最新4水力活塞泵与射流泵采油技术汇总
海洋石油开采工程 第四章 海上采油方式(第三四节)
电动潜油离心泵采油
系统工作过程
工作过程 地面电源 变压器 电机所需工作电压 输入 控制屏 电缆 井下电机 离心泵旋转 分离器输入泵内
带动 把井液通过
由泵叶轮 使井液逐级增压 油管 举升到地面
离心泵的增压原理
充满在叶轮流道内 的液体在离心力作用下, 从叶轮中心沿叶片间的 流道甩向叶轮四周时, 液体受叶片的作用,使 压力和速度同时增加, 并经导轮的流道被引向 次一级叶轮,这样,逐 级流过所有的叶轮和导 轮,进一步使液体的压 能增加,获得一定的扬 程。
电动潜油离心泵采油
电潜泵举升方式的主要优点:
(1) 排量大; (2) 操作简单,管理方便; (3) 能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油;
2.电动潜油离心泵主要部件
(4)油气分离器
自由气进入离心泵后,将使泵的排量、扬程和效率下 降,工作不稳定,而且容易发生气蚀损害叶片。因此,常 用气体分离器作为泵的吸入口,以便将气体分离出来。按 分离方式不同,分离器分可为沉降式和旋转式两种类型。
2.电动潜油离心泵主要部件
(5)电缆 潜油电缆作为电泵机组输送电能的通道部 分,长期工作在高温、高压和具有腐蚀性流体 的环境中,因此,要求潜油电缆具有较高的芯 线电性、绝缘层的介电性,较好的整体抗腐、 耐磨以及耐高温等稳定的物理化学性能。
电动潜油离心泵采油
底部排出口系统用于将上部层位的地层水转注到
下部层位,适用于油田注水开发或气井排水采气。这
种系统是从油套管环形空间吸入流体进泵,通过尾管
排出到下部层位。该系统的安装方式与标准安装方式
也不同,泵和电机的位置也是颠倒的,从上到下依次 是电机、保护器、吸入口、泵、排出口。
(五)电动潜油离心泵的生产管理与分析
《水力活塞泵采油》课件
非常规油田
在非常规油田(如页岩油田)中,水力活塞泵采油也可以发挥重要作用。
油田增产
水力活塞泵采油可以通过增加油井的产量来提高整个油田的产能。
水力活塞泵采油的工作原理
1
构造和原理
水力活塞泵采油通过水力作用将地下原油提升至地面,利用泵体和活塞的协同工 作实现。
2
流量调节
调节水力活塞泵的流量可以控制油井产出,不同产油层需要采取不同的调节方法。
《水力活塞泵采油》PPT 课件
本课件介绍水力活塞泵采油的概念、优点和应用领域,工作原理和调节方法, 器件材料的选择,安装与维护的注意事项,实际应用案例和发展趋势等内容。
水力活塞泵采油的概念
水力活塞泵采油是一种利用水力活塞泵进行采油的方法。它通过应用水力作 用将地下储层中的原油提升至地面,是一种常用的采油技术。
3 总结
总结本课件的主要内容, 强调水力活塞泵采油的 重要性和价值。
参考资料
相关文献和资料
提供一些参考文献和资料, 供学习者深入了解和进一 步研究。
网络资源和实验教材
推荐一些在线资源和实验 教材,帮助学习者进一步 学习和实践水力活塞泵采 油。
可供参考的课程视频 和网站链接
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1
安装注Байду номын сангаас事项
安装水力活塞泵采油需要注意安全和
日常维护和保养
2
工艺要求,保证装配的准确性和高效 性。
定期进行水力活塞泵的维护和保养,
检查泵体和活塞的状况,确保正常工
3
常见故障及排除方法
作。
总结水力活塞泵采油常见故障和排除
方法,帮助解决实际操作中的问题。
《水力活塞泵采油》课件
采用高强度、耐磨、耐腐蚀的材料,提高水力活塞泵的使用寿命和 可靠性。
应用前景与发展趋势
广泛应用
随着油田开发的需求增加 ,水力活塞泵采油技术将 得到更广泛的应用。
技术升级
随着科技的不断进步,水 力活塞泵采油技术将不断 升级,提高采油效率和降 低能耗。
国际化发展
水力活塞泵采油技术将逐 步走向国际化,为全球油 田开发提供技术支持和服 务。
对未来发展的建议与展望
加强研发力度
01
持续投入研发资源,不断推动水力活塞泵采油技术的创新和升
级。
拓展应用领域
02
积极探索水力活塞泵采油技术在其他领域的应用可能性,如水
力压裂、地热开发等。
提升服务水平
03
加强技术培训和技术服务,提高水力活塞泵采油技术的服务质
量和技术支持能力。
THANKS.
详细描述
水力活塞泵是一种利用液体压力能来传递能量,驱动活塞进行往复运动,从而将 液体泵入或排出储罐的装置。其工作原理是当液体进入水力活塞泵时,液体的压 力能转换为活塞的动能,使活塞往复运动,从而将液体泵入或排出。
水力活塞泵采油的优缺点
总结词
水力活塞泵采油的优点包括结构简单、操作方便、可靠性高、适应性强等;缺点包括效率较低、能耗较大、对液 体粘度敏感等。
详细描述
水力活塞泵采油适用于各种需要输送液体的场景。在石油开采中,水力活塞泵可用于将 原油从地下泵出。在化工生产中,水力活塞泵可用于将各种液体原料或产品从一个容器 输送到另一个容器。在污水处理中,水力活塞泵可用于将污水从一个地方输送到另一个
地方进行处理或排放。此外,水力活塞泵还可用于灌溉、消防等领域。
选择耐压、耐腐蚀的井筒 材料,确保长期稳定运行
《射流泵采油》课件
结论
1 射流泵采油的前景
随着油井复杂性的增加,射流泵采油将有更广阔的应用前景。
2 射流泵采油的意义
射流泵采油可以提高油井产能,延长油田寿命,为油气勘探开发提供技术支持。
参考文献
• 参考文献1 • 参考文献2 • 参考文献3
射流泵采油的优缺点
射流泵采油的优点
高效、适用于复杂井况、节约能源。
射流泵采油的缺点
需要水力能和气源,降低油品质量,设备易受磨损。
射流泵的改进
1
射流泵的研究现状
目前,射流泵的研究主要集中在提高泵
射流泵的改进方向
2
效、减少泵损和改善泵体材料等方面。
未来的改进方向包括增加泵的工作范围、 提高泵的稳定性和减少泵的故障率。
射流泵采油
射流泵采油是一种利用射流原理提高油井产能的技术。本课件将介绍射流泵 的原理、结构、特点,以及射流泵采油的流程、应用,以及射流泵采油的优 缺点和改进方向。
什么是射流泵
射流泵原理简介
射流泵利用高速射流产生的 负压效应,将油井中的原油 提升到地面。
射流泵的结构及特点
射流泵由喷嘴、射流管和泵 体组成,具有结构简单、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 积小、维护方便等特点。
射流泵的分类
射流泵按喷嘴式、射流管式 和喷液式等分类,各具特点 和适用场景。
射流泵采油
1
射流泵采油原理
利用射流泵的负压效应将油井中的原油抽出到地面。
2
射流泵采油的流程
包括注水、泵泥和抽油等多个阶段,每个阶段的操作都对采油效果有影响。
3
射流泵采油的应用
射流泵采油适用于低产井、油井堵塞和水淹井等复杂情况下的油井增产。
4-2 水力活塞泵采油
平衡管组成。泵分为单作用和双作用泵。单作用泵仅在上冲程
或下冲程时向地面排液,双作用泵在上冲程和下冲程都向地面 排液。 • 3、主控制滑阀:控制动力液换向,完成上冲程和下冲程。
(二)单作用泵的工作原理
• 下冲程,主控制滑阀位于下死点,高压动力液从中心油 管→通道a 进入液马达下缸,作用于动力活塞下方的环形 面积上;同时又经 通道b →腔c →通道d进入液马达上缸,
2)起泵
• (1)井口四通阀置反循环状态, (2)泵的提升阀关闭(液体不 通过泵内流动),提升皮碗张 开,液体压力将泵冲起向上, 直至打捞头进入井口捕捉器(3) 停止动力液循环,将泵提出。 • 这种装置可以减少停产时 间和作业成本,将压力计装在 泵下部与泵一起下入井底可进 行产能测试和中途测试,也便 于自动化管理,将泵起出可方 便地对地层进行各种措施处理, 但泵的外径受油管尺寸的限制。
•
(一)动力液系统及动力液
• 3)按动力液流动方向分,有正循环和反循环系统
•
(1)正循环系统是将动力液从装泵的油管注入,对开式动力液系统,
动力液和地层流体混合物从未装泵的流动通道返出地面,对闭式动力液 系统,还需一根动力液返出管,这种方式最常用。
•
(2)反循环系统是动力液从未装泵的流动通道(环形空间)注入,动 力液和地层流体从装泵的油管返出地面,主要用于保护套管和降低摩阻。 这种系统需要采用一个插锁或摩擦固定装置保持泵在工作时不向上移动, 可以采用钢丝和自由投捞作业,自由作业比正循环系统复杂,在水力活 塞泵中应用很少,在射流泵中应用较多。
(二)单作用泵的工作原理 • 上冲程,主控制滑阀位于上死点,高压动力液经 从中心油管经通道a只进入液马达下缸,而液马达 上缸的动力液经通道d →主控制滑阀中部的环形 空间h,与油层产出液相通,使液马达活塞下端承 受动力液高压,上端承受地层产出液的低压,在 这个压差的作用下,推动动力活塞向上运动,抽 油泵活塞也向上进行吸油过程。当接近上死点时, 活塞杆下部的控制槽f使主控制滑阀的下腔室与抽 取的原油相通,使主控制滑阀上端承受动力液高 压,下端承受产出液低压,在这个压差作用下, 把主控制滑阀推向下死点,液马达又开始下冲程。
水力活塞泵与水力射流泵
适
油层深度与排量范围大;
应
含蜡;
条
稠油;
件
井斜。
主要缺点:
(1) 机组结构复杂,加工精度要求高;
(2) 地面流程大,投资高(规模效益);
第13页,本讲稿共17页
水力射流泵概念
水力射流泵 (简称射流泵) 是一种特殊的水力泵。利用 射流原理将注入井内的高压动力液的能量传递给井下产 液的无杆水力采油装置。射流泵采油系统与水力活塞泵 采油系统的组成相似,由地面储液罐、高压地面泵和井
能量,它实质上是一个混合管。
(3) 扩散管
扩散管是一个将动能转换成压力的能量转 换器。
没有运动部件。射流泵的 工作元件是喷嘴、喉管和 扩散管。
1—打捞头;2—提 升皮碗;3—排油孔 ;4—扩散器;5— 喉管;6—喷嘴; 7—油管;8—封隔 器;9—套管;10— 尾管
第15页,本讲稿共17页
2.射流泵的工作原理
第11页,本讲稿共17页
地面集输流程
闭式动力液系统,由于动力液罐比较小,这 种系统较适合于湖区油井、海上抽井及人口稠密 区域的油井。例如在美国的加利福尼亚州,由于 许多油井座落在城镇和海上,因此广泛采用闭式 系统。
在大多数情况下,闭式动力液系统都用水作 动力液,原因是水与油相比,摩擦阻力小、危 险性小、对环境的影响也较小。但用水作动力 液,需要添加润滑剂,并需进行防腐处理,这些都 将增加生产管理费用。
油管或专用动力液管输送;
动力液被传至井下喷嘴;
通过喷嘴将压能转换动能;
井下射流泵工作示意图
嘴后形成低压区;
动力液与油层产出液在喉管中混合; 经扩散管动能转换成压能;
混合液的压力提高后被举升到地面。
采油新技术简介
2、概况
表1
投注聚时间(年月) 注聚井数(口) 对应采油井数(口) 地质储量(104t) 控制地质储量(104t) 预测提高采收率(%) 累计注入干粉(t) 累计注入溶液(m3) 累计增油(t) 阶段提高采收率(%) 吨聚合物增油(t)
下二门油田聚合物驱情况表
H2Ⅱ 1996.8 7 17 240.6 153.7 9.17 1069 1033486 154711 10.1 144.7 H2Ⅲ 1998.9 13 26 383.6 248.5 10.07 1602.35 1760941 130840 5.27 81.7 H2Ⅳ 2000.7 11 35 357.9 195 7.7 1788.18 1573751 31822 1.61 17.8 H2Ⅴ 2002.12 5 17 220 74.4 7.38 123.33 111144 H3Ⅰ 合计 2002.12 4 40 16 111 259 1461.1 82.14 753.74 8.28 77.48 4660.34 91493 4570815 317373 0.0 68.1
4、水力喷射采油
(1)、装置原理 见图3-131。 (2)、其余与水力活塞泵类似,由于没 有运动件对动力液要求不高。
5、气举采油
工艺配套、排量高、 管理 方 便, 但投资高 、 需要一定的管鞋压力。 (1)、装置原理 见图3-150。 主要设备:高压压 缩机、 高压管汇 、气举 阀(注入压力操作阀 、 生产压力操作阀 、波纹 管阀、弹簧阀、固定式、 投捞式、导流阀、盲 阀)、封隔器、单流阀。
5、气举采油
(2)、气举管柱 开式、半闭式、闭式。见图3-146。
5、气举采油
(3)、气举设计: 1、根据配产配注要求用IPR曲线确定流动压力。 2、用垂直管流确定压力分布。 3、选择合适的气举方式。 4、计算各级气举阀深度及打开压力(有图版)。 (4)、气举井诊断 与自喷井类似。
采油工程复习复习总结
一、名词解释☆油井流入动态:指油井产量与井底流动压力的关系,它反映了油藏向该井供油的能力。
☆吸水指数:表示(每米厚度油层)单位注水压差下的日注水量,它的大小表示油层吸水能力的好坏。
☆气举采油法:气举采油是依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合,利用气体的密度小以及气体膨胀使井筒中的混合液密度降低,将流入到井内的原油举升到地面的一种采油方式。
☆等值扭矩:用一个不变化的固定扭矩代替变化的实际扭矩,使其电动机的发热条件相同,则此固定扭矩即为实际变化的扭矩的等值扭矩。
☆气液滑脱现象:在气液两相流中,由于气体和液体间的密度差而产生气体超越液体流动的现象叫气液滑脱现象。
滑脱损失:因滑脱而产生的附加压力损失。
☆扭矩因数:悬点载荷在曲柄上造成的扭矩与悬点载荷的比值。
☆配注误差:指配注量与实际注入量的差值与配注量比值的百分数。
为正,说明未达到注入量,为欠注;为负,说明注入量超过配注量,为超注。
☆填砂裂缝的导流能力:在油层条件下,裂缝宽度与填砂裂缝渗透率的乘积,常用FRCD表示。
☆气举启动压力:气举井启动过程中的最大井口注气压力。
气举工作压力:稳定时的井口注入压力。
☆采油指数:是一个反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件及泄油面积与产量之间的关系的综合指标。
其数值等于单位生产压差下的油井产油量。
☆注水指示曲线:稳定流动条件下,注入压力与注水量之间的关系曲线。
☆余隙比:余隙体积与泵上冲程活塞让出的体积之比。
☆流动效率FE:指该井的理想生产压差与实际生产压差之比。
s>0,FE<1 不完善井,s<0,FE>1 超完善井,s=0,FE=1 完善井。
☆酸的有效作用距离:酸液由活性酸变为残酸之前所流经裂缝的距离。
☆面容比:岩石反应表面积与酸液体积之比☆临界流动:指流体的流速达到压力波在流体介质中的传播速度即声波速度时的流动状态。
☆功能节点:压力不连续即存在压差的节点。
☆阀的距:阀开启压力与关闭压力之差。
4-2水力活塞泵采油
第三节 水力活塞泵采油
组成: 水力活塞泵井下机组 水力活塞泵井下机组 井下管柱和井口 地面流程:地面动力液 地面流程:地面动力液 罐、高压柱塞泵组、高压 控制管汇、计量装置和地 面管线。 特点:高油气比、出砂、高凝油、含蜡、深井、 特点:高油气比、出砂、高凝油、含蜡、深井、 斜井及水平井适应性很强。
(1)柱塞泵:将液马达传递给他的机 (1)柱塞泵: 械能转换为液体的压能,用来提高油 层的产出液的压能,常用往复式柱塞 层的产出液的压能,常用往复式柱塞 泵。 (2)液马达:将动力液的压能转换为 机械能带动泵工作,常用往复式液马 达。
26 采油工程 26
第三节 水力活塞泵采油
二、水力活塞泵的工作原理 水力活塞泵系统的工作原理:
二、水力活塞泵的结构 井下水力活塞泵由马达和泵通过空心活 塞杆相连组成,马达和泵可以有一个到多 个,泵可以是单作用的也可以是双作用的 。 单作用泵:仅上冲程或下冲程向地面排液 单作用泵:仅上冲程或下冲程向地面排液 双作用泵:上冲程和下冲程都向地面排液。
25 采油工程 25
第三节 水力活塞泵采油
二、水力活塞泵的结构
23 采油工程 23
第三节 水力活塞泵采油
2.井下泵装置类型 2.井下泵装置类型 ◆固定式泵装置
将井下泵固定在油管底部,随油管一起下入井 将井下泵固定在油管底部,随油管一起下入井 中。泵的外径不受油管内径的限制,它主要用于高 产井,换泵需要进行取下油管作业
24 采油工程 24
第三节 水力活塞泵采油
3.水力活塞泵系统设计 实例见153页 3.水力活塞泵系统设计 (实例见153页) ●选择水力活塞泵基本原则:
29 采油工程 29
第三节 水力活塞泵采油
采油工程技术
采油工程技术
1、采油方式决策技术 2、人工举升技术 3、酸化技术 4、压裂技术 5、调剖堵水决策技术 6、防砂技术 7、射孔技术 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术 9、水平井开采技术 10、稠油开采技术
采油方式决策技术
1.采油方式决策的意义和论证的内容 决策意义:
采油方式的选择不仅关系到油田建设的 基本投资和生产费用,而且直接影响到原 油产量和采收率,特别是转入机械采油以 后,这一问题将更为重要。
采油方式决策技术
5.决策分析步骤
1)需要的主要技术资料
➢地面及地下流体性质。 ➢试油试采产能资料。 ➢油层及井身资料。 ➢与原油生产费用有关的数据。 ➢油藏工程方案确定的开发方式及预测的不同 开发阶段的动态指标。
2)决策分析工作步骤
采油方式决策技术
不同产液指 数的油井用 不同采油方 式的最大产 量图版
人工举升技术
设计步骤如下:
(1) 计算IPR曲线及最大产量;
(2) 取稍小于的产量作为初设产量;
(3) 由IPR曲线计算初设产量对应的井底流压;
(4) 以井底流压为起始点应用多相管流计算井筒中的
压力分布及相应的充满系数,直到压力低于保证最低沉
没度的压力为止;
(5) 选定充满系数及泵吸入口压力,即可确定出下泵
论证的基本内容:
采油方式决策技术
(1)以油藏或开发区块为对象,根据油藏工程设计预测 的单井产能建立不同开发阶段的油井产能分布模型,进行 油井分类。
(2)根据地面生产和油藏地质条件及各种举升方式可能 的适应范围,初步确定可供选用的各种采油方式,以便进 一步进行计算和分析。
(3)应用油井生产动态模拟器预测不同阶段、不同类型 油井以不同举升方式生产时的油井动态,包括机械采油方 式转换(接替)时机、各种方式在不同产液指数和不同含 水下的可能产量、所用设备、工作参数及工况指标等。
水力活塞泵与射流泵采油技术
射流泵的特点
可靠性高
由于没有运动部件,射流泵的 可靠性较高,使用寿命较长。
射流泵的应用场景
01
02
03
04
石油和天然气开采
射流泵在石油和天然气开采中 广泛应用于排水采气、原油开
采和输送等环节。
化工流程
射流泵在化工流程中用于输送 各种腐蚀性、易燃易爆、高粘
度等流体。
水利工程
射流泵在水利工程中用于抽水 、灌溉、水库排水等场合。
船舶工程
射流泵在船舶工程中用于排水 、消防等场合。
02
射流泵采油技术
射流泵工作原理
射流泵是一种利用射流原理进行 能量传递和转换的流体机械,通 过高压流体(通常是液体或气体) 的喷射作用,将流体能转化为被 输送流体的机械能,从而达到输 送和升扬的目的。
射流泵主要由喷嘴、吸入室、混 合管和扩散管等部分组成。高压 流体通过喷嘴以很高的速度喷出, 在喷嘴出口处形成低压区,吸入 室将低压流体吸入,与喷嘴射流 流体在混合管中混合、扩散,然 后经扩散管排出。
03
水力活塞泵与射流泵的比较
工作原理比较
总结词
水力活塞泵和射流泵在采油过程中,其工作原理存在显著差异。
详细描述
水力活塞泵是通过液力传递的方式,利用活塞的往复运动来传递能量,从而将井 下的液体提升到地面。而射流泵则是利用高压流体通过喷嘴产生的负压来吸入井 液,通过两种流体之间的动量交换来传递能量,从而实现井液的提升。
水力活塞泵的特点
总结词
《射流泵采油》课件
采油效率提升
分析影响射流泵采油效率 的因素,提出提高采油效 率的方法和措施。
射流泵采油的操作要点
设备安装与调试
安全措施
介绍射流泵采油设备的安装步骤、调 试方法及注意事项。
强调操作过程中的安全注意事项,防 止事故发生,保障人员和设备安全。
操作规程
制定详细的操作规程,包括开机、停 机、维护保养等方面的操作步骤和注 意事项。
优势
射流泵结构简单、紧凑、重量轻 、易维护、可靠性高、适应性强 等。
局限性
射流泵效率相对较低,需要消耗 一定的流体能量,且对流体质量 要求较高。
02
CATALOGUE
射流泵的结构与设计
射流泵的主要部件
喷嘴
用于将液体加速并转化为高压 能,是射流泵中的重要元件。
混合管
用于将喷嘴出口的高速液体与 吸入室中的液体进行混合,形 成负压,从而吸入更多的液体 。
分析
对实验结果进行分析,探讨射流泵的工作原理和性能特点,为后续的性能评估 和优化提供依据。
性能评估与优化建议
性能评估
根据实验结果和分析,对射流泵的性能进行评估,包括效率、流量调节范围、压 力调节范围等方面。
优化建议
根据性能评估结果,提出针对性的优化建议,如改进设计、更换材料、调整操作 参数等,以提高射流泵的性能和采油效率。
制定和完善射流泵采油技术标准,提 高行业的规范性和安全性。
加强国际合作与交流
积极参与国际技术交流与合作,引进 先进技术和管理经验,提升我国射流 泵采油行业的整体水平。
培养专业人才
加强专业人才的培养和引进,建立完 善的人才队伍,为射流泵采油行业的 可持续发展提供有力支持。
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42水力活塞泵
2.液马达的工作原理
在下冲程中,马达阀处于下部位置,高压动力液 进入马达活塞上腔,马达活塞下腔的低压动力液从 马达排出口排出。马达活塞到达下冲程末端,马达 阀向上换位。阀杆顶部的阀作业孔与马达阀控制腔 连通,动力液进入马达阀控制腔,马达阀下端面积 大于上端面积,使马达阀向上运动到上部位置,动 力液流动倒向。
有开式动力液 闭式动力液循环系统
开式动力液系统
动力液和地层流体在离开井下泵后混 合在一起, 通过同一通道返出地面。
闭式动力液系统
动力液和地层流体在整个水力泵系统中不 混合在一 起。
正循系统 (3) 按动力液流动方向分为
反循环系统
正循环系统是将动力液从装泵的油管注入,动力液和 地层流体混合物从未装泵的通道返出。 反循环系统是动力液从未装泵的流动通道注入,动力 液和地层流体从装泵的油管返出地面。
(二) 井下泵装置类型
水力活塞泵井下机组在井中的安装型式有两 种基本类型:固定安装和自由安装。
固定安装又分为:插入固定式和套管固定式 两种;
自由安装也分为:平行管自由式和套管自由 式两种。
常 用 的 井 下 泵 装 置
插入固定式
水力活塞泵井下机组随动力油管从油管中下入井 底。动力液从直径较小的动力油管中注入井底。原油和 工作过的废动力液从动力油管和油管间的环形空间返出 地面。
在上冲程中,高压动力液进入马达活塞下腔,马 达活塞上腔低压动力液从马达排出口排出。马达活塞 到达上冲程末端,马达阀向下换位。阀杆下部的作业 孔将马达阀控制腔与排出口连通,马达阀上端面的力 大于下端面,使马达阀向下运动到下部位置,动力液 流动倒向,开始下一个循环。
3.泵的工作原理
SHBф3/200型自由式双作用水力活塞泵为例: (1) 上冲程
水力射流泵采油
水力射流泵采油一、水力射流泵采油系统水力射流泵(也称喷射泵)是利用射流原理将注入井内的高压动力液的能量传递给井下油层产出液的无杆水力采油设备。
射流泵采油系统与水力活塞泵一样,也是由地面(包括动力液供给和产出液收集处理系统)和井下(包括动力液及产出液在井筒内的流动系统和射流泵)两大部分组成。
地面部分和井筒流动系统与水力活塞泵开式采油系统相同,动力液在井下与油层产出液混合后返回地面。
射流泵主要由喷嘴、喉管及扩散管组成。
喷嘴是用来将流经的高压动力液的压能转换为高速流动液体的动能,并在嘴后形成低压区。
高速流动的低压动力液与被吸入低压区的油层产出液在喉管中混合,流经截面不断扩大的扩散管时,因流速降低将高速流动的液体动能转换成低速流动的压能。
混合液的压力提高后被举升到地面。
射流泵是通过流体压能与动能之间的流体能量直接转换来传递能量,而不像其它类型的泵那样,必须有机械能量与流体能量的转换。
因此,射流泵没有运动部件,结构紧凑,泵排量范围大,对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适应性。
由于可利用动力液的热力及化学特性,水力射流泵可用于高凝油、稠油、高含蜡油井。
射流泵可以采用自由安装,因而检泵及泵下测量工作都比较方便。
尽管水力射流泵具有以上优点,但由于高压动力液通过喷嘴时的水力阻力损失和高速流动的动力液与低速流动的油层产出液产生的高湍流混合损失,射流泵的效率远低于容积式泵的效率,并且需要建设地面动力液系统,因而,在正常条件下其使用仍受到一定的限制。
二、水力射流泵的工作特性(一)射流泵的工作原理在动力液压力为p1、流速为q1的条件下,动力液被泵送通过过流面积为An的喷嘴。
压力为p3、流速为q3的井中流体则被加速吸入喉管的吸入截面,在喉管中与动力液混合,形成均匀混合液,在压力下离开喉管。
在扩散管中,混合液的流速降低,压力增高到泵的排出压力p2,这个压力足以将混合液排出地面。
水力射流泵的排量、扬程取决于喷嘴面积与喉管面积的比值。
水力射流泵技术的技术原理与应用
水力射流泵技术的技术原理与应用摘要本文介绍了一种水力射流泵的原理和地面配套工艺,提出了水力射流泵的应用范围,为油田的原油生产提供了采油工艺。
关键词水力射流泵;原理;配套工艺;应用范围水力射流泵(俗称喷射泵)是一种按照射流原理工作的非容积式泵,具有独特的抽油工艺特点,经过几十年的发展和完善,现已形成可满足多种扬程和排量井的泵型,整个系统由油井装置和地面流程两部分组成。
1地面配套工艺方面水力射流泵是通过介质的二次能量转换进行工作的,即喷嘴之前的动力液的压能转变为之后的速度能,再由速度能变为压力能。
动力液速度的增加,在喷嘴与喉管之间形成一低压区,在低压区动力液携地层液进入喉管并经扩散器降速后,压力急剧升高,从而混合液被排至地面。
目前,现场最受欢迎的采油方式有以下三种:1.1注水管网—水力射流泵系统该系统是利用油田注水管网中的高压水作为动力液的射流泵抽油系统(图1)。
其特点是地面不需增加额外的动力泵以及动力液处理装置。
利用已建注水管网提供高压动力液,经流量控制和计量后,驱动水力射流泵将地层液连续不断地举升到地面。
1.2磁传动多级离心泵—射流泵系统磁传动多级离心泵—射流泵系统是以磁传动多级离心泵为地面动力泵的射流泵抽油系统(图2)。
磁传动多级离心泵主要由地面电机、多级离心泵、雌传动机构等部件组成。
该动力泵的最大特点是从根本上解决了目前地面动力泵高压条件下机械密封存在的介质泄露、检修频繁、可靠性低的难题,具有结构紧凑、施工方便、运行可靠、噪音低、使用寿命长和方便管理的优点。
该系统尤其适用于边远井的生产,可完全达到无人职守的条件下正常运行。
1.3单井装置—喷射泵系统单井装置—喷射泵系统是以水力泵单井装置为动力泵,以喷射泵作为抽油泵构成的抽油系统。
主要由三相分离器、地面泵机组、加热炉和井口采油树等组成(图3)。
经过不断完善和改造,该系统运行平稳,工作可靠,方便现场管理。
图3 单井装置—喷射泵系统1.4配套工具方面1)管柱配套的液压封隔器、全包卡瓦封隔器和低坐封力支撑式封隔器的推广和应用,使管柱受力结构得到改善。
采油工程3(1)
井下举升到井口。地面部分包括自动控制台、自耦变压器以
及一些辅助设备。
单螺杆泵结构简图 1—泵壳;2—衬套;3—螺杆;
4—偏心联轴节;5—中间传动
轴;6—密封装置;7—径向止 推轴承;8—变通联轴节 单螺杆泵的螺杆和螺旋输送机 的螺旋桨相似,起着推动油液前移
的作用。
(二) 地面驱动螺杆泵结构及工作原理
① 抽油杆柱脱扣机理 ② 抽油杆柱防脱措施。 (3) 油管柱、抽油杆柱扶正技术
① 油管柱扶正技术 由于螺杆泵转子离心力的作用,定子受到周期性冲击 产生振动,为减小或消除定子的振动需要设置扶正器。
一般在定子上接头处安装较为适宜,而对于采用反扣油
管的油管柱,则需在定子上、下接头处分别安装扶正器。
②抽油杆扶正技术
2)射流泵泵效较低,所需要的输入功率比水力活塞泵高。
(二) 射流泵的起下操作
下泵时,可将泵从井口投入,利用动力液的正循环,
即从油管中注入动力液,将泵压人油管下端的泵座内。 起泵时,利用动力液的反循环,即从油套环形空间注 入动力液,胀开提升皮碗,使泵离开泵座,上返至井 口打捞装置内,将泵捞出。
二、螺杆泵采油
1.螺杆泵的组成
地面驱动井下单螺杆泵采油系统 (简称螺杆泵采 油系统) 由四部分组成:
(1) 电控部分
(2) 地面驱动部分 (3) 井下泵部分:井下泵部分包括定子和转子。 (4) 配套工具部分
螺杆泵采油示意图
1—电控箱;2—电机;3—皮 带;4—方卡子;5—减速箱; 6—压力表;7—专用井口; 8—抽油杆;9—抽油杆扶正器; 10—油管扶正器;11—油管; 12—螺杆泵;13—套管;14— 定位销;15—油管防脱装置; 16—筛管;17—丝堵;18—油 层
水力活塞泵与射流泵采油技术
图4-8 开式水力活塞泵采油系统
工作原理:
动力液地面加压; 油管或专用动力液管输送;
动力液被传至井下液马达处;
滑阀控制机构换向; 动力液驱动液马达; 液马达做往复运动; 液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动;
原油被增压举升。
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适 应 条 件
油层深度与排量范围大; 含蜡; 稠油; 井斜。
主要缺点:
水力活塞泵与射流泵采油技术
主讲:王海文 单位:中国石油大学(华东) 石油工程学院 电话:0546-8391745
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一、水力活塞泵井设备与工作原理
井口
液马达 抽油泵 滑阀控制机构 油井 装置
水力活塞泵井下机组 井下器具管柱结构 高压泵机组 高压控制管汇
系 统 组 成
地面 流程
动力液处理Байду номын сангаас置
计量装置 地面管线
(1) 机组结构复杂,加工精度要求高; (2) 地面流程大,投资高(规模效益);
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图4-8 开式水力活塞泵采油系统
图4-9 闭式水力活塞泵采油系统
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水力活塞泵井下机组
(1) 液马达:将动力液的压能转换为机械 能带动泵工作。 (2) 泵:将液马达传递给它的机械能转换成 液体的压能,用来提高油层产出液的压能。
(3) 主控滑阀:利用液压差动原理控制液马
达和泵柱塞做往复运动的换向控制机构。
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水力射流泵采油
一、水力射流泵采油系统
井口
系 统 组 成
油井 装置
井下器具管柱结构 射流泵 高压泵机组 高压控制管汇
地面 流程
动力液处理装置
计量装置 地面管线
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射流泵主要由喷嘴、喉管及扩散管组成。 喷嘴将高压动力液的压能转换为高速流动 液体的动能,并在嘴后形成低压区。 高速流动的低压动力液与被吸入低压区的 油层产出液在喉管中混合,流经截面不断 扩大的扩散管时,因流速降低将高速流动 的液体动能转换成低速流动的压能。 混合液的压力提高后被举升到地面。
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混合液的压力提高后被举升到地面。
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喷射泵的面积比定义为:
流量比定义为:
压力比定义为:
地层产出液与动力液得失能量之比定义为喷射泵的泵效:
9பைடு நூலகம்
射 流 泵 无 量 纲 特 性 曲 线
特性方程
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4水力活塞泵与射流泵采 油技术
工作原理:
动力液地面加压; 油管或专用动力液管输送; 动力液被传至井下液马达处; 滑阀控制机构换向; 动力液驱动液马达; 液马达做往复运动; 液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动; 原油被增压举升。
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适
油层深度与排量范围大;
应 含蜡;
条 稠油;
件
井斜。
主要缺点:
(1) 机组结构复杂,加工精度要求高; (2) 地面流程大,投资高(规模效益);
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射流泵采油井下系统示意图
二、水力射流泵工作特性
(一)射流泵工作原理
动力液地面加压;
油管或专用动力液管输送;
动力液被传至井下喷嘴;
通过喷嘴将压能转换动能;
图4-17 井下射流泵工作示意图
嘴后形成低压区; 动力液与油层产出液在喉管中混合; 经扩散管动能转换成压能;
水力射流泵排量、扬 程取决于喷嘴面积与 喉管面积的比值。
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图4-8 开式水力活塞泵采油系统 图4-9 闭式水力活塞泵采油系统
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水力活塞泵井下机组
(1) 液马达:将动力液的压能转换为机械 能带动泵工作。 (2) 泵:将液马达传递给它的机械能转换成 液体的压能,用来提高油层产出液的压能。 (3) 主控滑阀:利用液压差动原理控制液马 达和泵柱塞做往复运动的换向控制机构。
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水力射流泵采油
一、水力射流泵采油系统
井口
油井 装置
井下器具管柱结构
系
射流泵
统
组
高压泵机组
成
高压控制管汇
地面 流程
动力液处理装置
计量装置
地面管线
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射流泵主要由喷嘴、喉管及扩散管组成。 喷嘴将高压动力液的压能转换为高速流动 液体的动能,并在嘴后形成低压区。 高速流动的低压动力液与被吸入低压区的 油层产出液在喉管中混合,流经截面不断 扩大的扩散管时,因流速降低将高速流动 的液体动能转换成低速流动的压能。 混合液的压力提高后被举升到地面。