的脫開，以保證抽油桿的順利起出。工作原理：將脫接器的主體聯(lián)接于抽油泵柱塞上與抽油泵和油管一起下入井內(nèi)，再將彈簧爪接在抽油桿的下端并隨抽油桿一起下入，利用常規(guī)碰泵的方法實現(xiàn)自動對接，脫接時，利用起桿柱時的拉力帶動脫接器向上運動到釋放接頭后，當脫接器隨桿柱繼續(xù)上移時，釋放接頭阻擋滑套并向下壓縮彈簧至彈簧爪脫出滑套，脫卸后，脫接器的主體隨柱塞一起落回泵筒，彈簧爪隨桿柱一起起出。管柱介紹管柱示意圖油層抽油泵釋放接頭抽油桿防脫器扶正器人工井底脫接器管柱介紹油井洗井防污染管柱油井洗井裝置是一種用于油井洗井時封隔油層，保護油層的井下工具，可用于所有結(jié)蠟、結(jié)垢的有桿泵生產(chǎn)井，特別適用于地層比較敏感，負壓吸水性較嚴重的油井進行周期性的清蠟除垢洗井以及其它措施洗井施工。主要作用可以阻止洗井液倒灌油層，壓迫油層，防止油層污染使用該工具定期清蠟、除垢，可以解除泵筒及油、套管壁的結(jié)蠟污染，增大油流流通面積，提高泵效，延長油井檢泵周期。施工工藝簡化，清蠟熱洗時，減輕工人的勞動強度，檢泵時亦能泄油，減少環(huán)境污染，提高工人的勞動效率。管柱介紹油井洗井防污染管柱主要技術(shù)指標鋼體總長：1050mm；最大外徑：φ132mm；適應套管：120-124mm；工作溫度：0℃-120℃；工作壓力：20MPa；解封方式：上提管柱；聯(lián)接螺紋：27/8TBG油管螺紋；管柱介紹油井洗井防污染管柱管柱示意圖油層抽油泵抽油桿人工井底洗井裝置1、可以阻止洗井液倒灌油層，污染油層。2、可以定期清蠟、除垢，可以解除泵筒及油、套管壁的結(jié)蠟污染，延長油井檢泵周期。3、檢泵時亦能泄油，減少環(huán)境污染。管柱介紹負壓酸化排酸技術(shù)井下負壓發(fā)生器與封隔器配合使用可一趟管柱對地層堵塞的油氣水井進行物理和化學的地層處理，提高酸化效果；并且可以快速排酸，避免酸化的二次沉淀。管柱介紹負壓酸化排酸技術(shù)主要技術(shù)指標1、最大外徑Φ112mm2、總長720mm3、井口工作液壓力12~35MPa4、井口工作液流量10~35m3/h5、井底負壓值5~11MPa6、兩端連接螺紋27/8″TBG管柱介紹負壓酸化排酸技術(shù)管柱示意圖接球器負壓發(fā)生器油管油層封隔器封隔器替酸器措施層管柱介紹螺桿泵錨定器

用于錨定井口機械傳動式單螺桿泵采油管柱，從而防止管柱脫扣，保證螺桿泵正常工作，適用于井口機械傳動式單螺桿泵采油的7in和51/2in套管稠油（粘度<8000mPa.s）、出砂井（含砂<12%）。管柱介紹螺桿泵錨定器管柱介紹螺桿泵錨定器主要技術(shù)指標

型號KQW-114KQW-148適用套管(in)：51/27總長(mm)：500520內(nèi)通徑(mm)：6070最大外徑(mm)：114148兩端連接螺紋：27/8TBG31/2TBG扶正塊外徑(mm)：114～135