1、井下設(shè)施的工作原理,井筒部分,地面部分,計量部分,一、各類泵的簡介,泵的分類:,電泵,水力活塞泵,桿式泵,射流泵,管式泵,螺桿泵,管式泵：外筒和襯套在地面組裝好接在油管下部先下入井內(nèi)，然后投入固定閥，最后再把柱塞接在抽油桿柱下端下入泵內(nèi)。,管式泵特點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低，排量大。但檢泵時必須起出油管，修井工作量大，故適用于下泵深度不很大，產(chǎn)量較高的油井。,管式泵的工作原理,管式泵部件,管式泵,管式泵的泵筒直接固定于油管的下端，而裝有游動閥的柱塞則隨抽油桿一起下入井內(nèi)。因此當管式泵因定閥壞時，需要將油管取出。但同時，由于泵筒接在油管上，因此排量大，且現(xiàn)有大于56的泵。,可拔式,不可拔式,桿式泵又稱

2、插入式泵，因其泵的部件（除泵筒外）均由抽油桿插入裝在油管底部的泵筒內(nèi)。其柱塞直徑受油管大小的限制，因此排量小，但作業(yè)程序簡便。即泵有問題時，不需要起出油管。,桿式泵,定筒式,動筒式,桿式泵：整個泵在地面組裝好后接在抽油桿柱的下端整體通過油管下入井內(nèi)，由預(yù)先裝在油管預(yù)定深度(下泵深度)上的卡簧固定在油管上，檢泵時不需要起油管。,桿式泵特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，排量小，修井工作量小。桿式泵適用于下泵深度大、產(chǎn)量較小的油井。,防砂桿式抽油泵,防氣桿式抽油泵,計算公式,式中:Q理抽油泵理論排量，單位 立方米/日（m3/d）； S抽油機井沖程，單位 米（m）； n抽油機井沖速，單位 次/分鐘（次/mi

3、n）； D抽油泵泵徑，單位 毫米（mm）。 1440（D24）為抽油泵的排量系數(shù)K，各種直徑深井泵的排量 表5-9 深井泵的排量系數(shù),工作原理： 上行程：固定閥a打開、游動閥b關(guān)閉。工作腔A進油；同時，環(huán)空閥c關(guān)閉、環(huán)空閥d 打開，工作腔B中的原油進入油管拄內(nèi)，完成進油和排油。 下行程：固定閥a關(guān)閉、游動閥b打開。工作腔A中的原油經(jīng)管柱內(nèi)孔進入油管柱。同時B腔體積增大，環(huán)空閥d關(guān)閉、同時環(huán)空閥c打開，油套環(huán)空中的原油進入B腔，完成排油和進油,大排量雙作用抽油泵,使用雙作用泵注意事項： 1、由于使用脫接器（對接器），應(yīng)保證柱塞的自由沖程大于抽油機沖程防沖距。 2、由于下沖程油井排液（常規(guī)抽油泵只

4、是將柱塞下部泵筒內(nèi)液體置換到柱塞上部），下沖程阻力較大，應(yīng)配合適當數(shù)量的加重桿。 3、采用長沖程、慢沖次工作制度。,雙作用泵規(guī)格參數(shù)：,脫接器,脫接器,對接過程,脫接過程,生產(chǎn)過程,沿著螺桿泵的全長，在轉(zhuǎn)子外表面與定子橡膠襯套內(nèi)表面間形成多個密封腔室；隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，在吸入端轉(zhuǎn)子與定子橡膠襯套內(nèi)表面間會不斷形成密封腔室，并向排出端推移，最后在排出端消失，油液在吸入端壓差的作用下被吸入，并由吸入端推擠到排出端，壓力不斷升高，流量非常均勻 。,螺桿泵工作原理,螺桿泵工作的過程本質(zhì)上也就是密封腔室不斷形成、推移和消失的過程。,螺桿泵的主要性能參數(shù),螺桿泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有定子、轉(zhuǎn)子、偏心距、導(dǎo)程等，生

5、產(chǎn)參數(shù)主要有轉(zhuǎn)速、理論排量等。,轉(zhuǎn)子的任一截面都是半徑為R的圓，截面的中心相對轉(zhuǎn)子的軸線位移一個偏心距e，轉(zhuǎn)子的螺距為t，則定子導(dǎo)程T=2t。定子的截面是由兩個半圓組成，中心距等于4e，當螺桿泵轉(zhuǎn)動一周（2）時，封閉腔中的液體將沿井筒向上方向移動2t的距離，在任意橫截面中液體占有的面積為定子面積與轉(zhuǎn)子面積之差。,e,一、螺桿泵簡介,1:2結(jié)構(gòu),2:3結(jié)構(gòu),K G L B,泵的總級數(shù) 泵每轉(zhuǎn)公稱排量，mL/r 單螺桿泵,“螺”和“泵”字漢語拼音第一個字母 抽油桿傳動，“桿”字漢語拼音的第一個字母 空心轉(zhuǎn)子，“空”字漢語拼音的第一個字母,型號表示方法,一、螺桿泵簡介,螺桿泵的理論排量根據(jù)泵的結(jié)構(gòu)參

6、數(shù)及實際轉(zhuǎn)速計算。,理論排量,式中 Q-螺桿泵理論排量，m3/d； e-轉(zhuǎn)子偏心距，m； D-轉(zhuǎn)子直徑，m； T-定子導(dǎo)程，m； n-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，r/min。,式中 q-螺桿泵每轉(zhuǎn)排量，ml/r,現(xiàn)場中，根據(jù)選用的泵的型號，可計算出理論排量：,螺桿泵的理論排量的計算,螺桿泵型號的應(yīng)用,例一：某井下入型號為GLB1200-12螺桿泵，轉(zhuǎn)數(shù)為150轉(zhuǎn)/分，表示為地面驅(qū)抽油桿傳動的螺桿泵，總級數(shù)12級，每轉(zhuǎn)公稱排量1200ml，其理論排量為： 1200150602410-6=259.2m3/d 例二：某井下入型號為KGLB120-27螺桿泵，轉(zhuǎn)數(shù)為120轉(zhuǎn)/分，表示每轉(zhuǎn)公稱排量為120mL,總級數(shù)為2

7、7級，其理論排量為： 120120602410-6=20.7m3/d,一、螺桿泵簡介,水力活塞泵,圖4-8 開式水力活塞泵采油系統(tǒng),液馬達,一、水力活塞泵井設(shè)備與工作原理,高壓泵機組,井下器具管柱結(jié)構(gòu),井口,高壓控制管匯,計量裝置,動力液處理裝置,地面管線,抽油泵,滑閥控制機構(gòu),系統(tǒng)組成,油井裝置,地面流程,水力活塞泵井下機組,工作原理：,動力液地面加壓；,油管或?qū)Ｓ脛恿σ汗茌斔停?動力液被傳至井下液馬達處；,滑閥控制機構(gòu)換向；,動力液驅(qū)動液馬達；,液馬達做往復(fù)運動；,液馬達通過活塞桿帶動抽油泵做往復(fù)運動；,原油被增壓舉升。,適應(yīng)條件,主要缺點：,油層深度與排量范圍大；,含蠟；,稠油；,井斜。

8、,(1) 機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高；,(2) 地面流程大，投資高(規(guī)模效益)；,水力活塞泵井下機組,(1) 液馬達：將動力液的壓能轉(zhuǎn)換為機械能帶動泵工作。,(2) 泵：將液馬達傳遞給它的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓能，用來提高油層產(chǎn)出液的壓能。,(3) 主控滑閥：利用液壓差動原理控制液馬達和泵柱塞做往復(fù)運動的換向控制機構(gòu)。,靜壓傳遞原理（帕斯卡原理）在液壓傳動中的應(yīng)用,液壓系統(tǒng)中的壓力取決于負載,千斤頂,柱塞運動,SHB43200型自由式雙作用水力活塞泵 1油管；2井下機組； 3油層套管；4上排出閥；5上吸人閥；6上液缸；7活塞桿；8，17，22通道；9滑閥；10閥芯；11，19，20孔； 12泄

9、壓孔；13吸人流道；14下液缸；15下吸入閥；16下排出閥；18上部換向槽；21滑閥開孔； 23下部換向槽；24泵工作筒；25固定閥；26套管封隔器,水力射流泵采油,一、水力射流泵采油系統(tǒng),高壓泵機組,井下器具管柱結(jié)構(gòu),井口,高壓控制管匯,計量裝置,動力液處理裝置,地面管線,系統(tǒng)組成,油井裝置,地面流程,射流泵,射 流 泵,射流泵的工作原理,射流泵工作原理,動力液地面加壓；,油管或?qū)Ｓ脛恿σ汗茌斔停?動力液被傳至井下噴嘴；,通過噴嘴將壓能轉(zhuǎn)換動能；,嘴后形成低壓區(qū)；,動力液與油層產(chǎn)出液在喉管中混合；,經(jīng)擴散管動能轉(zhuǎn)換成壓能；,混合液的壓力提高后被舉升到地面。,水力射流泵排量、揚程取決于噴嘴面積

10、與喉管面積的比值。,噴射泵的面積比定義為：,流量比定義為：,壓力比定義為：,地層產(chǎn)出液與動力液得失能量之比定義為噴射泵的泵效：,射流泵主要由噴嘴、喉管及擴散管組成。 噴嘴將高壓動力液的壓能轉(zhuǎn)換為高速流動液體的動能，并在嘴后形成低壓區(qū)。 高速流動的低壓動力液與被吸入低壓區(qū)的油層產(chǎn)出液在喉管中混合，流經(jīng)截面不斷擴大的擴散管時，因流速降低將高速流動的液體動能轉(zhuǎn)換成低速流動的壓能。 混合液的壓力提高后被舉升到地面。,二、井下配件簡介,抽油桿,抽油桿是有桿泵抽油裝置中的一個重要組成部分。通過抽油桿柱將抽油機的動力傳遞到深井泵，使深井泵的活塞作往復(fù)運動。,抽油桿,國產(chǎn)抽油桿由兩種材料制成：一種是碳鋼抽油桿

11、，另一種是合金鋼抽油桿。 抽油桿有16、19、22、25（毫米）四種規(guī)格。,抽油桿,專用抽油桿,目前，螺桿泵專用主要主要有二種，一種實心錐螺紋H級抽油桿，主要應(yīng)用于中小排量的螺桿泵，另一種是空心插接式抽油桿（又分為兩種，一種是瓣狀，一種是楔型），主要應(yīng)用于大中排量螺桿泵。,螺桿泵專用抽油桿,空心抽油桿,結(jié)構(gòu)與組成,空心抽油桿電加熱裝置主要由空心抽油桿、加熱電纜、電加熱抽油桿供電裝置等三部分組成。,抽油機井空心抽油桿電加熱采油裝置,工作原理,抽油機井空心抽油桿電加熱采油裝置,集膚效應(yīng),加熱電纜,空心抽油桿,油管,該裝置是將空心抽油桿內(nèi)穿過電纜并與抽油桿桿體形成回路，通以工頻交流電，利用內(nèi)集膚效應(yīng)

12、原理在空心抽油桿壁上產(chǎn)生熱能，對油管內(nèi)原油進行全程加熱，提高油管內(nèi)原油溫度，降低原油粘度，改善其流動性，防止油管內(nèi)原油結(jié)蠟，從而有效地開采高凝、高粘、高含蠟原油。,a、粘度：10010000mPa.s b、膠質(zhì)瀝青：40% c、含蠟：45% d、凝固點：40 e、最大加熱深度：1800米,主要適用范圍,空心抽油桿桿參數(shù),加熱電纜參數(shù),電控柜參數(shù),技術(shù)參數(shù),返回,抽油機井空心抽油桿電加熱采油裝置,用途及特點,空心抽油桿注入熱載體采油裝置是為有效開采高凝、高粘、高稠、高含蠟原油而研制的專用裝置。該裝置具有以下特點： a、不干擾、污染油層，熱效果好。 b、在不停井條件下可根據(jù)需要隨時進行洗井作業(yè)，不

13、需回抽洗井液。 c、工藝簡單，使用方便，節(jié)能效果明顯 d、可增加柱塞有效行程，提高泵效，延長檢泵周期。 e、適用范圍廣，既可以注入熱載體，又可以注入化學降粘劑。 f、注入量大，具有高效攜砂的性能。,抽油機井空心抽油桿注入熱載體采油裝置,結(jié) 構(gòu),空心抽油桿注入熱載體裝置：主要由單向摻水閥、空心抽油桿、注入懸接器、注入配套件等組成。,抽油機井空心抽油桿注入熱載體采油裝置,原理,空心抽油桿注入熱載體采油裝置是利用在井筒油管內(nèi)形成的正循環(huán)系統(tǒng)，以連續(xù)或間斷方式通過空心抽油桿內(nèi)腔，向井內(nèi)注入熱載體（熱水、熱油、蒸汽）或化學藥劑等來提高井筒溫度，降低原油粘度，消除井筒結(jié)蠟，使油井能正常生產(chǎn)（注：注入熱油時

14、，熱油要求用過濾、脫膠質(zhì)、脫蠟的熱稀油）。 空心抽油桿內(nèi)的熱載體由地面摻水流程，通過摻水立管、軟管、懸接器、空心光桿、空心抽油桿、單向摻水閥進入油管與空心抽油桿的環(huán)空中，在油管內(nèi)與原油混合上返進入地面采輸系統(tǒng)。,抽油機井空心抽油桿注入熱載體采油裝置,無油管采油裝置,用途,無油管采油裝置用于常規(guī)機械采油井，適用于稀油、不含蠟（或少含蠟）油井的開采。但是隨著我國油田開采進入中后期，出現(xiàn)許多低產(chǎn)井，而無油管采油技術(shù)是采用空心抽油桿代替油管進行生產(chǎn)，并省去了實心桿，從而可節(jié)省部分生產(chǎn)投資，因此為油田低產(chǎn)井的挖潛開發(fā)提供了一條新途徑，同時無油管采油技術(shù)為部分套變井恢復(fù)生產(chǎn)及小井眼的開采創(chuàng)造了條件。,結(jié)構(gòu)

15、組成,無油管采油裝置主要由整筒抽油泵、懸掛裝置、防轉(zhuǎn)扶正裝置、空心抽油桿、空心抽油桿扶正器、懸接器及其配件等組成,無油管采油裝置即不使用油管的機械采油方法，它是利用空心抽油桿來代替實心桿帶泵工作，并兼做出油通道，防轉(zhuǎn)扶正器起止轉(zhuǎn)作用，轉(zhuǎn)動撥動軸，懸掛器撐開，并聯(lián)接抽油泵固定在套管的預(yù)定位置。,原理,特點,1、提高泵效：使用空心抽油桿代替普通抽油桿，剛性好，另外無油管的伸縮量，這些都會增加柱塞的有效行程；無泵筒和柱塞間隙的漏油，無液柱回壓漏油。 2、裝置不使用油管，簡化了井身結(jié)構(gòu)，這樣就大大降低了油井投資，降低了生產(chǎn)成本，減輕了工人勞動強度，減少了作業(yè)量。 3、裝置不僅適用于油田低產(chǎn)井的開采，而

16、且為小井眼采油及部分套變井的恢復(fù)生產(chǎn)提供了條件。,無油管采油裝置,桿體技術(shù)參數(shù),1、下泵深度：1500m 2、井液含蠟量: 5% 3、井液粘度：120mP.m,使用范圍,無油管采油裝置,返回,二級三段分層注水裝置,用途及結(jié)構(gòu),二級三段分層注水裝置是通過地面閥門、配水器控制調(diào)節(jié)，實現(xiàn)不同油層間的注水壓力和注水量，達到分層精細注水的目的。,原理,二級三段分層注水裝置,油管與套管之間用兩套封隔器將三個油層分隔開。隨油管下入油管封隔器和油管注入短節(jié)，油管封隔器實現(xiàn)油管與空心抽油桿的密封。注水（或聚合物）工作時，從配水站（或聚合物站）過來的水（或聚合物）經(jīng)井口分注管線，分三路分別進入油管與套管環(huán)空、空心

17、桿與油管環(huán)空和空心桿內(nèi)孔環(huán)空，從而實現(xiàn)上、中、下三個油層的同時注水（或聚合物）。三個油層的用水（或聚合物）量由裝在井口管線上的配水器進行調(diào)節(jié)。,特點,1、結(jié)構(gòu)簡單可靠，施工方便，便于管理（各油層的給水量在地面上即可進行調(diào)節(jié)）。 2、提高注水效率：利用一口井同時實現(xiàn)三個油層的注水需求，比單 層、雙層注水提高注水效率1.53倍。 3、增加產(chǎn)油量：在注水井數(shù)量不變的前提下，使用該裝置， 可以提高受益井的數(shù)量，相對地增加了產(chǎn)油量。 4、節(jié)省費用：該裝置省掉了原注水工藝中的偏心配水器、堵塞器等部件，節(jié)省了費用；并且還可以節(jié)省因投、撈作業(yè)失誤而造成的重復(fù)作業(yè)費用。 5、利用該裝置，既可實現(xiàn)分層注水，還可用于分層注入聚合物，滿足三次采油的需要。,二級三段分層注水裝置,管桿偏磨原因,主要