2012年人工举升新技术追踪-宽屏

液力举升系统 液力驱动式潜油泵抽油系统
二、人工举升技术新进展
1、液力举升新技术
直驱式液压抽油机
工作原理： 利用地面液压系统控制井 口液压缸内活塞进行往复运动， 从而带动井下有杆泵完成上下 冲程，实现油井举升。 技术特点： 1.活塞直接带动光杆做往复运动；
(3) 高负荷直驱式液压抽油机—美国Microlift公司
(2) 增程式液马达抽油机—美国Chaparral公司
工作原理： 利用泵/马达驱动液压缸柱塞往复运动，带 动顶轮上下运动，通过双皮带驱动井口光杆完 成举升。 结构组成： 旋转电机、泵/马达（可逆流体元件）、油 箱、油缸、变频控制。
技术特点： 1.用电机、泵/马达替代常规液压站，体积小； 2.下冲程时泵/马达储存能量，具有节能效果； 3.通过改变进油方向来实现液压缸柱塞换向。
工作原理： 利用太阳能发电驱动抽油机运转，带动碳纤 维抽油杆往复运动，实现抽油，无光照时，利用 蓄电池提供动力。
二、人工举升技术新进展
3、电潜泵新技术
(1) 双电泵举升技术 (2) 高气油比电泵举升技术 (1) 双电泵举升技术
斯伦贝谢公司研发的双电泵系统，主要由两套独立的电泵 机组和控制系统组成，配套多孔封隔器、Y形接头、双电缆等 配件，可实现油井的分层、分时采油和机组备用功能。 技术特点： 1.无需动管住，实现双电泵的任意启动或停机； 2.备用功能：一台泵失效时，启动备用泵继续生产，减少作 业，延长生产周期； 3.实现分层、分时、分管计量开采； 4.独立进行设备工况和油层产能的井下检测。
斯伦贝谢公司研制的多相轴流气体控制系统，是 一种自己就能够有效处理游离气体的特殊结构的离心 轴流泵。 工作原理： 游离气经过加压与液体混合进入电泵系统，提高 电泵充满程度，举升至上部油管时，可有效利用油管 中的气体减小举升液体所需动力。 应用： 安装在生产泵下面，可满足气液体积比75%的流 体进入泵筒，已成功应用于高油气比油井的生产。
多相轴流气体控制系统 多级高效气体分离器
(2) 高气油比电泵举升技术——多级分离技术
Wood 集团电潜泵公司开发的多级高效分离器，可以分离95%的游离气 体，额定排量达到1120t/d（400 系列）和2240t/d （538 系列）,适用于高气 油比和低井底压力井，已在油田试验成功。
二、人工举升技术新进展
电 缆 油 管
(1) 双电泵举升技术—双管分采分出系统
油 管 电 缆 4-1/2油管 连接装置 伸缩接头 多孔封隔器 电 泵 上部油层 油层1 下部电泵 2-3/8油管 电 缆 锁紧密封装置 上部电泵
Y型4 ½’’ 连接装置 电 泵
多孔封隔器 电潜泵
上部油层
双孔封隔器 套 管
电 泵
技术特点： 1.下部电泵位于封隔器上部，适合深井 举升； 2.适合于下部变径套管的分层采油； 3.尾管能下入斜井段，适合于斜井、定向 井、水平井举升； 4.双电泵不受管柱拉力影响。
400MET1000 4" 550MET750
该系列泵适用于SAGD和CSS热采，在700m下当转速为 100rpm时产量达200m3/d。
4 1/2" 1000MET500
9.015 1 1/8"
二、人工举升技术新进展
4、螺杆泵新技术
密封体
(2) 双螺杆泵—Can-K公司
是一种井下电力驱动双螺杆泵，通过井下 潜油电机带动螺杆泵旋转，实现油井举升。
• 最大CO2含量：33%，加拿大壳牌石油 • 最大HS2含量：1.2%，加拿大Husky石油 • 最大泵上狗腿度：13.1°/30m，加拿大帝国石油 • 最大泵处狗腿度： 13.1°/30m，加拿大帝国石油 • 最高蒸汽温度：320℃，加拿大CNRL • 最高泵送液体温度：250℃，康菲石油 • 最长使用寿命：20个月，加拿大TOTAL石油
(7) 液力驱动式潜油泵抽油系统—英国克莱德公司
工作原理： 利用高压液体作为动力，驱动井下涡轮泵 作为动力泵旋转，从而带动与之相连接的井下 潜油离心泵工作，将地层液举升到地面。 技术特点： 1.动力液驱动涡轮，无需换向；
技术特点： 1.液力驱动井下反馈泵实现抽油，防止偏磨； 2.采用了常规的反馈抽油泵，与水力活塞泵相比实 现了长冲程慢冲次。
二、人工举升技术新进展
1、液力举升新技术
增程式液压抽油机 液压抽油机 直驱式液压抽油机 液力驱动抽油系统 (1) DynaSave增程式液压抽油机—美国DynaPump公司
工作原理： 利用天然气与电能的混合动力驱动 液压缸 柱塞往复运动，柱塞顶部安装动滑轮增程，钢 丝绳带动抽油杆实现往复运动。 技术参数： 最大冲程：2m； 最大冲次:4min-1； 最大载荷：3.2t；最大排量：88.5 m3/d； 最大泵深：1500m。 技术特点： 1.天轮增程，结构紧凑，运输方便，噪音低 2.混合动力，能耗低。 目前已应用50多口油井。
备用双电泵管柱
Y形接头2
已在陆上和海上使用100多套，其中，在南美应用50多口井， 效果良好。
电泵2
二、人工举升技术新进展
3、电潜泵新技术
(1) 双电泵举升技术—单管分采混出系统
技术特点： 1.封隔器分开上下油层，下电泵生产下层，上 电泵生产上层，两层产出液由上部油管混合 举升至地面； 2.既可以单层开采，又可以合层开采； 3.两套泵都可装仪表控制，可以对每个油层进 行计量和生产参数的调节。 4.电泵需下至油层部位，不适宜深井。
变速驱动装置
(3) 高温电泵举升技术—贝克休斯公司
贝克休斯公司研制的超高温电潜泵系统采用新型450SP电泵马达，额定功率 330KW，设计工作温度260 ℃，模拟300 ℃流体温度时测试取得成功。已现场安 装应用20多套，效果较好，可应用在热水井、地层压力低井、或者小排量井中。
高温电泵系统
超高温电潜泵系统
从人工举升占整个国际工程技术服务市场的份额来看， 一直保持在2%-3%之间。其中1999年份额比例最低是2.13%， 2004年达到最高比例是2.85%，2010年达到2.5%。
从市场销售额来看，贝克休斯、威德福国际、斯伦贝谢 依然占据垄断地位，处于第一集团军。从不同举升方式看， 电泵以贝克休斯和斯伦贝谢主导；有杆泵、螺杆泵以威德福、 Lufkin公司、Dover公司主导。
人工举升新技术追踪汇报
采油机械研究所
2012.03
目 录
一、人工举升服务概况 二、人工举升技术新进展 三、认识与建议
一、人工举升服务概况
根据2010年全球200多家上市石油服务公司的调查，并对 32项油田服务的销售情况进行了统计。人工举升服务市场的 销售额达到60亿美元，从1999年至2010年呈现出平稳上升的 趋势。这表明人工举升服务量在不断增加，技术也得到不断 的创新和发展。
3、电潜泵新技术
(1) 双电泵举升技术 (2) 高气油比电泵举升技术 (3) 高温电泵举升技术 (4) 钢缆起下插入式电泵举升技术
电 机
密封体 电 泵吸入口 电 泵 缆
(3) 高温电泵举升技术—斯伦贝谢公司
斯伦贝谢公司的Reda Hotline 高温电潜泵系统，井筒温度超过218℃。配 套先进的马达保护器、金属波纹管伸缩腔系统、高温轴承、弹性材料和高温电 缆系统等耐高温技术。已安装使用超过450 台，均达到4.5 年的运转寿命。
液力举升系统 液力驱动抽油系统 液力驱动式潜油泵抽油系统 (6) 液力驱动抽油系统—莫比森公司
系统组成： 地面液压动力源、井下动力缸和液力反馈抽油泵组成。 工作原理： 上冲程：地面增压后的动力液经中心管驱动井下动力缸上行 带井下泵向上运动，完成排液过程。 下冲程：在液力反馈力作用下，井下泵带动力缸下行，动力 液经中心管排出到地面蓄能器，完成吸液过程。
(1) 双电泵举升技术—备用电泵举升系统
技术特点： 1.采用Y形接头连接两台电泵； 2.两台电泵可任意启动或停机； 3.在主泵失效时，可启动备用电泵继续生产； 4.有效减少作业次数，延长油井生产周期。
电缆 无套压封 隔器
Y形接头1 电泵1
(3) 高温电泵举升技术
(4) 钢缆起下插入式电泵举升技术
应用情况： 备用双电泵系统是应用较多的一类，在南 非、科威特等地应用了60多井次。
2.无电缆和电机，费用投入小；
3.耐高温，可靠性高，寿命长； 4.排量调整范围大；
5.无杆管偏磨。
百度文库
二、人工举升技术新进展
2、太阳能抽油机技术
太阳能动力抽油机—美国CDI能源公司
技术参数： 下泵深度：975m； 功率：0.4~2kW； 产量：1.6m3/d 。 技术特点： 1.环保节能效果明显； 2.具有储能功能； 3.适用于低产量含水气井。
9-5/8in 套管 上部油层
7in 套管 封隔器 封隔器 电 泵 套 管 油层2 下部油层 下部油层
双孔封隔器
电泵 套管
下部油层 射孔位置
单管分采混出管柱结构1
单管分采混出管柱结构2
平行双管分采分出管柱
管中管分采分出管柱
二、人工举升技术新进展
3、电潜泵新技术
(1) 双电泵举升技术 (2) 高气油比电泵举升技术 (3) 高温电泵举升技术 (4) 钢缆起下插入式电泵举升技术 (2) 高气油比电泵举升技术——气液混出技术
技术参数： 最大冲程：4.9m； 最大悬点载荷：18t。
(4) PHL直驱式液压抽油机—美国PHL 公司
技术参数： 最大冲程：3.6m； 最大冲次：4min-1；
(5) R7直驱式液压抽油机—德国博世公司
技术参数： 最大冲程：3m；
最大冲次：4min-1；
最大载荷：10t。 技术特点： 1.结构简单，操作容易； 2.智能控制，调整精度高； 3.安全、环保，占地面积小；
针对上述情况，2011年我们重点跟踪调研了知名的十几 家面向世界服务的油服公司在人工举升技术领域中的最新成
果和发展动态。
目 录
一、人工举升服务概况 二、人工举升技术新进展
三、认识与建议
1、液力举升新技术
2、太阳能抽油机技术 3、电潜泵新技术
4、螺杆泵新技术
5、排水采气新技术
6、油井举升智能测控技术
二、人工举升技术新进展
3、电潜泵新技术
(1) 双电泵举升技术 (2) 高气油比电泵举升技术 (3) 高温电泵举升技术 (4) 钢缆起下插入式电泵举升技术 (4) 钢缆起下插入式电泵举升技术—壳牌公司
工作原理： 插入式连接器和电缆一起作为永久性完井设备与油管一起下入井中，电潜泵 起下系统和插入式钢缆起下组件通过钢缆下入预定位置固定，然后起出钢缆。 特点： 1.需要检泵时，不上作业设备，直接用钢缆下入取出井下机组。 2.作业成本较低，机组维修保养方便。 3.井下测试方便。
在全金属螺杆泵研究方面，推出了Moyno HTD650， HTD660系列。利用金属转子与定子配合，消除弹性材料，设计温 度达到350℃。
(1) 高温螺杆泵—法国PCM公司全金属螺杆泵
全金属螺杆泵转子和定子都是耐高温金属材料，能够适应350℃，已 在世界主要非常规油田成功应用。排量50~ 360m3/d,扬程350~750m。
应用范围： 插入式电泵机组适应压力34.5MPa、温度121℃，2009 年在阿曼和文莱对该 系统进行成功测试。
钢缆起下电潜泵系统
二、人工举升技术新进展
4、螺杆泵新技术
(1) 高温螺杆泵—R&M能源公司Moyno HTD系列技术
在高温橡胶螺杆泵研究方面， R&M 能源公司推出了Moyno HTD300、 Moyno HTD350 井下高温螺杆泵，使用合成橡胶材料 机械紧固在定子壳体上，不使用粘合剂，降低了故障概率。设计 工作温度160 ℃和190 ℃ 。
下泵深度：4000m。 技术特点：
1.适用于煤层气井和较深油井； 2.可用天然气、丙烷提供驱动力
2.自动化程度高，可实现远程控制；
3.较游梁式抽油系统节电50%； 4.丙烷或者天然气与电源双动力。
3.操作简单，维护方便；
4.油缸短，体积小。
4.采用飞轮储能，效率高。
二、人工举升技术新进展
1、液力举升新技术
型号参数性能表
定子 系列 泵型 外径 (mm) 115 115 135 长度 (mm) 8957 8957 8796 扣型 4"NU 4"NU 4 1/2"NU 外径 (mm) 57.5 57.5 72.7 转子 长度 (mm) 9.25 9.25 扣型 1 1/8" 1 1/8" 实际性能 143m3/d @750m 190m3/d @550m 365m3/d @350m