深井泵采油技术

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抽
油
机
链条式抽油机
10
抽
油
机
11
抽
油
机
12
皮带式抽油机
一、抽油装置
游梁式抽油机系列型号表示方法
CYJ
12—3.3—70(H) F(Y，B，Q)
F：复合平衡
Y：游梁平衡 平衡方式代号 B：曲柄平衡 Q：气动平衡 减速箱齿轮形代号， H 为点啮合双 圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮 减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m 光杆最大冲程，m 悬点最大载荷，*10 kN 游梁式抽油机系列代号 CYJ-常规型 CYJQ-前置型 CYJY-异相型
(1) 生产设备组成 (2) 能量传递过程
(3) 地层流体举升过程
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一、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； (4) 在防蜡方面有一定的作用。
电潜泵举升方式的主要缺点：
(1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制； (2) 比较昂贵，初期投资高；
体积小，耗能低，投资少。 安全、可靠，安装、使用、维护、监控等方便。
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第三节 无杆泵采油技术
举升动力传输的方式不同
气举采油
利用气举气体的膨胀使井筒 中的混合液密度降低。将流 到井内的原油举升到地面 地面能量通过抽油杆提供给抽 油泵，将井底原油举升至地面 的采油方式。 地面能量不通过抽油杆提供给 抽油泵，将井底原油举升至地 面的采油方式。
每日排量: Qt 1440f p SN k p SN
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三、泵效及其影响因素
泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。
Q / Qt
地面产液量
影响泵效的因素：
(1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩 入
V液 (2) 气体和充不满的影响 V活
Sp S
(3) 漏失影响 (4) 体积系数的影响 B
人 工 举 升 采 油
有杆泵采油
无杆泵采油
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一、电动潜油离心泵采油
一、电动潜油离心泵采油
地 面 控 制 部 分
变压器
控制屏 接线盒 泄油阀 单流阀 多级离心泵
(1) 生产设备组成 (2) 能量传递过程
井 下 机 组 部 分
潜油电缆 分离器 保护器
电力传 输部分
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潜油电机
一、电动潜油离心泵采油
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二、水力活塞泵采油
适 应 条 件
油层深度与排量范围大； 含蜡； 稠油； 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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三、水力射流泵采油
井口
油井装置 系统组成 地面流程
井下器具管柱结构 射流泵
高压泵机组 高压控制管汇
动力液处理装置 计量装置
(3) 作业费用高和停产时间过长；
(4) 电机、电缆易出现故障； (5) 日常维护要求高。
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二、水力活塞泵采油
高压泵机组
动力液处理装置
高压控制管汇 计量装置
地面管线 井口 液马达 抽油泵 滑阀控制机构
地面流程
井下器具管柱结构 水力活塞泵井下机组
油井装置
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开式水力活塞泵采油系统
二、水力活塞泵采油
(END)38
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第二节 地面驱动螺杆泵采油技术
特点：
井口结构简单、占地面积小，利于海上平台和从式井组采油。
泵运动部件少，吸入性能好，适用于稠油井和出砂油井应用。 泵内没有吸入和排出阀以及复杂的流道，水力损失小。 在相同举升参数下，与常规有杆抽油井生产系统相比系统效率 较高，能量消耗小。
无脉动排油现象。
杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。
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二、泵的工作原理
(一)泵的抽汲过程
（1）上冲程
抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上 的游动阀受管内液柱压力和自重作用而关 闭。 泵内压力降低，固定阀在环形空间液 柱压力(沉没压力)与泵内压力之差的作用 下被打开。 泵内吸入液体、井口排出液体。 泵吸入的条件： 泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。
第十章 深井泵采油技术
常规有杆泵采油技术 地面驱动螺杆泵采油技术 无杆泵采油技术
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第一节 常规有杆泵采油技术
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。 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。
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；
开式水力活塞泵采油系统
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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二、水力活塞泵采油
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。
地面管线
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三、水力射流泵采油
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； 嘴后形成低压区； 动力液与油层产出液在喉管中混合；
井下射流泵工作示意图
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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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。
(5)合理利用气体能量及减少气体影响
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驱 动 装 置
第二节 地面驱动螺杆泵采油技术
抽 油 杆
螺 杆 泵
油层
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第二节 地面驱动螺杆泵采油技术
螺杆泵工作原理 螺杆泵的转子、定子副（也称 杆—衬套副）是利用摆线的多等效 动点效应，在空间形成封闭腔室， 并当转子和定子作相对转动时，封 闭腔室能作轴向移动，使其中的液 体从一端移向另一端，实现机械能 和压力能的相互转化，从而实现举 升作用。
上冲程
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二、泵的工作原理
（2）下冲程
柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。 泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上液 柱压力时，游动阀被顶开。 柱塞下部的液 体通过游动阀进入柱塞上部，使泵排出液体。 泵排出的条件： 泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液 柱压力。 柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个 冲程内完成进油与排油的过程。
1 Bl
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三、泵效及其影响因素
提高泵效的措施
(1)选择合理的工作方式 ③深井抽汲时， ②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。 S和N的选择一定要避开不利配合区。 ①选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，特别 是稠油的井。 (2)确定合理沉没度。 (3)改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。 (4)使用油管锚减少冲程损失
的下端整体通过油管下入井内，由预先装在油 管预定深度(下泵深度)上的卡簧固定在油管上， 检泵时不需要起油管。 A-管式泵 B-杆式泵
管式泵特点：结构简单、成本低，排量大。但检泵时必须起出油
管，修井工作量大，故适用于下泵深度不很大，产量较高的油井。
杆式泵特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作量小。
连杆 减速箱 动 力 设 备 曲柄ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ构
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一、抽油装置
工作原理 工作时，动力机将高 速旋转运动通过皮带和减 速箱传给曲柄轴，带动曲 柄作低速旋转。曲柄通过 连杆经横梁带动游梁作上 下摆动。挂在驴头上的悬 绳器便带动抽油杆柱作往 复运动。
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一、抽油装置
前置式游梁抽油机其基本结构与普通式相同，只是支架轴和连接连 杆与游梁的横梁轴互换了位置。当驴头在右时，曲柄顺时针旋转， 上冲程比下冲程慢，使抽油机承载能力变大。
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 按照抽油泵性能特点可分为：常规泵、防砂泵、防气泵、 固定阀 抽稠泵等等 (吸入阀)
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一、抽油装置
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一、抽油装置
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。
杆式泵：整个泵在地面组装好后接在抽油杆柱
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一、抽油装置
(2)抽油杆： 能量传递工具。
1-外螺纹接头； 2-卸荷槽； 3-推承面台肩； 4-扳手方径； 5-凸缘； 6-圆弧过渡区
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一、抽油装置
工作筒 主要组成： (外筒和衬套) 游动阀 工作筒(外筒和衬套)、柱塞及游动阀 (排出 (排出阀 柱塞 ) 阀)和固定阀(吸入阀)
(3)抽油泵：机械能转化为流体压能的设备
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一、抽油装置
新型抽油机：为了节能和加大冲程。
异相型游梁式抽油机 异形游梁式抽油机 双驴头游梁式抽油机
节能
链条式抽油机
宽带传动抽油机
加大冲程
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液压抽油机
抽
油
机
双 驴 头 游 梁 式 抽 油 机
常 规 型 游 梁 式 抽 油 机
双驴头抽油机，它去掉了普通游梁式抽油机横梁尾轴，依靠一个后 驴头装置通过驱动钢丝绳使横梁与连杆相连接。 该抽油机冲程长，节能好，动载荷小，工作稳定，易启动。 缺点是驱动绳辫子易磨损。
三、水力射流泵采油
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； 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。
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三、水力射流泵采油
优点：
(1) 没有运动部件，结构紧凑，泵排量范围大 (2) 由于可利用动力液的热力及化学特性，适用于高 凝油、稠油、高含蜡油井。 (3) 对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适 应性。
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一、抽油装置
抽油机 设 备 组 成 抽油杆 抽油泵 其它附件 抽油过程介绍
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三抽设备
一、抽油装置
(一)抽油机
有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能， 包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。 游梁式抽油机组成 游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置
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游梁 一、抽油装置
辅 助 装 置
下冲程
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二、泵的工作原理
（二)泵的理论排量 泵的工作过程是由三个基本环节所组成，即柱塞在
泵内让出容积，井内液体进泵和从泵内排出井内液体。
冲次：一分钟的时 在理想情况下，活塞上、下一次进入和排出的液体 间内抽油泵吸入与 体积都等于柱塞让出的体积： 排出的周期数。
V f pS
泵的理论排量
每分钟的排量为： Vm f p SN