采油工艺PPT课件
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《采油工艺机械原理》课件
优点：效率高，适应性强，适用于 各种油井条件
潜油电泵是一种将电能转化为机械能的 装置，用于将油井中的原油提升到地面。
潜油电泵主要由电机、泵体、泵轴、叶 轮、导流管等部件组成。
电机将电能转化为机械能，驱动泵轴旋 转，带动叶轮旋转。
叶轮旋转时，叶片对液体产生压力，将 液体提升到地面。
导流管将液体从叶轮出口引导到泵体， 然后输送到地面。
潜油电泵的工作原理简单，但需要精确 控制，以保证油井的正常生产。
定期检查：检查机械部件是否磨损、松动或损坏 润滑保养：定期添加润滑油，保持机械部件的润滑状态 清洁保养：定期清洁机械部件，保持清洁状态 安全检查：定期检查机械的安全装置，确保其正常运行
定期检查：检查机 械部件的磨损情况， 及时更换磨损严重 的部件
天然气开采：用于天然气开采过程中的钻 井、压裂、完井等环节
地热能开发：用于地热能开发过程中的钻 井、压裂、完井等环节
页岩气开发：用于页岩气开发过程中的钻 井、压裂、完井等环节
煤层气开发：用于煤层气开发过程中的钻 井、压裂、完井等环节
地热能开发：用于地热能开发过程中的钻 井、压裂、完井等环节
工作原理：通过 抽油杆将油井中 的原油抽出
智能化：采用先进 的自动化技术，提 高采油效率和安全 性
环保化：注重环境 保护，减少对环境 的污染和破坏
节能化：采用节能 技术，降低能源消 耗，提高能源利用 率
集成化：将多种采 油工艺集成在一起 ，提高采油效率和 稳定性
智能化：采用 先进的传感器 和自动化技术， 提高采油效率
和安全性
环保化：采用 环保材料和工 艺，减少对环 境的污染和破
定期润滑：定期对 机械进行润滑，保 持机械部件的润滑 状态
定期清洁：定期对 机械进行清洁，保 持机械部件的清洁 状态
采油工艺--压裂工艺技术(PPT 118页)
油层
喷砂器组成。适于井深
1500m以内，温度70℃，
工作压力50MPa条件的油 油 层
水井分层压裂施工。可进
行多层分层压裂，一般可
压裂4个层段。
K344-114封隔器 喷砂器（带套） K344-114封隔器 喷砂器（带套） K344-114封隔器 喷砂器 （不带套） K344-114封隔器
丝堵
DQKPS-114喷砂器可带滑套，一般滑 套有Φ 42mm，Φ37mm，Φ32mm三种规 格，压裂时可分别投Φ36mm，Φ40mm， Φ47.5mm钢球，分别打开相应滑套，压裂 时，从油管内加液压，利用弹簧喷砂器的
4、Y344—114封隔器
用途：主要用于中深井压裂。
结构：如图，该封隔器主要由上接头、中心管、 胶筒、座封缸、下接头等组成。
工作原理：压裂时通过中心管进液，上、中、下 三个外套缸在液压作用下上行压缩胶筒，密封油 套环形空间。三缸总面积110cm2在1MPa压差下 可得到10KN的上推力，保证封隔器低压初封。 该工具泄压后，压差消失，封隔器自行解封。
7、中深井压裂管柱
组成。适于井深1500m以
内，温度90℃，工作压力
油层
50MPa条件下的油层分层
高砂比压裂。一般可进行
2-3个层段的压裂施工。
安全接头 水力锚 Y341-114可反洗井封隔器
导压喷砂封隔器 丝堵
该管柱具有反冲砂洗井功能，可防止
砂卡管柱。高砂比压裂施工中，加砂砂比 高，施工过程中容易造成砂卡，这时可从 套管打压，这样环空液推动上封隔器的洗 井凡尔向上移动，启开洗井通道，液体由 反洗井通道进入胶筒下部的油套环形空间， 将该空间的砂子冲洗干净，达到了反洗井 冲砂的目的。保证管柱施工安全。
《采油工程技术》PPT课件
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第二采油厂工程技术大队
38
汇报结束 恳请指导
h
第二采油厂工程技术大队
39
螺杆泵抽油杆防脱器图片 图12
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第二采油厂工程技术大队
16
三、常用采油工艺配套技术的工艺原理及特点
（二）防脱技术 2、油管防脱工艺技术 2.1 油管锚
卡瓦锚图片 图13
h 17
第二采油厂工程技术大队
三、常用采油工艺配套技术的工艺原理及特点
（二）防脱技术 2、油管防脱工艺技术 2.1 油管锚
旋转锚图片 图14
劳动强度和危险性，又能满足井口防喷的需要。
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第二采油厂工程技术大队
35
四、存在的主要问题及工艺配套的新技术方案
（五）下步工作目标
针对下有抽油杆扶正器的井，如果发生断脱，不 能使用抽油杆自封，无法制止井喷，只能采用泥浆压 井的问题，研究抽油杆断脱井喷时能够进行不压井作 业的防喷装置。
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第二采油厂工程技术大队
h
第二采油厂工程技术大队
31
四、存在的主要问题及工艺配套的新技术方案
（三）螺杆泵井不放喷不外排作业配套技术
1、中、大排量螺杆泵不压井作业技术 技术方案： FXY445—114空心桥塞+井口控制器（加 高套管法兰短接） 主要配套技术
中、大排量螺杆泵不压井作业技术主要应用在500型 以上大排量螺杆泵，日产液在80吨以上，有自喷能力的 螺杆泵井上，主要采用由FXY445—114空心桥塞、底 阀和自扶正桶杆配套组成的专门丢手管柱。
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第二采油厂工程技术大队
24
三、常用采油工艺配套技术的工艺原理及特点
（四）防偏磨技术 2、抽油杆柱防偏磨储能装置 工作原理示意图
采油工程PPT课件
13
采油方法－有杆泵采油
一、深井泵采油（“三抽”设备）
（一）抽油机 3、平衡方式：机械平衡和气动平衡
机械平衡又分为曲柄、游粱和复合平衡 4、型号说明：（CYJ10--3--48(H)B） CYJ－游粱式抽油机系列代号；10－悬点最大载荷(10KN)； 3－光杆最大冲程(m)；48－减速箱输出轴最大扭矩(KN•m)； H－减速箱齿轮齿形代号；B－平衡方式代号(B－曲柄平 衡；Y－游梁平衡；F－复合平衡；Q－气动平衡) CYJ－常规型；CYJQ－前置型；CYJY－异相型
6
采油方法—自喷采油法
泡流特点：气体是分散相，液体是连续相；存 在滑脱，滑脱损失最大；摩擦损失小
段塞流特点：气体是分散相，液体是连续相； 存在滑脱，但滑脱损失小；举油效率高，压降 小
环流/过渡流特点：气液均为连续相；滑脱很小； 举油主要靠摩擦携带，摩擦损失大
雾流特点：液体为分散相，气体为连续相；混 合物速度很高，无滑脱；摩擦损失最大
游梁式深井泵采油（Beam Pumping）
有杆泵采油 螺杆泵（Screw Pumping）
无杆泵采油
气举（Gas Lift）
电潜泵（ESP） 水力活塞泵（Hydraulic Pumping） 射流泵（Jet Pumping）
2
采油方法(一)自喷采油法
利用油层本身的能量使地层原油喷到地 面的方法称为自喷采油法。
7
采油方法—自喷采油法
3.气液混合物通过油嘴的流动规律（choke flow）
油嘴是调节和控制自喷井产量的装置。一般情况下， 在选择井口的油嘴大小时，除要求保证油井高产稳产外， 还要求油井的生产能够稳定，即地面管线的压力波动不 影响油井的产量。
当气液混合物通过油嘴时，由于直径较小，流速极高， 所以有可能达到临界状态。
采油方法－有杆泵采油
一、深井泵采油（“三抽”设备）
（一）抽油机 3、平衡方式：机械平衡和气动平衡
机械平衡又分为曲柄、游粱和复合平衡 4、型号说明：（CYJ10--3--48(H)B） CYJ－游粱式抽油机系列代号；10－悬点最大载荷(10KN)； 3－光杆最大冲程(m)；48－减速箱输出轴最大扭矩(KN•m)； H－减速箱齿轮齿形代号；B－平衡方式代号(B－曲柄平 衡；Y－游梁平衡；F－复合平衡；Q－气动平衡) CYJ－常规型；CYJQ－前置型；CYJY－异相型
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采油方法—自喷采油法
泡流特点：气体是分散相，液体是连续相；存 在滑脱，滑脱损失最大；摩擦损失小
段塞流特点：气体是分散相，液体是连续相； 存在滑脱，但滑脱损失小；举油效率高，压降 小
环流/过渡流特点：气液均为连续相；滑脱很小； 举油主要靠摩擦携带，摩擦损失大
雾流特点：液体为分散相，气体为连续相；混 合物速度很高，无滑脱；摩擦损失最大
游梁式深井泵采油（Beam Pumping）
有杆泵采油 螺杆泵（Screw Pumping）
无杆泵采油
气举（Gas Lift）
电潜泵（ESP） 水力活塞泵（Hydraulic Pumping） 射流泵（Jet Pumping）
2
采油方法(一)自喷采油法
利用油层本身的能量使地层原油喷到地 面的方法称为自喷采油法。
7
采油方法—自喷采油法
3.气液混合物通过油嘴的流动规律（choke flow）
油嘴是调节和控制自喷井产量的装置。一般情况下， 在选择井口的油嘴大小时，除要求保证油井高产稳产外， 还要求油井的生产能够稳定，即地面管线的压力波动不 影响油井的产量。
当气液混合物通过油嘴时，由于直径较小，流速极高， 所以有可能达到临界状态。
采油工程PPT第一章.ppt
p wf
pr qL
JL
当 时 qb qL qomax
p wf
f w
pr
qL JL
0.1251
fw pb
81 80 qL qb qomax qb
1
当 时 qomax qL qLmax
概述
• 采油工程
为采出地下原油，采用的各项工程技术措施的总 称。采油工程在石油工程中处于核心地位。
• 主要任务
根据油田开发要求，科学地设计、控制和管理生 产井和注入井，通过采取一系列措施，以达到经济有 效地提高油井产量和原油采收率、合理开发油藏的目 的。
• 课程特点
综合性、实践性、工艺性强。
油井生产系统
qV
Jo pb 1.8
68.35(m3
/d)
q0max qb qV 115 .67(m3 / d )
(3) 计算pwf=15 MPa及7 MPa时产量 pwf=15>pb，位于直线段：
qo Jo pr pwf 28.39(m3 / d)
pwf=7<pb，位于曲线段：
qo
qb qV 1 0.2
qotest
qb
qv
1
0.2
pwftest pb
0.8
pwftest pb
2
qb Jo ( pr pb )
qv Jo pb 1.8
Jo
pr
qb
qotest
pb
1 0.2
pwftest
1.8
pb
0.8
pwftest pb
2
例1-3
已知： pr=18MPa，pb=13MPa pwftest=9MPa，qotest=80m3/d。
采油工程PPT课件
5.2.1自喷采油
1、自喷井生成过程中，原油流至地面分离器一般要经过四个流 动过程：
计量站
井口装置
Байду номын сангаас
油层
自喷井
5.2.2、人工举升采油： 气举采油 有杆泵采油 无杆泵采油
人工举升（机械采油）
有杆泵（杆柱传递能量）
常规深井泵（抽油机抽油）
地面驱动螺杆泵
电泵（电缆传递能量）
无杆泵
不同点：实现其导流性的方式不同
目标均是为了产生有足够长度和导流能力的裂缝，减少油气水渗流阻力。
水力压裂：裂缝内的支撑剂阻止停泵后裂缝闭合； 酸压：一般不适用支撑剂，而是依靠酸液对裂缝壁面的不均 匀溶蚀产生一定的导流能力。
5.3.3酸化压裂
5.4提高采收率技术： 5.4.1概述、基本概念 5.4.2化学驱油法 5.4.3混相驱油法 5.4.3热力采油法 5.4.5微生物采油法
三大矛盾—
层与层之间由于渗透率差异达几百上千倍，注水后，各层受效时间、地层压力、产油速度、含水率都不一样。
层间矛盾
三大矛盾—
平面矛盾
一口注水井要对应两口以上的油井注水，由于沉积相的影响，各油井受效情况差异很大。
三、分层注水、分层调剖和分层增注
三大矛盾—
层内矛盾
在同一油层内，由于油层的非均匀质存在，影响该层的注水采收率。
油层
采油工程部分
水井
油井
油藏工程部分
人工补充能量
人工举升采油
液气
集输油气
脱水处理
污水
原油
回注或排放液
采油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法，经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称。包括油藏、钻井、采油和采油地面工程等。
1、自喷井生成过程中，原油流至地面分离器一般要经过四个流 动过程：
计量站
井口装置
Байду номын сангаас
油层
自喷井
5.2.2、人工举升采油： 气举采油 有杆泵采油 无杆泵采油
人工举升（机械采油）
有杆泵（杆柱传递能量）
常规深井泵（抽油机抽油）
地面驱动螺杆泵
电泵（电缆传递能量）
无杆泵
不同点：实现其导流性的方式不同
目标均是为了产生有足够长度和导流能力的裂缝，减少油气水渗流阻力。
水力压裂：裂缝内的支撑剂阻止停泵后裂缝闭合； 酸压：一般不适用支撑剂，而是依靠酸液对裂缝壁面的不均 匀溶蚀产生一定的导流能力。
5.3.3酸化压裂
5.4提高采收率技术： 5.4.1概述、基本概念 5.4.2化学驱油法 5.4.3混相驱油法 5.4.3热力采油法 5.4.5微生物采油法
三大矛盾—
层与层之间由于渗透率差异达几百上千倍，注水后，各层受效时间、地层压力、产油速度、含水率都不一样。
层间矛盾
三大矛盾—
平面矛盾
一口注水井要对应两口以上的油井注水，由于沉积相的影响，各油井受效情况差异很大。
三、分层注水、分层调剖和分层增注
三大矛盾—
层内矛盾
在同一油层内，由于油层的非均匀质存在，影响该层的注水采收率。
油层
采油工程部分
水井
油井
油藏工程部分
人工补充能量
人工举升采油
液气
集输油气
脱水处理
污水
原油
回注或排放液
采油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法，经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称。包括油藏、钻井、采油和采油地面工程等。
采油工艺基础知识培训ppt课件
第一部分 基本概念
20、液击：抽油泵在上冲程中，当泵腔内被液体完全充满时，泵腔顶部就会形成低压气顶，下冲 程时柱塞底部与泵内液体接触的瞬间压力突然升高产生振动的工况现象，其对抽油系统危害较大。 21、柱塞配合间隙（查一下1、2、3级泵间隙）：柱塞外径与泵筒内径（或衬套）之间的配合间隙。 22、冲程：一般来说抽油机在抽油杆光杆上、下死点之间相应位置的距离叫冲程。 23、冲次：抽油机井驴头每分钟上、下活动的次数叫冲次。 24、沉没度：指抽油泵固定阀到抽油井动液面之间的距离，即泵沉没在动液面以下的深度。沉没 度过小，会降低泵的充满系数，降低产油量。沉没度过大则会增加抽油机负荷。一般原油粘度愈 大，流动阻力愈大，要求沉没度愈大，相反则要求小。
卸载过程
抽油机光杆达到上死点后不在上行，受往复运动的作用抽油杆开始下行，这 时作用在悬点上的力只有杆在液体里的重力↓及柱塞向下的摩擦阻力↑，此时在增 载过程中杆形成的弹性变形逐渐减少消失，但柱塞在这过程中并没有开始下行。
下行程
当抽油杆弹性变形消失后，柱塞在自重及加重杆向下的重力作用下克服摩 擦阻力开始向下运动，此时游动凡尔打开、固定凡尔关闭，抽油泵完成排液过 程。
第一部分 基本概念
10、抽油泵分类：按抽油泵在井内安装方式不同，可分为管式泵和杆式泵两种。 11、抽油泵的工作原理：抽吸过程中，柱塞在泵筒内随抽油杆做上、下往复运动。上冲程时， 游动阀关闭，固定阀打开，井内液体排出；下冲程时，固定阀关闭，游动阀开启，液体进入泵 筒；柱塞不断上下往复运动，将井内液体不断抽吸到地面。 12、抽油杆型号的意义：如CYG25/D7620，CYG-抽油杆代号，25-杆体直径，单位：mm，D-抽油 杆等级，7620-抽油杆长度。 13、抽油杆等级及其应用：抽油杆有C、D、K三个等级。C级杆用于轻、中负荷的油井；D级杆用 于中、重负荷的油井；K级杆用于有腐蚀性的油井。
《采油工艺简介》课件
包括建立健全安全管理体系、加强员 工安全培训教育、定期开展安全检查 和隐患排查等方面。
油田环境保护管理
油田环境保护管理 的定义
油田环境保护管理是指对油田 生产过程中可能产生的各种环 境污染进行预防和控制的过程 ，以确保油田生产的环保合规 和可持续发展。
油田环境保护管理 的原则
坚持“绿色发展，环保优先” 的原则，采取科学合理的环保 措施，降低油田生产对环境的 影响。
油田安全管理
01
油田安全管理的定义
油田安全管理是指对油田生产过程中 可能存在的各种安全风险进行识别、 评估和控制的过程，以确保油田生产 的安全和员工的生命财产安全。
02
油田安全管理的原则
坚持“安全第一，预防为主”的原则 ，采取科学有效的安全管理措施，预 防和减少各类安全事故的发生。
03
油田安全管理的措施
提高开采效率
通过不断改进和优化采油工艺，可以提高石油开 采效率，降低生产成本，为企业创造更大的经济 效益。
保护生态环境
采油工艺的发展也促进了环境保护技术的进步， 降低了石油生产对环境的负面影响，提高了可持 续性。
采油工艺的历史与发展
早期采油技术
二次采油技术
早期的采油技术较为简单，主要依靠自喷 和人工举升等方式进行开采。
自喷采油技术的优缺点
自喷采油技术具有投资少、操作简便、成本低等优点，但也存在采油效 率低、产量不稳定等缺点。
机械采油技术
机械采油技术定义
机械采油技术是指利用机械设备将地下的石油采出地面的技术。
机械采油技术的原理
机械采油技术的原理是通过抽油机等机械设备将地层中的石油抽出地面。在机械采油过 程中，需要对机械设备进行维护和保养，以保证采油的效率和安全性。
油田环境保护管理
油田环境保护管理 的定义
油田环境保护管理是指对油田 生产过程中可能产生的各种环 境污染进行预防和控制的过程 ，以确保油田生产的环保合规 和可持续发展。
油田环境保护管理 的原则
坚持“绿色发展，环保优先” 的原则，采取科学合理的环保 措施，降低油田生产对环境的 影响。
油田安全管理
01
油田安全管理的定义
油田安全管理是指对油田生产过程中 可能存在的各种安全风险进行识别、 评估和控制的过程，以确保油田生产 的安全和员工的生命财产安全。
02
油田安全管理的原则
坚持“安全第一，预防为主”的原则 ，采取科学有效的安全管理措施，预 防和减少各类安全事故的发生。
03
油田安全管理的措施
提高开采效率
通过不断改进和优化采油工艺，可以提高石油开 采效率，降低生产成本，为企业创造更大的经济 效益。
保护生态环境
采油工艺的发展也促进了环境保护技术的进步， 降低了石油生产对环境的负面影响，提高了可持 续性。
采油工艺的历史与发展
早期采油技术
二次采油技术
早期的采油技术较为简单，主要依靠自喷 和人工举升等方式进行开采。
自喷采油技术的优缺点
自喷采油技术具有投资少、操作简便、成本低等优点，但也存在采油效 率低、产量不稳定等缺点。
机械采油技术
机械采油技术定义
机械采油技术是指利用机械设备将地下的石油采出地面的技术。
机械采油技术的原理
机械采油技术的原理是通过抽油机等机械设备将地层中的石油抽出地面。在机械采油过 程中，需要对机械设备进行维护和保养，以保证采油的效率和安全性。
《采油工艺基础》PPT课件_OK
29
油管输送射孔
Tubing Conveyed Perforating
｀
30
工序：射孔前用射孔液造成负压环境，用油管 输送射孔枪，放射性测井校深，对准层位引爆 射孔，丢枪后试油。 特点：高孔密，深穿透，负压清洁孔眼效果好 安全性高，特别适用于斜井水平井和稠油井， 高压地层和气井必须采用。 引爆方式 投棒：标准棒、串联棒，要求管柱通径，井斜不大。 延迟压力引爆：油管内有部分液体，用氮气作加 压介质，井口加压引爆。 环空加压引爆：依靠封隔器旁通传压引爆。
注水泥质量的基本要求：
(1) 水泥浆返高必须符合设计要求； (2) 无窜槽现象； (3) 水泥环与套管和井壁间有足够的连接强度，能经受住压 裂酸化措施； (4) 水泥环能抵抗油、气、水长期的侵蚀和破坏。
13
注水泥浆计算：
注水泥所需要的水泥浆量：
D
Vc
π
4
K1
D2 d2
H d12h
d L
液
起初液流中一定数量的小砂粒可通过缝
流
眼流入井中，而较大的砂粒被阻止在衬
管外面形成“砂桥”或“砂拱”，随后
较小的砂粒被阻止，接着更小的砂粒又
被阻止，这样经过自然选择，在井壁处
可形成粗粒到细粒的自然滤砂器，能阻
止油层大量出砂，起到良好的防砂效果，
同时，这种自然滤砂器本身具有良好的
通过能力。
衬管外形的砂桥示意图 21
钻穿生产层、下套 管固井和射孔后， 再下入衬管，充填 砾石。这样，同样 能起到保护油层， 防止砂粒进入井内 的目的。
充填砾石直径：Dg=(6～8)d10
24
1 2 3 4 5
裸眼砾石充填
套管内砾石充填
1－套管；2－封隔器；3－衬管；4－砾石；5－油层
油管输送射孔
Tubing Conveyed Perforating
｀
30
工序：射孔前用射孔液造成负压环境，用油管 输送射孔枪，放射性测井校深，对准层位引爆 射孔，丢枪后试油。 特点：高孔密，深穿透，负压清洁孔眼效果好 安全性高，特别适用于斜井水平井和稠油井， 高压地层和气井必须采用。 引爆方式 投棒：标准棒、串联棒，要求管柱通径，井斜不大。 延迟压力引爆：油管内有部分液体，用氮气作加 压介质，井口加压引爆。 环空加压引爆：依靠封隔器旁通传压引爆。
注水泥质量的基本要求：
(1) 水泥浆返高必须符合设计要求； (2) 无窜槽现象； (3) 水泥环与套管和井壁间有足够的连接强度，能经受住压 裂酸化措施； (4) 水泥环能抵抗油、气、水长期的侵蚀和破坏。
13
注水泥浆计算：
注水泥所需要的水泥浆量：
D
Vc
π
4
K1
D2 d2
H d12h
d L
液
起初液流中一定数量的小砂粒可通过缝
流
眼流入井中，而较大的砂粒被阻止在衬
管外面形成“砂桥”或“砂拱”，随后
较小的砂粒被阻止，接着更小的砂粒又
被阻止，这样经过自然选择，在井壁处
可形成粗粒到细粒的自然滤砂器，能阻
止油层大量出砂，起到良好的防砂效果，
同时，这种自然滤砂器本身具有良好的
通过能力。
衬管外形的砂桥示意图 21
钻穿生产层、下套 管固井和射孔后， 再下入衬管，充填 砾石。这样，同样 能起到保护油层， 防止砂粒进入井内 的目的。
充填砾石直径：Dg=(6～8)d10
24
1 2 3 4 5
裸眼砾石充填
套管内砾石充填
1－套管；2－封隔器；3－衬管；4－砾石；5－油层
采油工艺简介ppt课件
23
有杆泵采油典型特点： 地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体。
有杆泵采油分类： (1) 常规有杆泵采油：抽油机悬点的往复运动通 过抽油杆传递给井下柱塞泵。 (2) 地面驱动螺杆泵采油：井口驱动头的旋转运 动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。
常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式， 大约有80%以上的油井采油采用该举升方式。
主要组成
工作筒(外筒和衬套)、柱塞及游动阀(排出阀)和固定阀 (吸入阀)
分类 按照抽油泵在油管中的固定方式可分为：管式泵和杆式泵
29
管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在
油管下部先下入井内，然后投入固定阀， 最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。
A-管式泵
B-杆式泵
杆式泵：整个泵在地面组装好后接在抽油
35
第三节 抽油机平衡、扭矩与功率计算
一、 抽油机平衡计算
不平衡原因 上下冲程中悬点载荷不同，造成电动机在上、下冲程中所
做的功不相等。
不平衡造成的后果 ： ①上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机带着 电动机运转，造成功率的浪费，降低电动机的效率和寿命； ②由于负荷极不均匀，会使抽油机发生激烈振动，而影响抽 油装置的寿命。 ③破坏曲柄旋转速度的均匀性，影响抽油杆和泵正常工作。
抽油杆的强度：C级杆(570MPa)、D级杆(810MPa)
接箍是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。按其结构 特征可分为：普通接箍、异径接箍和特种接箍。
普通接箍：连接等直径的抽油杆
异径接箍：用于连扶接正不器同直径的抽油杆
特种接箍：主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍，用于斜
井或普通油井中降低抽油杆柱与油管之间的摩擦力，
36
(一)平衡原理
在下冲程中把能量储存起来，在上冲程中利用储存的能 量来帮助电动机做功，从而使电动机在上下冲程中都做相等 的正功。
有杆泵采油典型特点： 地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体。
有杆泵采油分类： (1) 常规有杆泵采油：抽油机悬点的往复运动通 过抽油杆传递给井下柱塞泵。 (2) 地面驱动螺杆泵采油：井口驱动头的旋转运 动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。
常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式， 大约有80%以上的油井采油采用该举升方式。
主要组成
工作筒(外筒和衬套)、柱塞及游动阀(排出阀)和固定阀 (吸入阀)
分类 按照抽油泵在油管中的固定方式可分为：管式泵和杆式泵
29
管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在
油管下部先下入井内，然后投入固定阀， 最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。
A-管式泵
B-杆式泵
杆式泵：整个泵在地面组装好后接在抽油
35
第三节 抽油机平衡、扭矩与功率计算
一、 抽油机平衡计算
不平衡原因 上下冲程中悬点载荷不同，造成电动机在上、下冲程中所
做的功不相等。
不平衡造成的后果 ： ①上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机带着 电动机运转，造成功率的浪费，降低电动机的效率和寿命； ②由于负荷极不均匀，会使抽油机发生激烈振动，而影响抽 油装置的寿命。 ③破坏曲柄旋转速度的均匀性，影响抽油杆和泵正常工作。
抽油杆的强度：C级杆(570MPa)、D级杆(810MPa)
接箍是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。按其结构 特征可分为：普通接箍、异径接箍和特种接箍。
普通接箍：连接等直径的抽油杆
异径接箍：用于连扶接正不器同直径的抽油杆
特种接箍：主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍，用于斜
井或普通油井中降低抽油杆柱与油管之间的摩擦力，
36
(一)平衡原理
在下冲程中把能量储存起来，在上冲程中利用储存的能 量来帮助电动机做功，从而使电动机在上下冲程中都做相等 的正功。
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生产原理：
地面抽油机的机械能通过抽油杆带动井下 抽油泵往复抽吸井筒内的液体降低井底压力，从 而使油层内的液体不断的流入井底，泵抽出的液 体由井口装置不断的抽出。
11
（1）抽油泵规格：泵径，mm。 （2）抽油泵深度：泵筒下入深度，m。 （3）吸入口深度：泵进液孔深度，m。 （4）抽油杆深度及规范：活塞深度及抽油杆的直径。 （5）油管规格：下入油管的直径。 （6）套管规格及深度：下入套管直径及深度。 （7）采油树型号：井口实际安装的。 （8）抽油机型号：即井口实际安装的抽油机型号。
15
第二节 井口设备及维护保养
一、采油树的结构
总闸门：装在油管头的上面，是
控制油、气流入采油树的主要通 道。
生产闸门：安装在油管四通 或三通的侧面，控制油、气 流向出油管线。
测试闸门：装在采油树的最上 端，在进行清蜡或测试时，将 其打开，清蜡和测试完毕后， 再将它关闭。
16
一、采油树的结构
油嘴：安装在采油树一侧的油嘴套内，在生产过 程中，直接控制油层的合理的生产压差，调节油 井产量。
3
套 入 公 位 （ 射 部 开 部 的 位套 下 管 单 （ 人 度 套 部 面 的 位套 井 心 的 位 射 部 开 部 的 位管 油 称 为 开 深 井 至 距 为m管 入 的 位 m工 ： 管 水 至 距 为补 时 与 距 为 开 深 井 至 距 为m直 层 直 毫 油 度 段 方 离 米）深 油 深 为 井 完 内 泥 方 离 米距 的 套 离 米 油 度 段 方 离 米）： (径 套 径 米 层 最 补 ，。度 层 度 米 底 井 最 顶 补 ， (m： 方 管 ， (层 ： 最 补 ， (mmm。：射管 ， 底 下 心 单：套 ， 深 时 下 界 心 单)钻 补 头 单 顶 射 上 心 单)。))。下的 单。 。
6
（二）注水井生产原理 注水能量传递过程：
p井口＋H井深×r注入水－p损失＞p油层
7
三、采油井结构及生产原理
（一）自喷井结构及生产原理
井口装置
自喷井结构—— 是指在完钻井
基础上，在井筒套管内 下入油管及喇叭口，再 配以井口装置。
油层
喷出液量
油管 套管 喇叭口
8
（一）自喷井结构及生产原理
自喷井生产原理—— 油层流体从油
第三章
采油工程基础知识
1
引
言
人工补 充能量
液气
人工举 升采油
集输油气
回注或排放液 脱水处理
污水 原油
气（天然气）
水井
油井
油藏
采油工程部分
工程
部分
油层
2
第一节 油水井结构
一、生产井井身结构
井身结构——
是指完钻井身和相应井段的钻头直径、 下入的套管层数、直径和深度、各层套管外的水泥 返高和人工井底等。
18
二、采油树的作用
悬挂油管、承托井内全部油管的 重量；密封油、套管之间的环形空间； 控制和调节油井的生产；录取油、套 压力资料，测试，清蜡等日常管理； 保证各项作业的顺利进行。
19
三、采油树的维护保养 保持设备清洁无渗漏、无油污、
无锈 、无松动、无缺件、各部件开关 灵活好用。
20
第三节 抽油机设备与保养
取样闸门：安装在油嘴后面的出油管线上，用来 取样或检查、更换油嘴时放空的。
回压闸门：在检查、更换油嘴、维修生产闸门及 井下作业时，防止集油管线的流体倒流。
17
一、采油树的结构
套管四通：是油管套管汇集分流的主要部件， 通过它密封油套环空，油套分流。下部连接 套管短接。
油管四通：用以连接测试闸门与总闸门及左 右生产闸门，它是油井出油，水井测试等必 经通道。
12
三、采油井结构及
生产原理
控制屏
（三）电动潜油泵井结构 及生产原理
电潜泵井结构—— 是指在完钻井
基础上，在井筒套管内 下入油管及电潜泵装置， 再配以井口装置及地面 电能输入设备。
变压器
接线盒
泄油阀 单流阀 多级离心泵
电缆 油气分离器
电机保护器 潜油电机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ井口
13
（三）电动潜油泵井结构及生产原理
生产原理：
一、抽油机的组成
主机：
底座辅机减：速箱 曲柄 平衡快 连杆 横梁
电动机 支架电路游控梁制驴系头统 悬绳器刹车装置
各种连接轴承
21
结构特点：
曲柄连杆机构和驴头分 别位于支架的前后两边，曲 柄轴中心基本上位于游梁尾 轴承的正下方。
22
新系列游梁式抽油机代号
CYJ 3 — 1.2 — 7 （H） F
平衡方式
底筛堵 ××××5m 人工井底
（1）套管规范：下入的套管直径与壁厚，如φ141mm×7.72mm （2）油管规范及下入深度：下入油管的直径与壁厚
（φ62mm×5.5mm）及下入油管的底部到方补心的距离（米） 。
（3）注水管柱深度及级数：即下入管柱有几级几段封隔器。 （4）油层中部深度：主力油层深度至方补心的距离（米）。 （5）井口装置：所采用的采油树型号。
F—复合平衡 B—曲柄平衡 Y—游梁平衡 Q—气动平衡
地面电能通过电缆传递给井下潜油电机， 潜油电机再把电能转换为机械能带动多级离心泵， 把井内液体加压通过油管经采油树举升到地面； 在多级离心泵不断抽汲过程中，井底流压降低， 从而使油层流体不断流入井底。
14
（1）多级离心泵排量：离心泵的最大排量，m3/d。 （2）潜油电机功率：潜油电机额定功率，kW。 （3）下泵深度：离心泵下入深度，m。 （4）吸入口深度：油气分离器进液口深度，m。 （5）油管规格：下入油管的公称直径及壁厚，mm×mm。 （6）套管规格：下入套管公称直径及壁厚，mm×mm 。 （7）井下电缆：随电机下入并附在油管外壁的电缆。 （8）采油树型号：井口采油控制装置。
层流到井底，依靠自身 的能量由喇叭口进入油 管，到达井口，通过油 嘴喷出。
能量传递过程：
P井底流压＝H井深×r混合液 ＋p损失+p井口油压
9
三、采油井结构及生产原理
（二）抽油机井结构及 生产原理
抽油机井结构—— 包括井口装置、地面 抽油机设备、井下抽油 泵设备、抽油杆、油管、 套管等组成。
10
（二）抽油机井结构及生产原理
4
二、注水井结构及生产原理
（一）注水井结构
注水井结构—— 是指在完钻井
基础上，在井筒套管内 下入油管、配水管柱， 再配以井口装置。
××注水井管柱示意图
10mm
3－5mm
停注层 注入层 注入层
с с
Y341封隔器 ×××× m
空心配水器 ×××× m Y341封隔器 ×××× m
空心配水器 ×××× m
地面抽油机的机械能通过抽油杆带动井下 抽油泵往复抽吸井筒内的液体降低井底压力，从 而使油层内的液体不断的流入井底，泵抽出的液 体由井口装置不断的抽出。
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（1）抽油泵规格：泵径，mm。 （2）抽油泵深度：泵筒下入深度，m。 （3）吸入口深度：泵进液孔深度，m。 （4）抽油杆深度及规范：活塞深度及抽油杆的直径。 （5）油管规格：下入油管的直径。 （6）套管规格及深度：下入套管直径及深度。 （7）采油树型号：井口实际安装的。 （8）抽油机型号：即井口实际安装的抽油机型号。
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第二节 井口设备及维护保养
一、采油树的结构
总闸门：装在油管头的上面，是
控制油、气流入采油树的主要通 道。
生产闸门：安装在油管四通 或三通的侧面，控制油、气 流向出油管线。
测试闸门：装在采油树的最上 端，在进行清蜡或测试时，将 其打开，清蜡和测试完毕后， 再将它关闭。
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一、采油树的结构
油嘴：安装在采油树一侧的油嘴套内，在生产过 程中，直接控制油层的合理的生产压差，调节油 井产量。
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套 入 公 位 （ 射 部 开 部 的 位套 下 管 单 （ 人 度 套 部 面 的 位套 井 心 的 位 射 部 开 部 的 位管 油 称 为 开 深 井 至 距 为m管 入 的 位 m工 ： 管 水 至 距 为补 时 与 距 为 开 深 井 至 距 为m直 层 直 毫 油 度 段 方 离 米）深 油 深 为 井 完 内 泥 方 离 米距 的 套 离 米 油 度 段 方 离 米）： (径 套 径 米 层 最 补 ，。度 层 度 米 底 井 最 顶 补 ， (m： 方 管 ， (层 ： 最 补 ， (mmm。：射管 ， 底 下 心 单：套 ， 深 时 下 界 心 单)钻 补 头 单 顶 射 上 心 单)。))。下的 单。 。
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（二）注水井生产原理 注水能量传递过程：
p井口＋H井深×r注入水－p损失＞p油层
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三、采油井结构及生产原理
（一）自喷井结构及生产原理
井口装置
自喷井结构—— 是指在完钻井
基础上，在井筒套管内 下入油管及喇叭口，再 配以井口装置。
油层
喷出液量
油管 套管 喇叭口
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（一）自喷井结构及生产原理
自喷井生产原理—— 油层流体从油
第三章
采油工程基础知识
1
引
言
人工补 充能量
液气
人工举 升采油
集输油气
回注或排放液 脱水处理
污水 原油
气（天然气）
水井
油井
油藏
采油工程部分
工程
部分
油层
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第一节 油水井结构
一、生产井井身结构
井身结构——
是指完钻井身和相应井段的钻头直径、 下入的套管层数、直径和深度、各层套管外的水泥 返高和人工井底等。
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二、采油树的作用
悬挂油管、承托井内全部油管的 重量；密封油、套管之间的环形空间； 控制和调节油井的生产；录取油、套 压力资料，测试，清蜡等日常管理； 保证各项作业的顺利进行。
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三、采油树的维护保养 保持设备清洁无渗漏、无油污、
无锈 、无松动、无缺件、各部件开关 灵活好用。
20
第三节 抽油机设备与保养
取样闸门：安装在油嘴后面的出油管线上，用来 取样或检查、更换油嘴时放空的。
回压闸门：在检查、更换油嘴、维修生产闸门及 井下作业时，防止集油管线的流体倒流。
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一、采油树的结构
套管四通：是油管套管汇集分流的主要部件， 通过它密封油套环空，油套分流。下部连接 套管短接。
油管四通：用以连接测试闸门与总闸门及左 右生产闸门，它是油井出油，水井测试等必 经通道。
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三、采油井结构及
生产原理
控制屏
（三）电动潜油泵井结构 及生产原理
电潜泵井结构—— 是指在完钻井
基础上，在井筒套管内 下入油管及电潜泵装置， 再配以井口装置及地面 电能输入设备。
变压器
接线盒
泄油阀 单流阀 多级离心泵
电缆 油气分离器
电机保护器 潜油电机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ井口
13
（三）电动潜油泵井结构及生产原理
生产原理：
一、抽油机的组成
主机：
底座辅机减：速箱 曲柄 平衡快 连杆 横梁
电动机 支架电路游控梁制驴系头统 悬绳器刹车装置
各种连接轴承
21
结构特点：
曲柄连杆机构和驴头分 别位于支架的前后两边，曲 柄轴中心基本上位于游梁尾 轴承的正下方。
22
新系列游梁式抽油机代号
CYJ 3 — 1.2 — 7 （H） F
平衡方式
底筛堵 ××××5m 人工井底
（1）套管规范：下入的套管直径与壁厚，如φ141mm×7.72mm （2）油管规范及下入深度：下入油管的直径与壁厚
（φ62mm×5.5mm）及下入油管的底部到方补心的距离（米） 。
（3）注水管柱深度及级数：即下入管柱有几级几段封隔器。 （4）油层中部深度：主力油层深度至方补心的距离（米）。 （5）井口装置：所采用的采油树型号。
F—复合平衡 B—曲柄平衡 Y—游梁平衡 Q—气动平衡
地面电能通过电缆传递给井下潜油电机， 潜油电机再把电能转换为机械能带动多级离心泵， 把井内液体加压通过油管经采油树举升到地面； 在多级离心泵不断抽汲过程中，井底流压降低， 从而使油层流体不断流入井底。
14
（1）多级离心泵排量：离心泵的最大排量，m3/d。 （2）潜油电机功率：潜油电机额定功率，kW。 （3）下泵深度：离心泵下入深度，m。 （4）吸入口深度：油气分离器进液口深度，m。 （5）油管规格：下入油管的公称直径及壁厚，mm×mm。 （6）套管规格：下入套管公称直径及壁厚，mm×mm 。 （7）井下电缆：随电机下入并附在油管外壁的电缆。 （8）采油树型号：井口采油控制装置。
层流到井底，依靠自身 的能量由喇叭口进入油 管，到达井口，通过油 嘴喷出。
能量传递过程：
P井底流压＝H井深×r混合液 ＋p损失+p井口油压
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三、采油井结构及生产原理
（二）抽油机井结构及 生产原理
抽油机井结构—— 包括井口装置、地面 抽油机设备、井下抽油 泵设备、抽油杆、油管、 套管等组成。
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（二）抽油机井结构及生产原理
4
二、注水井结构及生产原理
（一）注水井结构
注水井结构—— 是指在完钻井
基础上，在井筒套管内 下入油管、配水管柱， 再配以井口装置。
××注水井管柱示意图
10mm
3－5mm
停注层 注入层 注入层
с с
Y341封隔器 ×××× m
空心配水器 ×××× m Y341封隔器 ×××× m
空心配水器 ×××× m