试油排液工艺
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图2—17 两瓣式抽子 图2—18 水力式抽子
图2—
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
抽汲作业适用范围
（1）适用油质不太稠，能使抽子顺利起下的出油井 或油水同出的井。 （2）动液面应在 1600-1700m 以上，供液较充足 的地层。
目前现场应用的抽子有以下几种：
1.两瓣式抽子（无凡尔抽子） 这种抽子结构简单，可靠耐用，使用广泛。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
结构如图2—17，每一节 抽子滑动杆上有一个活瓣（图中 右瓣抽子），包括胶皮上压帽， 它可自由上、下活动，另有一瓣 抽子则被尾堵和半圆挡板固定在 中心轴上。抽子下放中，右瓣抽 子被液流冲向上部与左瓣抽子错 开，液体可以自由通过抽子，有 利于抽子下行；快速上提时，在 自重和惯性力作用下，右瓣抽子 下落与左瓣抽子相合，堵住油管 通道，变成了向上运动的活塞， 将油管内液体举出地
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液
诱 喷 类 型
二、水力射流泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
筛管
上封隔器
已射层
上封隔器
试油层
抽汲管柱
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一般将抽子下到液面以下150～250m左右，上提时可 以在井底产生1.5～2.5MPa的压降,堵在井底附近油层的污 物在液流的冲刷携带下，被排到井内。这种方法的诱喷程
腔内随转子的旋转逐渐升至出口，成为正排出的非脉冲流
动。泵出口的液量与转速成正比，转子不转时泵呈密封状 态，在横截面中转子和定子具有波齿轮廓如图 。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,探井下技术服务分公司
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
结构如图。水力抽子下放时 液体向上冲开阀球，液体通过抽 子进入油管内，阀胶皮由于内外 压差消失，而处于收缩状态，抽 子顺利下行；上提时，阀球在自 重作用下坐在阀座上，液柱压力 通过中心管的三个孔眼传至胶皮 筒，中心管内压力增高，阀胶皮 被胀大，将油管内截面密封，相 当于活塞将液体举升出地面。
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液 1抽汲排液： 抽汲诱喷是一种降低压 井液液面的方法，即将专门 的工具（抽子）接在钢丝绳 上，下入井筒中，在油管中 作上、下往复运动，当上提 抽子时可迅速把抽子以上的 液体提升至地面，在抽子下 面产生低压，使油层液体进 入井内，达到降低液面，降 低油层回压的目的。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
制作人：潘云清
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液
排 液 类 型
二、水力射流泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
三、纳维泵排液
纳维泵原理 纳维泵是由美国克里斯坦 森公司研制的用于非自喷井排 液的螺杆泵。它属于容积式排 出泵， 纳维泵是由钻杆驱动转子的。
试油层段
钻杆
度较替喷大，多用在靠改变井内液体相对密度仍不能达到
诱喷目的的油井。 抽汲效率取决于抽汲强度，抽汲强度大则解堵作用大； 抽汲强度一般主要取决于抽汲速度。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
抽子
对抽子的要求是：（1）抽子与油管壁之间的密封 性能好，（2）上提时不漏但阻力又不能过大，容易 下放。
Downhole Technology Service Company ,BHDC
转子螺头数与定子螺头数之间的关系 可写成：
i=Z1/Z2=Z1/(Z1+1）
i 称为波齿比，目前 i=9/10 代表了 最高限度。
上午10时12分
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
水力泵工作原理示意图
动力液传递能量，形成负压，并携带出地层产液。
泵筒 上部 高压 腔室 泵 体 混合 腔室 密封 机构 低压 腔室
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
排液方式
优
点
缺
点
适应性
简单易行；不对地层产生回压。
抽汲/提捞
密封性能差；井控及环保措施无 不适应于滩海海 保障 上试油
气
举
快捷、单次排液强度大；排量和井深 需气量大；无高压气源投资高； 不适应于滩海海 范围大；占据空间小；便于自动化管 安全性要求高。 上试油 理；适应于直井和斜直井。 排量和井深范围大；调参方便；功率 投资高;流程复杂;动力液要求高; 适应于滩海海上 大，效率高； 适应于直井和斜直井。 试油
二、水力射流泵排液
基本原理是通过地面泵正循
环动力液，当高压动力液经过喷
嘴和喉管时，在喷嘴和喉管之间 形成负压，依靠这个负压把地层 流体抽吸上来并随着动力液一同 进入喉管和扩散管，被扩散管降 速的混合液通过环行空间带到地 面计量罐内，在罐内进行油水计 量、取样（油样）。
试油层段
射流泵
单流阀
封隔器
筛管
射流泵排液管柱
一、抽汲、提捞排液
诱 喷 类 型
二、水力射流泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
抽油杆
四、螺杆泵排液
扶正器
是由抽油杆驱动 泵的转子（和纳 维泵相同）
试油层段
螺杆泵
油管锚
筛管
螺杆泵排液管柱 Logo Company
2.反气举
从套管压入空气（氮 气）使液体从油管返 出，当高压气体到达 油管鞋时，便和液体 混合进入油管，此时 油井被举通，井底压 力开始下降直到把油 井举喷。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
3.多级气举凡尔排液法
如图，为装有4个气举凡尔的诱喷法, 从套管环形空间压入空气，混气液从油管 排出。当套管注入气达到第一个凡尔时， 气体通过凡尔孔进入油管，使凡尔以上的 油管内充气，形成混气液柱，油管内压力 下降，混气液柱从油管排出；当套管中气 体到达第二个凡尔并从此进入油管时，由 于两个凡尔同时进气，气量增大使混气液 柱的密度减小，油管内压力进一步下降， 于是第一个凡尔关闭，此时只有第二个凡 尔进气举升液体；当套管中液面被压到第 三个凡尔时，此凡尔进气工作，第二个凡 尔自动关闭。这样，各凡尔依次工作，直 到把井中液面降到预定的深度，地层流体 将流入井中并从油管喷到地面
纳维泵 油管锚 筛管
纳维泵排液管柱
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
转子在定子内做行星式偏心转动，形成几何形状 的配合，期间连续接触，沿泵的轴向产生一连串的互不相 通的封闭腔，封闭腔沿轴由吸入端向排出端向上运动，封 闭端在排出端消失，同时在吸入端形成新的封闭腔，各封 闭腔内的体积均相等，液体进入封闭腔的入口，并在封闭
下列井禁止抽汲作业
a）解释为气层、含气油层； b）含硫化氢、一氧化碳等有毒有害气体的井； c）环境敏感地区的井。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
2、提捞排液（已淘汰）
用钢丝绳将钢制的捞筒下入井内，一 筒一筒地将井内液体捞出地面，降低 井筒液面高度，达到诱喷的目的，用 于产液量不高的井。 打捞筒结构如图所示，其主要部件是 下端带阀的筒身。当捞筒沉入液面之 下时，在浮力和液流上冲力的作用下， 液体顶开阀进入筒内；上提时，阀杆 下落在阀座上，阀关闭，一筒液体便 被提出。捞筒的直径一般为套管内径 的70%，长度可取10～15m。
1.正气举
从油管压入空气（氮气） 使液体从套管返出，当高压 气体到达油管鞋时便和液体 混合进入套管，此时油井被 举通，井底压力开始下降， 随着液气混合物从套管中迅 速上升，井底压力便很快降 低使油气流入井内并喷至地 面。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
射 流 泵 排 液
观察分 析罐2m3 高 压 入 井 动 力 液
储液罐
动力液
加热器
加药
回 流 管 线
过滤器 发电机房
地 面 流 程 示 意 图
地面泵
流量计
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液
诱 喷 类 型
二、水力射流泵排液
图2—17 两瓣式抽子
图2
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
2. 水力式抽子 水力抽子的胶皮筒不但本身与油 管密封，还受到液柱重量的压力，受 力均匀，密封性好。胶皮质厚耐磨， 可连续工作8小时。利用水力式抽子可 大大提高排液速度。
五、气体排液 如果用清水替喷不成，可改用气 举诱喷,即向井中压入空气（氮气）， 替出压井液，使井中液柱高度很快降 低，从而急剧降低井底回压达到诱喷 目的。有天然气的井禁止用空气排液 气举分正反举
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
4.气举凡尔工作原理
如左图所示,结构是金属圆筒内装
有波纹管，管内充氮气，气压为P b ，波纹管
的横截面积为A b ，波纹管下连接一活塞凡尔， 在大气条件下由于P b 的作用，凡尔坐在凡尔
座上，金属圆筒下部有进气孔和油管相通，
射流泵
螺杆泵
排量范围大；设备简单；适应于气油 深度受很大限制；海上应用安全 有条件适应于滩 比较低的地层，以及直井和斜度不大 性差；弯曲井内应用检泵周期短。 海海上试油 的斜直井。
图2—20 提捞桶
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液
诱 喷 类 型
二、水力射流泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司 测试三联作技术
Downhole Technology Service Company ,BHDC
侧面有进气气孔和套管相通。 欲使井中预定位置的凡尔打开进
气，可事先设计和计算好 、 ，使其满足凡尔
打开条件，进气后，当油管压力下降到满足 凡尔关闭条件时凡尔自动关闭。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
4、液氮排液
液氮排液是通过液氮泵车 把罐内的液氮泵入井内， 由于减压升温作用，液氮 变成氮气顶替出井内液体， 放气后减少液柱对产层的 压力，是一种安全的排液 方法。由于氮气与井内天 然气不发生化学反应，因 此它适用于油井射孔后的 排液，特别适用于凝析油 气井、气井或预计可能有 较大天然气产出的井的排 液。
图2—
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
抽汲作业适用范围
（1）适用油质不太稠，能使抽子顺利起下的出油井 或油水同出的井。 （2）动液面应在 1600-1700m 以上，供液较充足 的地层。
目前现场应用的抽子有以下几种：
1.两瓣式抽子（无凡尔抽子） 这种抽子结构简单，可靠耐用，使用广泛。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
结构如图2—17，每一节 抽子滑动杆上有一个活瓣（图中 右瓣抽子），包括胶皮上压帽， 它可自由上、下活动，另有一瓣 抽子则被尾堵和半圆挡板固定在 中心轴上。抽子下放中，右瓣抽 子被液流冲向上部与左瓣抽子错 开，液体可以自由通过抽子，有 利于抽子下行；快速上提时，在 自重和惯性力作用下，右瓣抽子 下落与左瓣抽子相合，堵住油管 通道，变成了向上运动的活塞， 将油管内液体举出地
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液
诱 喷 类 型
二、水力射流泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
筛管
上封隔器
已射层
上封隔器
试油层
抽汲管柱
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一般将抽子下到液面以下150～250m左右，上提时可 以在井底产生1.5～2.5MPa的压降,堵在井底附近油层的污 物在液流的冲刷携带下，被排到井内。这种方法的诱喷程
腔内随转子的旋转逐渐升至出口，成为正排出的非脉冲流
动。泵出口的液量与转速成正比，转子不转时泵呈密封状 态，在横截面中转子和定子具有波齿轮廓如图 。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,探井下技术服务分公司
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
结构如图。水力抽子下放时 液体向上冲开阀球，液体通过抽 子进入油管内，阀胶皮由于内外 压差消失，而处于收缩状态，抽 子顺利下行；上提时，阀球在自 重作用下坐在阀座上，液柱压力 通过中心管的三个孔眼传至胶皮 筒，中心管内压力增高，阀胶皮 被胀大，将油管内截面密封，相 当于活塞将液体举升出地面。
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液 1抽汲排液： 抽汲诱喷是一种降低压 井液液面的方法，即将专门 的工具（抽子）接在钢丝绳 上，下入井筒中，在油管中 作上、下往复运动，当上提 抽子时可迅速把抽子以上的 液体提升至地面，在抽子下 面产生低压，使油层液体进 入井内，达到降低液面，降 低油层回压的目的。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
制作人：潘云清
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液
排 液 类 型
二、水力射流泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
三、纳维泵排液
纳维泵原理 纳维泵是由美国克里斯坦 森公司研制的用于非自喷井排 液的螺杆泵。它属于容积式排 出泵， 纳维泵是由钻杆驱动转子的。
试油层段
钻杆
度较替喷大，多用在靠改变井内液体相对密度仍不能达到
诱喷目的的油井。 抽汲效率取决于抽汲强度，抽汲强度大则解堵作用大； 抽汲强度一般主要取决于抽汲速度。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
抽子
对抽子的要求是：（1）抽子与油管壁之间的密封 性能好，（2）上提时不漏但阻力又不能过大，容易 下放。
Downhole Technology Service Company ,BHDC
转子螺头数与定子螺头数之间的关系 可写成：
i=Z1/Z2=Z1/(Z1+1）
i 称为波齿比，目前 i=9/10 代表了 最高限度。
上午10时12分
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
水力泵工作原理示意图
动力液传递能量，形成负压，并携带出地层产液。
泵筒 上部 高压 腔室 泵 体 混合 腔室 密封 机构 低压 腔室
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
排液方式
优
点
缺
点
适应性
简单易行；不对地层产生回压。
抽汲/提捞
密封性能差；井控及环保措施无 不适应于滩海海 保障 上试油
气
举
快捷、单次排液强度大；排量和井深 需气量大；无高压气源投资高； 不适应于滩海海 范围大；占据空间小；便于自动化管 安全性要求高。 上试油 理；适应于直井和斜直井。 排量和井深范围大；调参方便；功率 投资高;流程复杂;动力液要求高; 适应于滩海海上 大，效率高； 适应于直井和斜直井。 试油
二、水力射流泵排液
基本原理是通过地面泵正循
环动力液，当高压动力液经过喷
嘴和喉管时，在喷嘴和喉管之间 形成负压，依靠这个负压把地层 流体抽吸上来并随着动力液一同 进入喉管和扩散管，被扩散管降 速的混合液通过环行空间带到地 面计量罐内，在罐内进行油水计 量、取样（油样）。
试油层段
射流泵
单流阀
封隔器
筛管
射流泵排液管柱
一、抽汲、提捞排液
诱 喷 类 型
二、水力射流泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
抽油杆
四、螺杆泵排液
扶正器
是由抽油杆驱动 泵的转子（和纳 维泵相同）
试油层段
螺杆泵
油管锚
筛管
螺杆泵排液管柱 Logo Company
2.反气举
从套管压入空气（氮 气）使液体从油管返 出，当高压气体到达 油管鞋时，便和液体 混合进入油管，此时 油井被举通，井底压 力开始下降直到把油 井举喷。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
3.多级气举凡尔排液法
如图，为装有4个气举凡尔的诱喷法, 从套管环形空间压入空气，混气液从油管 排出。当套管注入气达到第一个凡尔时， 气体通过凡尔孔进入油管，使凡尔以上的 油管内充气，形成混气液柱，油管内压力 下降，混气液柱从油管排出；当套管中气 体到达第二个凡尔并从此进入油管时，由 于两个凡尔同时进气，气量增大使混气液 柱的密度减小，油管内压力进一步下降， 于是第一个凡尔关闭，此时只有第二个凡 尔进气举升液体；当套管中液面被压到第 三个凡尔时，此凡尔进气工作，第二个凡 尔自动关闭。这样，各凡尔依次工作，直 到把井中液面降到预定的深度，地层流体 将流入井中并从油管喷到地面
纳维泵 油管锚 筛管
纳维泵排液管柱
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
转子在定子内做行星式偏心转动，形成几何形状 的配合，期间连续接触，沿泵的轴向产生一连串的互不相 通的封闭腔，封闭腔沿轴由吸入端向排出端向上运动，封 闭端在排出端消失，同时在吸入端形成新的封闭腔，各封 闭腔内的体积均相等，液体进入封闭腔的入口，并在封闭
下列井禁止抽汲作业
a）解释为气层、含气油层； b）含硫化氢、一氧化碳等有毒有害气体的井； c）环境敏感地区的井。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
2、提捞排液（已淘汰）
用钢丝绳将钢制的捞筒下入井内，一 筒一筒地将井内液体捞出地面，降低 井筒液面高度，达到诱喷的目的，用 于产液量不高的井。 打捞筒结构如图所示，其主要部件是 下端带阀的筒身。当捞筒沉入液面之 下时，在浮力和液流上冲力的作用下， 液体顶开阀进入筒内；上提时，阀杆 下落在阀座上，阀关闭，一筒液体便 被提出。捞筒的直径一般为套管内径 的70%，长度可取10～15m。
1.正气举
从油管压入空气（氮气） 使液体从套管返出，当高压 气体到达油管鞋时便和液体 混合进入套管，此时油井被 举通，井底压力开始下降， 随着液气混合物从套管中迅 速上升，井底压力便很快降 低使油气流入井内并喷至地 面。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
射 流 泵 排 液
观察分 析罐2m3 高 压 入 井 动 力 液
储液罐
动力液
加热器
加药
回 流 管 线
过滤器 发电机房
地 面 流 程 示 意 图
地面泵
流量计
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液
诱 喷 类 型
二、水力射流泵排液
图2—17 两瓣式抽子
图2
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
2. 水力式抽子 水力抽子的胶皮筒不但本身与油 管密封，还受到液柱重量的压力，受 力均匀，密封性好。胶皮质厚耐磨， 可连续工作8小时。利用水力式抽子可 大大提高排液速度。
五、气体排液 如果用清水替喷不成，可改用气 举诱喷,即向井中压入空气（氮气）， 替出压井液，使井中液柱高度很快降 低，从而急剧降低井底回压达到诱喷 目的。有天然气的井禁止用空气排液 气举分正反举
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
4.气举凡尔工作原理
如左图所示,结构是金属圆筒内装
有波纹管，管内充氮气，气压为P b ，波纹管
的横截面积为A b ，波纹管下连接一活塞凡尔， 在大气条件下由于P b 的作用，凡尔坐在凡尔
座上，金属圆筒下部有进气孔和油管相通，
射流泵
螺杆泵
排量范围大；设备简单；适应于气油 深度受很大限制；海上应用安全 有条件适应于滩 比较低的地层，以及直井和斜度不大 性差；弯曲井内应用检泵周期短。 海海上试油 的斜直井。
图2—20 提捞桶
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
一、抽汲、提捞排液
诱 喷 类 型
二、水力射流泵排液
三、纳维泵排液
四、螺杆泵排液
五、气体排液
渤海钻探井下技术服务分公司 测试三联作技术
Downhole Technology Service Company ,BHDC
侧面有进气气孔和套管相通。 欲使井中预定位置的凡尔打开进
气，可事先设计和计算好 、 ，使其满足凡尔
打开条件，进气后，当油管压力下降到满足 凡尔关闭条件时凡尔自动关闭。
渤海钻探井下技术服务分公司
Downhole Technology Service Company ,BHDC
4、液氮排液
液氮排液是通过液氮泵车 把罐内的液氮泵入井内， 由于减压升温作用，液氮 变成氮气顶替出井内液体， 放气后减少液柱对产层的 压力，是一种安全的排液 方法。由于氮气与井内天 然气不发生化学反应，因 此它适用于油井射孔后的 排液，特别适用于凝析油 气井、气井或预计可能有 较大天然气产出的井的排 液。