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采油工艺技术交流一

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采油 工艺 技术交流
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采油工程工艺技术交流2014年 2月 25日汇报提纲一、举升工艺技术二、注水工艺技术三、集输工艺技术四、修井工艺技术五、增产工艺技术一、举升工艺技术1、丛式井抽油机举升工艺技术丛式井抽油机举升工艺技术 充分利用丛式井两口油井或多口油井距离相近的特点 , 用一台抽油机同时开采两口油井或多口油井原油。目前 , 国内外有游梁式和无游梁式两种不同结构形式高效能丛式井抽油机。优点: 采用油井载荷相互平衡 , 体积小、质量轻、投资少。抽油杆匀速运动 ,大大地改善了抽油性能 , 油流平稳 , 动载荷较小 , 平衡效果好 , 噪音较低。如果采用多井高效能丛式井抽油机 , 会使该类抽油机优点更为突出 , 效益、效能更高。原理: 采用多缸发动机原理,利用电机驱动曲柄,带动曲柄动滑轮上钢丝绳,牵引丛式平台各油井抽油杆进行往复运动。所有动力连在曲柄的动滑轮上,将多井载荷按相位平均分布,充分利用了平台丛式井上下悬点载荷交替变化、悬点位置交替变化而产生的势能变化,实现平台丛式井互动自平衡抽油,载荷波动平稳,提高了载荷利用率。比常规抽油机节能 47%功率由 90千瓦降至 11千瓦平均日耗电由 1)“一机多井”抽油装置大庆采油九厂敖南油田敖 14平台( 2)游梁式双驴头双井抽油机结构: 大部分构件与前置式抽油机的基本相同 , 游梁与支架的设置和常规型抽油机的相同。两驴头分别安装在游梁的两端 ,连杆与游梁的连接位置靠近于其中的一个驴头 , 曲柄和平衡重之间有一个比较大的夹角 ,游梁的长度根据两井之间的实际距离而定。工作原理 :动力从电机由皮带传动副传到减速箱,再经曲柄、连杆传到游梁,最后通过游梁上下摆动将动力传给驴头。当左驴头上行时,实现 I 井抽油 ,同时右驴头下行 ;当右驴头上行时,实现 抽油 ,同时左驴头下行,对相邻两井的抽油交替进行。特点:首先 ,这种双驴头双井抽油机的零部件基本上可采用普通抽油机的 ,不需要设置新的制造工序 ;其次 ,采用这种双井抽油机对双井进行采油 ,几乎节省了一台抽油机的成本 ;再次 ,采用双驴头双井抽油机 , 改善抽油机工作状况,延长抽油机及其构件的寿命,还有明显的节能效果。( 3)丛式井智能长冲程抽油机工作原理: 传动带与油井 1、油井2等多个油井光杆相连。调速换向电动机驱动减速器 , 减速器输出轴驱动平衡轮。通过传动带、主动轮带动多个导向轮转动 , 后者带动各个油井的光杆交替上下运动 , 实现各个油井抽油机的上冲程和下冲程。丛式井智能长冲程抽油机采用“一机多井”的设计 , 充分利用了平台丛式井上下悬点载荷交替变化、悬点位置交替变化而产生的势能变化 , 实现平台丛式井互动自平衡抽油。采用 调速换向电动机 、传动带软传动 , 彻底放弃了常规游梁式抽油机的四连杆机构 , 实现了最短的传动组合 ,大大提高抽油机的机械效率 ; 采用换向器、限位器和控制柜组合 , 实现了抽油机机电一体化和抽油机工作参数的智能调节、控制。应用效果:装机容量低 , 比常规游梁机节能 50%,采用机电一体化、传动带软传动 , 传动链短 , 机械效率 80%以上 , 系统效率高 , 比常规游梁式抽油机机械效率提高 1倍。可靠性好 , 自动控制系统最大限度地确保设备、油井和人员的安全,智能化程度高 , 调整工作参数简单。常规游梁式抽油机冲程一般为 3、 4.2 m, 而本机可以实现 6 从而减缓机、杆、泵的磨损 , 延长检泵周期。2、直线电机无杆采油工艺技术构成: 主要由直线电机、抽油泵、地面供电控制系统三部分组成。直线电机无杆采油技术是通过置于井下的直线电机带动抽油泵柱塞上下往复运动实现举升抽油 ,省去了地面抽油机、抽油杆等中间传动环节,降低载荷传递过程中功率消耗、提高抽油效率。工作原理每个工作循环分为 2 个冲程 ,第 1 个为向上举升冲程 ,抽油泵固定阀开启 ,直线电机动子依据命令 ,向上作举升运动 ,直接推动柱塞举升油液 ;第 2 个为向下回落冲程 ,电机动子向下运动 ,抽油泵固定阀关闭 ,游动阀开启 ,等待充填液体。在液柱作用下 ,液体通过进油绕丝筛网渗入泵腔 ,充满泵腔后进入下一个工作循环。工艺特点地面设备简单 ,维护工作量小 ,后期维护费用低。不使用抽油杆 ,杜绝了杆管偏磨 ,减少管杆的更换量。现场调参方便 ,根据液面情况随时在线调整工作参数(8.0 ) ,额定排量可在 20.0 m3/d 范围内调整。采用底部驱动 ,省去了中间传动环节,将电能直接转换成直线运动 ,可降低载荷传递过程中的功率消耗,提高举升效率。应用效果: 油井液量、油量、动液面基本保持稳定 ,平均泵效提高了 24 个百分点 ,平均日耗电下降 12 h (19%) 。结论与认识直线电机无杆采油技术适用于低产低效的油井 ,能够有效解决定向井管杆偏磨问题。采用数控方式调整参数简单 ,易操作 ,自动化程度高 ,地面设备的简化可减少设备后期维护作业 ,能够大幅提升抽油效率和节能降耗。井下防气防垢工具、油管锚定装置、井口防喷器等工艺需进一步配套完善。直线电机和泵的故障诊断、测试技术有待进一步攻关研究。汇报提纲一、举升工艺技术二、注水工艺技术三、集输工艺技术四、修井工艺技术五、增产工艺技术二、注水工艺技术1、悬浮污泥过滤污水处理工艺技术悬浮污泥过滤法又称 ,污水净化工艺及系统 :包括物化工艺和 先采用投加混凝剂使污水中部分溶解状态的污染物胶体颗粒吸附出来,形成微小悬浮颗粒,从污水中分离出来;依据旋流和过滤等流体力学原理,在 形成悬浮泥层,污水经过罐体内自我形成的悬浮泥层过滤之后,达到回注标准。● 创新性:妙设计符合 动态缓慢旋转和不断更新的悬浮污泥层作为主要过滤净化介质,实现不用反洗和不怕堵塞的长期稳定过滤净化。● 优势:* 流程短 ,简单可靠,整个流程停留约 40分钟* 投资和运行费用低,无需更换滤料* 没有复杂的反冲洗流程和 净化效果好(含油 ≤ 3,悬浮物 ≤3 ,粒径中值 ≤ 2µm )* 占地少胜利东辛 102污水站应用 000立方米混凝沉降罐进行改造,设计规模为10000方 /天。◆ 改造成的 含油 ≤ 100, 对悬浮物的多少不做限制。◆ 设计出水指标:含油 ≤ 10,悬浮物含量 ≤ 15利用 000方沉降罐: =水系统和收油 /排泥装置等。改造成的 利用悬浮污泥污水处理技术改造混凝沉降罐后运行效果良好 , 大大简化了污水处理流程 ,节省污水处理成本 ,减少操作工作量 , 并且运行稳定。改造后出水优于 达到含油 ≤ 5,悬浮物 ≤ 5 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17进口出口日期悬浮物含量变化曲线 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17进口 出口日期粒径中值变化曲线µ 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18进口 出口含油量变化曲线日期1)长期稳定去除污水中的含油和悬浮物,使后续过滤设备不受污染困扰而长期稳定运行。2)实现有效排泥,克服原来混凝沉降罐因不能很好排泥而使水质受到严重影响的问题。3)经该设备处理后 ,可以省掉后续的过滤设备 , 从而极大地简化污水处理流程 , 节省投资、占地。4)处理量大 , 运行成本低。5)操作管理简便。结论流入学絮凝 + 加载沉降 + 磁分离磁加载物过滤污水处理工艺技术澄清和过滤磁嵌合沉淀 比传统工艺快 20 至 40 倍, 磁过滤 的超滤速率为 / 分 / 平方米。• 胜利油田中试进水含油 > 1,000 出水含油 < 5 缓蚀阻垢剂液碱 杀菌剂缓冲罐2*100水罐 100360m3/300m3/400m3/0项水质指标(检查 13项中不含总矿化度、 化物)对比看出,过滤后悬浮物含量、粒径中值、含油量、 均结垢率、总铁等 7项指标好转,其它三项指标情况是:过滤后细菌 滤后水质指标含量上升的有 2项,一是含氧,二是腐蚀率,其中含氧在控制指标标准范围内,腐蚀率超标。悬浮物含量粒径中值含油量 B T 矿化度溶解氧硫化物总铁含量L μ m L 个 /m L 个 /m L个/m a a 104 L L L 50 0 50 250 0 50 450 45 0 5 450 . 05 0 50 700 . 05 0 (500 ~表2 2 0 0 9 年一季度江汉油田马5 0 站磁过滤改造水质报表 监 测时间: 200 913取样点控 制 性 指 标 辅 助 性 指 标 12 25 4500分类 月耗药量 价 月费用 全年万元/吨 万元 药剂/吨 费用/万元药剂500 8 0 71 计 价 月费用 全年/ 元 电量/ 用/万元小计 3809 用合计 耗计算 全年注水量 81784理单耗: 水处理运行成本 (包括液碱、杀菌剂、缓蚀剂成本, 过滤运行成本分析统计表1)可以简化处理流程,减小占地面积,缩短停留时间,提高处理效率 。2)处理成本略高于常规重力流程,少量磁粉漏失对污泥后期处置产生一定影响。结 论汇报提纲一、举升工艺技术二、注水工艺技术三、集输工艺技术四、修井工艺技术五、增产工艺技术三、集输工艺技术1、油井远程监测计量技术有线 /无线传输油井生产监测计算机中控室服务器数据上一级管理服务器采油厂中控室井口数据采集根据抽油机井 、 电泵井 、 螺杆泵井不同的工作原理 , 建立相应的计量数学模型 , 借助计算机进行数据处理 , 可以得到产液量等数据 。抽油机井 ——示功图法电泵井 ——压差法螺杆泵井 ——转速法技术关键 :通过 建立有杆泵抽油数学模型 , 借助计算机自动诊断系统成功 实现对泵功图的获取与识别 ,计算出产液量 , 并且能够实现对泵功图故障正确诊断 。连接条件抽油机井 ——“示功图法”计量技术地面功图抽油杆 油管井液连接条件连接条件有杆泵抽油系统井下泵的有效排量泵功图识别模块泵功图井口折算有效排量地面功图泵功图示功图法量油基本原理:在油井不同产油量 、 井深等因素作用下 , 功图曲线具有不同的特征 。通过传感器采集油井载荷与位移数据 , 将地面示功图应用杆柱 、 液柱和油管三维数学模型 , 同时考虑杆柱组合 、 油气比 、 出砂 、 油品性质等边界条件求解 , 得到井下泵功图 , 然后应用泵功图识别技术来计算油井产液量 。动态参数静态参数多相流模型电潜泵能耗模型油嘴节流模型连接条件连接条件连接条件电潜泵产液计算系统井口折算体积流量混合流体流量通过传感器测试油嘴前后压差 , 应用多相流节流公式 , 建立相应数学模型 , 用电流数值进行修正 , 计算出产液量 。电泵井 ——压差法计量技术通过测量螺杆泵电机转速 ,建立相应的数学模型 , 加以电流数值修正 , 计算出产液量 。螺杆泵井 ——转速法计量技术地面折算有效排量折算体积排量多相管流螺杆泵杆管柱井液性质螺杆泵抽油系统 力学计算动态参数静态参数电量传感器 冲次传感器 载荷传感器温度传感器压力传感器数据采集系统硬件 ——传感器井口数据采集载荷传感器角位移传感器压力传感器控制终端 杆泵井口数据采集 利用手机卡(信号远传到采油厂中控室处理器 。手机卡插口1)油井产液量计量功能( 2)油井工况检测功能( 3)油井工况诊断报警功能( 4)分析功能计算产液量油井产液量计量功能: 计算单井日产液量并可实时或定时显示。同时可显示理论泵排量、有效冲程、泵效率、功图及泵的工作状况等。油井工况监测功能: 监测油井工作状态(开、停),另外可显示油井基础数据(如抽油机冲次、冲程、泵型号等)。油井工况诊断报警功能: 对抽油机载荷、压力、启停井、功图、曲柄销子、皮带工作状态进行诊断报警。分析功能: 对采集的功图进行叠加分析 , 确定油井的工作状况 ,发现工况异常油井 , 采取相应的措施 。 图中显示不同时间段产液量变化较大 , 可采取间抽措施 。分析功能: 根据示功图可形成泵效分析扇面图,可以直观反映出泵效及冲程、漏失、容积和气体损失等。为了实现注水系统串联 、 枝状管网的调整 , 取消配水间 ,注水井井口安装恒流配水器 , 实现恒流配水 ;井口安装 流量计和压力传感器 , 压力数据 , 利用 实现数据远传 。2、注水井数据远传及恒流配水技术恒流配水器无线压力传感器采集装置无线流量计注水井无线流量计发射天线液晶显示信号放大器流量计电池注水井无线压力传感器就地数字显示内部结构外部结构多功能恒流配水器工作原理工作原理:利用预压缩弹簧的弹力作用在补偿阀柱塞上 , 来平衡水嘴活塞内外压差 。在注水压力发生变化时 , 柱塞在压力的作用下发生滑动 , 改变堵塞器出水口 , 保持水嘴前后压差基本恒定 , 经过水嘴流量实现恒流 。在中控室计算机显示注水压力 、 流量等数据 , 同时可折算得到月 、 年注水量 。油水井远程计量技术特点:( 1) 该技术改变了传统集油和注水模式 , 取消了计量站和配水间 , 减少了工程量和投资 。( 2) 属于间接计量技术 , 存在一定的计量误差 ( 港西油田综合误差 ± 8% ) , 可满足生产计量要求 。( 3) 需进行系统维护工作 , 配套相应的管理制度 。( 4) 可适用于东部高含水老油田地面工艺改造;低产 、边际新区油田地面集输工程建设 。港西油田改造前集油放射状管网 港西油田改造后集油枝状管网通过采用枝状 、 串接等工艺模式 , 优化管网结构 , 取消了计量站和配水间 , 改变了一直应用的集中配注模式 。集输系统优化调整改造后 , 关停 46座计量站 、 47座配水间和 2座接转站 , 地面配套工程规模减小 , 集油注水管网以 枝状流程为主 , 串接 、 环状为辅 , 可对比 350口油井回压平均下降 集输系统优化后 , 运行 减少环境污染和安全隐患 。年节省计量站配水间维护费 减少占地 169亩 。
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