有杆泵抽油系统设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,有杆泵抽油系统设计,（SY/T 5873-2005）,主讲：谢义华,1,目 录,一、,采油设备及常用井下工具,二、游梁式抽油机选型及安装,三、抽油泵选择作法,四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,五、生产管柱结构设计,六、生产管柱结构设计,七、施工,2,CYB,d T H,XX,XX,（X）,S12倒置防砂泵,S13可挂防砂泵,S14等径防砂泵,柱塞长度（米）,泵筒长度（米）,泵筒型式厚壁筒（无衬套）,管式泵,公称直径（mm）,抽油泵代号,注解:公称直径38mm，泵筒长度为6.6m，金属柱塞长度为1.2m的防腐耐磨管式泵表示为CYB38TH6.6-1.2F。,江汉油田整体泵筒抽油泵代号及其表示方法,1、抽油泵,一、,采油设备及常用井下工具,3,抽油泵规格及标注,序号,名称,标注方法,备注,1,普通泵,CYB38TH6.6-1.2（F1）,32、38、44、56、70、83、95,2,小口径普通泵,CYB38TH6.6-1.2（F1）小口径,32、38、44,3,等径防砂泵,CYB38TH6.6-1.2（S14）,32、38、44,4,可挂尾管强耐腐蚀泄油防砂泵,CYB38TH1.2-6.6（S13）,38、44,5,强耐腐蚀倒置式防砂泵,CYB38TH1.2-6.6（S12）,32、38、44、56,6,小外圆倒置式防砂泵,CYB38TH1.2-6.9（S15）,32、38、44,7,测流式深抽泵,CYB38TH6.6-1.2（F3A）,38,8,杆式防气泵,CYB38RH6.6-1.2（Q1）,38,9,深抽泵,常规深抽泵,CYB38TH6.6-1.2（F2）,32、38,小口径32深抽泵,CYB32TH6.6-1.2（F2）小口径,32,带泵套小口径32深抽泵,CYB32TH6.6-1.2（F2A）小口径,32,4,带沉砂泵套的抽油泵,5,掺水防砂泵,6,小外圆防砂泵,7,抽油杆型号,材 料,抗拉强度,MPa,屈服点,MPa,许用应力,MPa,K,镍钼钢,588794,372,71,C,碳钢或锰钢,620794,412,71,D,铬钼锰钢,794965,620,92,KD,20Ni2CrMo,793,620,92,抽油杆标准系列为16、19、22、25、29mm。每米质量1.67、2.35、3.14、4.09、5.15。,3、抽 油 杆,8,抽油杆型号,材 料,抗拉强度,MPa,屈服点,MPa,许用应力,MPa,EL,35CrNi2Mn,10291210,882,279345,97,30CrNi2MnMoV,9651034,793862,345+0.376,min,HS,36CrNiMn2MoV,9651034,793,345+0.376,min,由于勘探发现的油田越来越深和注水开发的油田油井见水后使用大泵提高排液量，要求抽油杆具有更高的承载能力，国外研制成功EL、97、HS等超高强度抽油杆，其性能如表所示。,9,抗拉强度,MPa,屈服点,MPa,许用应力,MPa,1185,882,338,国内江汉机械研究所试制成功H级超高强度抽油杆，其性能如表所示。,H级超高强度抽油杆的强度指标可达到9801275MPa，与D级杆相比具有较高的承载能力及较低的腐蚀敏感性和较好的抗疲劳性能。,10,玻璃钢杆的楔形接头,玻璃钢抽油杆密度为2.6,钢杆密度为7.8,玻璃钢抽油杆弹性模量为49600MPa,钢杆弹性模量为201300MPa,11,游梁式抽油机系列型号表示方法,CYJ 123.370(H)F(Y，B，Q),游梁式抽油机系列代号,CYJ-常规型,CYJQ-前置型,CYJY-异相型,悬点最大载荷，10 kN,光杆最大冲程，m,减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m,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,平衡方式代号,F：复合平衡,Y：游梁平衡,B：曲柄平衡,Q：气动平衡,3、抽 油 机,12,驴头悬点额定载荷 kN,50、60、80、100、120、140、160,光杆最大冲程 m,1.8、2.1、2.5、3.0、3.6、4.2、4.8、5.4、6.0,减速箱额定扭矩 kNm,18、26、37、53、73、105,游梁式抽油机系列如表所示,13,4、,封隔器类常用井下工具,封隔器类井下工具的型号编制按行业标准,SY5105-1997,编制，下面列举的是目前油田,常用的几种封隔器,14,国外封隔器现状：,用于分层采油的永久式和可取式封隔器已形成系列化产品。贝克公司和哈里伯顿公司的产品基本代表了国外的水平。其显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。,可取式封隔器：,耐温150，耐压50MPa，工作寿命：3年以上,永久式封隔器：,耐温220，耐压70MPa，工作寿命：10年以上,Bake公司生产的FH型静液压封隔器图,封隔器,15,国内封隔器现状：,国内由于油藏类型多、工艺复杂，因此研制应用的分采分注工艺管柱和配套工具在种类和工艺适应性方面强于国外，基本满足生产需要。,工艺及工具的整体设计水平与国外相近，在某些领域甚至超越国外水平,，但整体性能与国外相比仍有较大差距，主要表现在原材料、加工工艺等方面，特别是井下密封材料国内没有大的突破。,主要以Y211型封隔器、Y441型封隔器、Y341型封隔器、K344封隔器、Z331封隔器为主。,耐温150，耐压25MPa，工作寿命1.5年以上,。,16,国内封隔器分类标准,-SY5105-86,按,封,隔,件,工,作,原,理,分,类,自封式：,Z331封隔器,压缩式：,Y211、Y341、Y441封隔器,锲入式：,锲入件锲入封隔件，使封隔件直径增大，密封套管。,扩张式：,一定压力的液体，作用于封隔件内腔，扩大封隔件外径，密封套管。,（1）封隔器分类,17,（2）封隔器型号编制,分类代号,支撑方式,坐封方式,解封方式,钢体最大外径,例：,Y441-115,分类名称,自封式,压缩式,锲入式,扩张式,分类代号,Z,Y,X,K,18,分类代号,支撑方式,坐封方式,解封方式,钢体最大外径,支撑方式名称,尾管,单向卡瓦,双向卡瓦,无支撑,锚瓦,支撑方式代号,1,2,3,4,5,19,分类代号,支撑方式,坐封方式,解封方式,钢体最大外径,坐封方式名称,提放管柱,转管柱,自封,液压,下工具,坐封方式代号,1,2,3,4,5,20,分类代号,支撑方式,坐封方式,解封方式,钢体最大外径,解封方式名称,提放管柱,转管柱,钻铣,液压,下工具,解封方式代号,1,2,3,4,5,21,常用封隔器简介,（1)Y211型封隔器,封隔器是一种靠卡瓦支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于分层试油、采油、找水、堵水等工艺管柱中。,结构,由密封、支撑、轨道换向三部分组成。,22,型号：Y211-114,总长：1960mm,最大外径：114mm,内通径：50mm,扶正块外径：116135mm、120-139mm,坐封载荷：60100KN,工作压力：上压 15、25MPa,下压 8MPa,工作温度：120,技术规范：,（1)Y211型封隔器,23,封隔器是一种靠尾管支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于分层试油、,采油、找水堵水等工艺管柱中。,(2)Y111型封隔器,24,技术规范：,(2)Y111-114型封隔器,型 号：Y111-114,总 长：830mm,最大外径：114mm,内 通 径：62mm,坐封载荷：6080KN,工作压力：上压 15MPa,下压 8MPa,工作温度：120,25,工作原理：,封隔器下到预定位置后，上提管柱500800mm，使换向机构处于上死点，然后正转油管柱并下放管柱，由于坐卡总承的换向机构与套管壁间存在摩擦力作用，正转管柱时换向机构不随之转动，从而使支撑机构随中心管下行，单向卡瓦被支撑机构撑开并卡在套管内壁上，继续下行，用管柱重量压缩胶筒使封隔器坐封；需要掺水时，来自掺水管的清水经过上接头的流道到达内、外中心管间的环形空间，再从锥体上的排水孔流出，进入封隔器以下的油套环形空间，对油井进行掺水解盐；解封时，直接上提管柱，坐卡总承不动，其余上行，胶筒失去压缩力完成解封。,(3)Y221-114型封隔器,26,技术规范：,(2)Y111-114型封隔器,适 用 套 管：51/2 in,最 大 外 径：114 mm,最 小 内 径：60 mm,扶正体外径：张开135 mm、压缩114 mm,工 作 压 力：25MPa,工 作 温 度：135,掺 水 量：10,m3/d,27,（4）Y341型液压平衡式封隔器,Y341型封隔器是一种无锚定、液压坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于直井、斜井、水平井分层该封隔器主要用于试油、堵水采油、酸化、压裂、分层注水等。等工艺。,有,Y34195,、,Y341114,二种规格。,结构,该封隔器由防撞部分、座封部分、密封部分、反洗井部分、重复锁紧及解卡等六个部分组成。,28,（5）Y341型液压平衡式封隔器,特点：双活塞低压坐封；可以大排量反洗井；能够重复坐封，如果解封后只需油管内重新蹩压即可重新坐封，因而可以避免在深井高压注水过程当中由于压力和温度等因素的影响使得注水管柱产生伸缩变化造成封隔器提前解封或者失效的现象发生；防止下管柱的过程当中封隔器中途坐封；采用耐高温高压的特种橡胶材料制作的密封胶筒，能够在高温状态双向承受高压；上提管柱解封。因而该封隔器不仅性能优良，而且施工简单、方便，成功率高。,29,5、脱接器,抽油机井当活塞直径大于油管直径时用于抽油杆与活塞联接和分离的自转式脱接器。它由上体和下体组成。上体由上接头、轨道管、防转销钉组成；下体由中心杆、轨道套、键块、垫片、弹簧、下接头组成。上、下体接触时能自动相对旋转后实现对接，对接成一体后上行至泵口再自动旋转实现脱接。该脱接器在能满足强度要求的情况下，外形尺寸较小，可以满足多种泵径的需求，应用范围广。,30,机采措施不完善,1、游梁式抽油机选型原则,二,、游梁式抽油机选型及安装,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,在一定参数配合和需要的下泵深度下，抽油机的选择主要由悬点载荷和曲柄扭矩两项指标来确定，即悬点最大载荷及曲柄轴最大扭矩不超过它们额定值。,所选择的游梁式抽油机，应在使用期的大部分时间内具有较高的载荷利用率、扭矩利用率和电机功率利用率。,尽可能选用节能抽油机。,所选择的抽油机应进行区域统筹，对同一油区或同一个采油厂或油田，所选机型不宜太杂，流体性质和载荷要求都相近的井尽量选择同一规格和型号的抽油机,所选择的游梁式抽油机，应满足油田开发方案长期需要。,31,机采措施不完善,1),确定选型图,因该井原油较稠，故选择长冲程抽油机，确定图A.4为此井选型图。,2）选择机型,在横坐标轴上找出下泵深度1150 m的点，由此点作横坐标轴的垂线；再在纵坐标轴上找出和油井产量70 m,3,/d对应的点，由此点作纵坐标轴的垂线。两垂线的交点落在8337抽油机选择区域范围内。该机型即为选择的机型。,二,、游梁式抽油机选型及安装,2、游梁式抽油机选型（举例说明）,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,已知一油井含水为零，原油密度为0.912 g/cm,3,动力粘度1100 mP,a,s，设,计该井产量为70 m,3,/d，其相应所需下泵深度为1150 m，对抽油机进行选型。,图A.4,游梁式抽油机选型图C,o,32,机采措施不完善,二,、游梁式抽油机选型及安装,2、游梁式抽油机选型（举例说明）,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,已知一油井含水为零，原油密度为0.912 g/cm,3,动力粘度1100 mP,a,s，设,计该井产量为70 m,3,/d，其相应所需下泵深度为1150 m，对抽油机进行选型。,游梁式抽油机选型图C,3）根据设定的抽油机适用年限，预测其油井末期生产动态，并重新考虑上两步。这样选择的机型就可满足油井生产变化的年限要求。,4）在无法预测抽油机适用年限末期油井动态时，为满足抽油机的适用年限，一般在所选型号的基础上，应选大1个等级的机型为最终选择的机型。,井深1500m以内选8型，15002000m选 10型，20002400m选 12型，2400以上选14型,33,机采措施不完善,对产量小的深抽井，,应优先选用杆式泵。,对含气高、多砂、高粘等特殊条件的油井，,可考虑采用特殊泵型，如防气泵、防砂泵、抽稠泵等；对因某些原因需下长尾管的油井，应采用过桥泵；对长冲程抽油井，可采用整筒泵；对高产能而套管直径相对较小的油井，可使用串联泵；对于斜井，应优先选择整筒悬挂式泵。,三,、抽油泵选择作法,1、抽油泵选择原则,所选择的泵径，,应当以当前油井的预测产能为计算依据。对流体性质和下泵深度为常规条件的井，应以最大冲程、中等冲次为原则计算得出；对稠油或深泵挂井，应以最大冲程、较低冲次计算得出，以求得合理的生产效果，而且能在投产后，当油井的实际供液能力与预测值有一定出入时有地面调整参数的余地。,选择的泵间隙等级，,应根据井液的粘度确定，一般条件（0.1 Pas）可选用级泵，井液粘度较高（0.1 Pas0.43 Pas）可选用级泵，对高粘度油井（0.43 Pas 1.10 Pas）可选用级泵，各级泵的最大漏失量应不高于SY/T 5059中规定的数值。,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,34,机采措施不完善,三,、抽油泵选择作法,2、抽油泵泵效选取,一般推荐泵效值为6070。,根据施工前一段时期的生产综合记录选取泵效值。,根据同层系的油井选取泵效值。,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,3、抽油泵泵径确定,泵径按下式计算：,d,p,泵径,mm,q,L,产量,m,3,/d,s,冲程,m,wL,液体密度,kg/m3,n,冲次,min-1,p,泵效,35,机采措施不完善,三,、抽油泵选择作法,4、抽油泵下泵深度确定,直井：,下泵深度主要由油层中部深度、油层中部流压及沉没压力来确定，一般按下式计算：,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,P,ps,要求泵充满程度为,时所需要的沉没压力,Pa,P,wf,油层中部流压,Pa,wL,液体密度,Pa,H,油层中部深度,m,36,机采措施不完善,三,、抽油泵选择作法,4、抽油泵下泵深度确定,斜井：,先确定斜井下泵垂直深度（,D,p,），再折算出下泵的斜长深度（,D,p,）。然后调整下泵垂直深度，使其符合井斜角和井眼曲率半径的限制。,（1）折算的下泵斜长深度处井段井斜角,35时，该下泵深度可确定。,（2）当井斜角,35时，必须用保证抽油泵稳定工作允许的井斜角(,e,)进行验证，使,e,。,e,用下式计算：,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,h,阀球与阀座接触点距阀罩内壁的距离，m,R,b,阀球半径，m,37,机采措施不完善,三,、抽油泵选择作法,4、抽油泵下泵深度确定,（3）下泵深度处井段,L,长度内井筒轴线曲率半径,R,w,必须大于抽油泵不产生弯曲的井筒轴线曲率半径,R,we,，即,R,w,R,we,。,保证抽油泵不产生弯曲的井筒轴线曲率半径（,R,we,）,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,当井斜角不大于12时，要求,R,w,R,we,；而当井斜角大于12时，除要求,R,w,R,we,外，还要求,L,井段的井斜全角变化律小于0.125/25 m，且该井段的长度大于50 m。,（4）泵挂井段以上的其它井段井斜全角变化率应小于10/25 m。,（5）江汉采油厂一般以50300m沉没度，且满足配产要求确定泵深。,下泵深度,D,p,处井段,L,长度内井筒轴线曲率半径,R,w,按下式计算。,38,机采措施不完善,四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,1、抽油杆选择原则,2,),在轻载荷或中载荷有轻微盐水腐蚀的油井中，选择C级抽油杆。,3）在中载荷有腐蚀介质CO,2,，H,2,S及含砂、含蜡高的油井中，选择K级抽油杆。,4）在重载荷有轻微盐水腐蚀的油井中，选择D级或H级抽油杆。,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,1）抽油杆材质和级别的选择，应根据油井流体性质和载荷类型确定，抽油杆等级和对应的抗拉强度见下表。,抽油杆的力学性能 单位为兆帕,抽油杆等级,K,C,D,H,抽油杆抗拉强度,620793,620793,793965,9661136,39,机采措施不完善,组合抽油杆柱代号,采用杆柱最上部和最下部的抽油杆规格代号组成，最上部抽油杆柱规格代号放在前面。例：19 mm，16 mm，13 mm抽油杆组成的杆柱，则组合抽油杆柱代号表示为64,。,抽油杆规格代号,9,8,7,6,5,4,抽油杆直径,mm,29,25,22,19,16,13,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,组合抽油杆柱代号,40,机采措施不完善,四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,抽油杆柱设计采用修正的古德曼应力图，采用多级杆柱组合为最佳。杆柱级数、各级杆长度按照各级杆等强度原则，并考虑到保持质量最小，通过计算确定，也可以从标准直接查找，设计时各级杆的最大应力差应在0.5 MPa。同时，为了减少70 mm以上泵或深抽时抽油杆下部的断裂次数，对抽油杆下部可以考虑加重，防止杆柱的纵向弯曲。下面举例说明。,2、抽油杆柱组合设计方法,41,机采措施不完善,四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,2、抽油杆柱组合设计方法,1）初定抽油杆强度级别,因采出液体中含少量盐，载荷较重，试选用D级抽油杆，其最低抗拉强度,T,793 MPa，取,SF,0.9。,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,已知抽油泵公称直径,d,P,44 mm，泵隙为级（0.035 mm），有两个排出阀，抽油泵下入深度,D,P,1800 m，动液面深度1400 m，井口回压0.7 MPa，采出液体中含少量盐，液体动力粘度10 mPas，密度850 kg/m,3,，生产参数：,S,6 m，,n,4 min,-1,；油管柱未锚定，需设计抽油杆柱。,2）初选抽油杆柱组合型式,由已知,d,P,44 mm，,S,6 m，,n,4 min,-1,，,D,P,1800 m。查抽油杆柱组合设计表B.1，选择代号为65的抽油杆柱较为合适，其最大下泵深度,L,max,1843 m，杆柱由58的19 mm抽油杆，42的16 mm抽油杆二级组成。,N,3）抽油泵泵筒与柱塞之间的摩擦载荷计算,42,机采措施不完善,五、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,2、抽油杆柱组合设计方法,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,4）雷诺数计算,5）流量系数计算,因为,Re,=9448310,4,知：,0.28,6）液体通过排出阀的水力阻力所产生的对柱塞底部向上推力计算,N,7）作用于抽油杆底部液体浮力计算,N,8）下行程时抽油杆柱底部所受的总下行阻力计算,N,43,机采措施不完善,四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,2、抽油杆柱组合设计方法,9）需配加重杆长度计算,设选用加重杆的直径为38 mm，则：,m,10）各级抽油杆长度计算,16mm抽油杆柱,（180044）41738 m,组合结果：38mm44m19mm1018m16mm738m,19mm抽油杆柱,1800447381018 m,11）抽油杆柱加权平均截面积计算,m,2,12）油管柱加权平均截面积计算:根据计算出的各级抽油杆长度，选择油管柱为：73 mm1800 m，由此得：,m,2,44,机采措施不完善,四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,2、抽油杆柱组合设计方法,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,13）抽油杆柱在液体中的重力计算,15）计算初变形期末悬点位移,16）初变形期曲柄转角计算,17）计算变形分布系数,N,14）液体载荷计算,N,45,机采措施不完善,四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,2、抽油杆柱组合设计方法,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,19）校核疲劳强度,MPa,则：,其中：,故抽油杆柱强度足够。,MPa,18）悬点最大、最小载荷计算,N,N,46,机采措施不完善,五,、生产管柱结构设计,1 抽油杆柱结构,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,柱塞,光 杆,抽油杆,开泄器,防脱器,扶正器,（含加重杆）,防蜡器,缓冲器,柱塞,光 杆,抽油杆,脱接器,图1 图2,1）抽油杆柱的基本结构自上而下的组成顺序是光杆、抽油杆（单级或多级）、柱塞,(见图1)。,2）因油井条件或管柱结构的需要可在杆柱上安装相关的井下工具,(见图2)。,47,机采措施不完善,五,、生产管柱结构设计,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,基本油管柱结构,基本油管柱结构，自上而下的组成顺序是油管、泵、筛管、尾管和死堵。,人工井底,死 堵,尾 管,筛 管,泵,套 管,油 管,2、油管柱结构,48,机采措施不完善,五,、生产管柱结构设计,3、油管柱选配要求,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,1),除地层压力明显低于静液柱压力、井口无法装不压井控制器及只有压井才能进行起下作业的特殊工艺外，管柱的设计宜采用不压井工艺。,3),杆柱上各井下工具和抽油杆接箍的生产运行位置应避开泄油器和复合管柱的变径接头,2,),对装有偏心井口的井，管柱尾端须采用锥形死堵，管柱尾端应距射孔顶界,15 m,以上，油管挂以下,8 m,之内不能有油管接箍，偏心宽度应大于,35 mm,。,49,机采措施不完善,五,、生产管柱结构设计,3、油管柱选配要求,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,5,）不支撑井底的丢手分采管柱须有卡瓦封隔器或卡瓦固定，不带卡瓦的支撑井底的丢手分采管柱在封堵层上下均须有封隔器进行防顶平衡。,4,）刮蜡器或扶正刮蜡器的限位块在抽油杆上的固定方式，应以不损害抽油杆为前提。,6,）使用丢手分采管柱的井，抽油管柱不能压在丢手管柱上，应与其有,0.3m,以上的距离。,50,1、机械式封隔器分层采油工艺管柱,整体式管柱,丢手式管柱,（1）整体式,筛管+Y111封隔器,抽油泵,Y221（Y211）,封隔器,采油层,封闭层,筛管丝堵,优点：,管柱结构简单，施工操作方便,缺点：,适应井斜25。,管柱定位不准确。,管柱弯曲严重。,检泵作业时必须提出所有管柱。,不能多级使用。,六、采油工艺管柱,51,1、机械式封隔器分层采油工艺管柱,（2）丢手式,丝 堵,Y211封隔器,泄油器+抽油泵,采油层,封闭层,防顶卡瓦,缺点：,适应井斜25。,管柱定位不准确。,不能多级使用。,机械式封隔器没有,封隔件锁紧机构,，而防顶卡瓦打掉以后，压重消失，仅仅是一个悬空的锥体撑开卡瓦，防顶锚定不牢固，因此出现了现场,上顶、下滑,等问题。,打捞困难。,优点：,可实现深井浅修,避免了整体式管柱弯曲的问题,52,2、液压式封隔器分层采油工艺管柱,随着油田开发进入中后期，油水关系进一步复杂，层间矛盾进一步突出，斜井、定向井的增多和细分开采的要求，机械封隔器分采工艺管柱逐渐暴露出卡位不准、不能满足大斜度井使用要求、不能多级（3级以上）使用等缺点，其使用范围受到了很大的限制。针对这一问题，液压封隔器分层采油管柱在近几年得到了迅猛的发展，也取得了很好的应用效果。,整体式管柱,丢手式管柱,53,封下采上,封上采下,2、液压式封隔器分层采油工艺管柱,优点：,2、丢手泄压后，封隔器设计有锁紧机构，保证了封隔器的,高压密封,和,锚定,。,1、适应范围广，适用于,直井、斜井、定向井和水平井,。,5,、封隔器可以,多级使用,，可用于,细分层,。,4、,封隔器的,坐封、锚定可靠,，可用于机械式封隔器坐封困难井的卡封。,6,、可实现,深井浅修,。,3、,卡位准确,，可用于小夹层井的卡封。,54,2、液压式封隔器分层采油工艺管柱,施工步骤,(封上下采中间),管柱下井,油管打压,起出上部管柱,下入生产管柱,丝堵,Y341封隔器,分流阀,Y341封隔器,Y441封隔器,丢手工具,油层,封闭层,封闭层,抽油泵,55,3、不动管柱换层采油工艺管柱,不动管柱换层采油工艺技术是针对油田进入开发中后期，层间矛盾加剧，,地质上认识不清,，含水大幅度上升，分采卡堵水效果差，,多层、细分层换层找水及换层采油工作量大，投入成本高,的现状而研制的。对于多层油井进行后期换层生产时，不需要上作业队伍和起下管柱，只需要打一次液压就可以实现换层生产的目的，满足了在生产中及时换层。,Y441B或Y441E封,抽油泵,油水层,丢手工具,YK换层开关A,Y341Z或Y341E封,丝堵,YK换层开关B,Y341Z或Y341E封,YK换层开关C,油水层,油水层,56,完井过程,下 入 工 艺 管 柱,油 管 加 压,起 出 上 部 管 柱,下 泵 生 产,换层过程,套 管 加 压,换 层,油层1,油层2,人工井底,Y441E封隔器,YK液压开关A,Y341E,封隔器,YK液压开关B,丢手工具,丝堵,抽油泵,57,该管柱较好地解决了清蜡洗井时入井液对油层的污染和伤害问题，可实现封闭式洗井。,ZF,洗井保护生产管柱,；,机械式封隔器洗井保护管柱,；,4、洗井保护工艺管柱,58,机械式封隔器洗井保护管柱图,抽油泵,采油层,底球+筛管+丝堵,Y221（Y211）封隔器,筛管,11、,机械式封,泵下接Y211（或Y221）封隔器，再下接单流阀管柱。,柱。,隐患：,管柱存在弯曲问题。,泵下接Y211（或Y221）封隔器，再下接单流阀管柱。,械式封隔器洗井保,1、1、,机械式封隔,59,洗井保护生产管柱图,抽油泵,采油层,洗井保护器,丝堵,洗井保护器是专为洗井保护管柱设计的，它随泵下入即可，使用方便，成本也较为低廉，有较高的推广应用价值。,60,作用：,锚定油管、提高泵效,液压油管锚油管锚定管柱,机械式油管锚油管锚定管柱,5、有杆泵锚定工艺管柱,61,机械式油管锚油管锚定管柱图,抽油泵,采油层,底球+筛管+丝堵,机械油管锚,局限性：,机械式油管锚为压重式，锚坐封后，管柱处于较为严重的弯曲状态，虽然起到了锚定油管的作用，但增加了杆、管和泵的磨损，同样降低了系统的效率。,62,液压式油管锚油管锚定管柱图,抽油泵,采油层,底筛堵,液压油管锚,液压油管锚,是专门的油管锚定工具，具有操作使用方便等特点。,起管柱时需将管柱泄流，或使油套压力平衡，否则易在现场施工中造成卡管柱事故。,63,2,7,/,8,J55加厚油管,2,7,/,8,J55平式油管,CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1,筛管,丝堵,人工井底,图1 常规抽油管柱示意图,带泄油器,2,7,/,8,J55外加厚油管长度为管柱长度的,1,/,3,1,/,2。,生产层,生产层,掺水时筛管距油层上界应小于20 m，下接1根油管作沉砂管。非掺水解盐井尾管长度应小于50m。,6、江汉采油厂常见管柱图,64,CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1,人工井底,十字叉,图2 常规抽油管柱示意图,带泄油器,生产层,生产层,掺水解盐时，十字叉与油层上界的距离应小于10 m，非掺水解盐时，尾管长度应小于50 m。,2,7,/,8,J55加厚油管,2,7,/,8,J55平式油管,65,3油管,人工井底,CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1,十字叉,图3,70,mm以上大泵管柱图,带泄油器,生产层,生产层,用于大泵提液井。,对接脱接器时应缓慢进行，不可用力过猛。,2,7,/,8,J55平式油管,66,CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1,筛管,丝堵,人工井底,带泄油器+泵套,图4 泵上带泵套的掺水解盐管柱图,说明：当悬挂尾管超过下列值时应用使用悬挂泵套，井深超过2400m（如王广、西区等）一般使用89mm小外径泵套，该泵套只用于44mm以下抽油泵且不能带泄油器，其它使用108mm的泵套。,生产层,生产层,2,7,/,8,J55加厚油管,2,7,/,8,J55平式油管,67,泵下悬挂尾管长度规定,对于整筒泵，下接掺水管柱长度下见表,泵径,2,7,/,8,2,3,/,8,32,300,500,38,400,600,44,600,800,56,800,1000,68,CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1,筛管,导锥,带泄油器,人工井底,2,7,/,8,J55平式倒角油管,图5 水平井管柱示意图,注:倒角管柱(包括泵及下井工具)的长度=人工井底-直井段长度+50米。,生产层,2,7,/,8,J55加厚油管,2,7,/,8,J55平式油管,69,专用丝堵,人工井底,CYBXXTH-X.X-1.2S4,图6 防砂泵管柱图,泵下接2-3根2,7,/,8,的尾管作沉砂管；,丝堵必须使用专用丝堵。,生产层,生产层,2,7,/,8,J55加厚油管,2,7,/,8,J55平式油管,70,CYBXXTH-X.X-1.2S7F,筛管,丝堵,人工井底,2,3,/,8,J55平式油管,专用丝堵,3 J55平式油管,图7 掺水防砂管柱图,3油管一般为34根；,2油管一般为23根；,2油管使用专用接箍和专用丝堵。,生产层,生产层,2,7,/,8,J55加厚油管,2,7,/,8,J55平式油管,2,7,/,8,J55平式油管,71,2,7,/,8,N80平式油管,CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1,筛管,导锥,带泄油器,人工井底,10m,图8 环空测试管柱示意图,1、上部油管挂短节为环测专用短节；,2、上部不得使用外加厚油管和3,1,/,2,油管；,3、下部导锥与油层的距离必须10米；,4、70mm的泵用专用小外径环空测试泵；,生产层,生产层,72,CYBXXRH-X.X-1.2F1,筛管,丝堵,人工井底,生产层,生产层,图9 环阀杆式泵采油管柱图,用于油气比较高的斜井和含砂采油生产井。,1）、泵座封进行时，下入速度要缓慢。,2）、防冲距不可提得过高，以免将泵解封。,2,7,/,8,J55加厚油管,2,7,/,8,J55平式油管,73,CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1,筛管,丝堵,人工井底,带泄油器+泵套,丝堵,封隔器,安全接头,生产层,生产层,停产层,停产层,图10 封上采下管柱,用于封堵上层，采下层。,1）、必须安装灵活可靠的指重表；,2）、坐封时上提管柱高度要合理；,2,7,/,8,J55加厚油管,2,7,/,8,J55平式油管,74,机采措施不完善,七,、施工,1、施工设计,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,根据油井目前生产状况或地质方案编写施工设计书。若需要更改施工设计，必须由设计单位提出补充设计或设计变更通知单，经审批后方可实施。,施工设计书的格式及填写要求。,2、施工准备,按SY/T 5587.52004标准中的要求。分为资料准备、设备准备、工具管柱准备、修井液准备四项。,75,机采措施不完善,3、起下作业程序及技术要求,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,1）洗井,按SY/T 5587.52004标准中“洗井作业程序与质量控制”的要求进行。,2）压井,按SY/T 5587.32004标准中的“压井施工”作业程序的要求进行。,3）起抽油杆柱,要做好井控工作，安装好井控装置。装有脱接器的井，起第一根抽油杆时要缓慢上提，以保证脱接器顺利脱开；装有开泄器的井，当开泄器接近泄油器时也要缓慢上提，以保证顺利打开泄油器。上提抽油杆柱遇阻时，不能盲目硬拔，应查明原因制定措施后再进行处理。,起抽油杆柱时各岗位要密切配合，防止造成抽油杆变形，防止造成井下落物。,平稳操作起完抽油杆及活塞。抽油杆桥要求使用4根油管搭成，每根油管至少使用4个桥座架起，起出的抽油杆在杆桥上每10根1组排列整齐，抽油杆悬空端长度不得大于1.0m，抽油杆距地面高度不得小于0.5m。,七,、施工,76,机采措施不完善,3、起下作业程序及技术要求,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,4）起管柱,按SY/T 5587.5-2004标准中的“起下油管作业程序与质量控制”要求进行。,5）刮蜡、通井,按SY/T 5587.5-2004标准中的“通井、刮削套管作业程序与质量控制”要求进行。,6）替喷,按SY/T 5587.32004标准中有关“替喷”的要求进行。,7）探砂面、冲砂,按SY/T 5587.52004标准中的“探砂面、冲砂作业程序与质量控制”要求进行。,七,、施工,77,机采措施不完善,3、起下作业程序及技术要求,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,8）配管柱,用蒸汽清洗油管、抽油杆，确保下井油管、抽油杆及工具清洁。,螺纹损坏，杆体弯曲、接头或杆体磨损严重，或有其他变形的抽油杆 不允许下井。螺纹损坏，管体有砂眼、孔洞、裂缝、磨损的油管不允许下井。必要时要检测油管和抽油杆疲劳强度。,73mm普通油管使用59mm800内径规通油管，89mm油管使用73mm800内径规通油管，不合格油管不允许下井。,油管和抽油杆要3丈量、3对口，做好记录，3次丈量结果下井管柱总长度误差小于0.02%为合格。,组装下井工具做到设计、合格证、实物三对口，复核无差错后方可下井。,9）下管柱,按SY/T 5587.52004标准中“下油管”的要求进行。,六,、施工,78,机采措施不完善,七、施工,3、起下作业程序及技术要求,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,10）下抽油杆柱,抽油杆规格,mm,上紧矩，kNm,应力为245MPa,应力大于245MPa,16,0.30,0.33,19,0.48,0.53,22,0.72,0.79,25,1.10,1.22,29,1.52,1.67,表4 抽油杆上扣扭矩执行标准,抽油杆螺纹及接触端面必须清洗干净，加装抽油杆扶正器的位置、数量符合设计要求。,抽油杆上扣扭矩应符合标准中表4的规定。,79,机采措施不完善,3、起下作业程序及技术要求,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,防止上扣扭矩过大，损坏抽油杆螺纹。,平稳缓慢下放，使活塞顺利进入泵筒。装有脱接器的井，对接好脱接器，对接后提抽油杆不能超高，防止脱接器脱开。装有井下开关的井，按照使用要求打开井下开关。,活塞坐进泵筒后，光杆伸入顶丝法兰以下长度不小于防冲距与最大冲程长度之和。活塞坐进泵筒后，驴头在下死点，确保光杆伸入悬绳器的长度不大于0.3m。,11）试抽交井,装驴头对中井口，严防光杆弯曲，并按照设计要求对好防冲距。试抽憋压达到3 MPa5MPa，稳压15min，降压小于0.3MPa为合格，憋压不合格应查找原因。倒流程，启抽。观察生产情况正常后交井。,10）下抽油杆柱,七,、施工,80,机采措施不完善,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,4、健康安全环保质量控制,按SY/T 63611998、SY/T 63621998和SY/T 5587.52004标准中的有关要求执行。,七,、施工,81,谢谢大家,82,