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培训讲义(井下作业技术及应用)

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培训 讲义 井下 作业 技术 应用
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井下作业技术及应用2008年 4月2提纲修井作业人工举升井下工具3常规定向井水平分支井水平井海上油水井主要井型4垂直井深: 5 0 2 . 6 6 眼: 2 1 2 5 . 0 0 管: 2 1 2 4 . 5 0 眼: 6 0 6 . 0 0 管: 6 0 4 . 0 6 眼: 1 2 5 . 4 0 管: 1 2 5 . 4 0 面:3 5 . 3 2 眼: 2 3 8 5 . 0 0 2 6 0 . 0 0 4 . 0 7 面:6 5 . 8 2 管一级固井环空返高: 1 4 7 0 . 0 0 管二级固井环空返高: 4 8 0 ~ 水导管环空水泥返至泥面水平井井身结构5井口装置采油树6井口装置可调式油嘴7井下电泵8定压放气流程9井下作业洗井10井下作业防喷装置11洗压井管汇流程12修井作业分类标准种 类 划 分(按作业类别划分)1 常规修井及检泵作业作业内容 : 检泵 、 冲砂2 增产措施井作业内容 : 换泵 、 注水 、 开层 、 上返作业 、 酸化 、 压裂作业下小筛管 、 连续油管 、 螺杆泵作业 。3 油 ( 气 ) 井大 、 中修作业作业内容 :管柱切割 、 磨铣 、 套铣 、 打捞作业13管柱类型介绍1 设计生产管柱的基本原则2 自喷管柱 合采管柱 分采管柱3 机采管柱4 注水管柱 合注管柱 分注管柱14设计生产管柱的基本原则1、符合安全要求;2、满足地质油藏、生产工艺要求;3、满足生产测试和增产措施要求;4、结构简单,施工容易。 低温 、 需要分采的油 、 气井 。密封段应尽量选择长一些;2、 生产管柱应略在压缩状态下座井口 , 以补偿油管收缩可能带来的密封问题;3、 轻轻地将 密封件插入密封孔内 , 防止损坏密封件;4、 定期检查和更换控制盘内液压泵上的滤网 ,防止脏物堵塞控制管线;5、 若安全阀本身不带平衡机构 , 打开安全阀之前 , 必须先给油管内打平衡压力 ,否则 , 将损坏密封件和有关运动部件; 低温 、 需要合采的油 、 气井 。 缺点管柱结构简单 、 安全;因为可以分采 , 因此 , 在一定的范围内有利于合理调节各层的产量 , 满足生产要求;分采的层数越多 , 使用的滑套 ( 或其他分采工具 ) 越多 ,为了达到分采的目的 , 需要进行频繁的钢丝作业 ,这样 , 不仅钢丝作业量大 , 而且增加了事故的可能性;层密封段的长度尽量不短于 1m; 以补偿油管收缩可能带来的密封问题;封件插入密封孔内 , 防止损坏密封件; 防止赃物堵塞控制管线; 打开安全阀之前 , 必须先给油管内打平衡压力 ,否则 , 将损坏密封件和有关运动部件;要原油地层粘度不太高、或油气比太高而不适宜使用电潜泵的油井、大斜度井和水平井都可以使用射流泵生产;箭头所示),因喷嘴和喉管直径、喷嘴和喉管之间的环形空间都很小,动力液在喷嘴前端、喷嘴和喉管之间的环形空间以及喉管内形成高速流动低压区(即高压动力液通过喷嘴时将势能 换成了高速液流动能)。因此 ,高压地层液 (相对于喷嘴 /喉管处的低压区而言 )被吸入喉管内(见实箭头所示),并和动力液混合进入扩散管区。这时 ,液混合液速度降低,压力升高(即动能转换成举升液柱的压力能),因此,混合液被举升到地面 (见半边箭头所示 )。稠井。以举升含有固体颗粒的液体;抽油杆断脱,增加作业难度。 作业相对复杂,需要二趟管柱。 对于斜井,因井斜原因,井下工艺设计不具有通用性,泵挂加深有难度。装井下安全阀和电缆封隔器) ,不符合海上机采井的安全要求。因此,只有在完全确认该井静液面确实在泥面以下时,才能作为一种 临时机采管柱使用;油比不超过电潜泵适用范围的油井 ,都可以使用这种机采管柱;点管柱结构简单、安全;每起一次管柱 ,都必须对电缆封隔器进行撤卸 /维修 /组装,需要花费不少人力物力;3 .操作注意事项a.下生产管柱时 ,应特别注意避免电缆封隔器以上的两根控制管线相互缠绕而 (可能 )损坏控制管线 ;b. 若安全阀本身不带平衡机构,打开安全阀之前,必须先给油管内打平衡压力 , 否则,将损坏密封件和有关运动部件; Y’管柱的、适合于电潜泵机采的小套管井都可以使用这种管柱;仍然可以满足分采的要求;靠缺点管柱结构比较复杂,现场作业难度大;操作注意事项1、 插入丢手管柱时 ,严禁猛提猛放 ,防止损坏密封件 ;2、分层密封段的长度尽量不短于 1m;3、严防井内落物;4、下生产管柱时,应特别注意避免电缆封隔器以上的两根控制管线相互缠绕而 (可能 )损坏控制管线 ;5、若安全阀本身不带平衡机 构,打开安全阀之前,必须 先给油管内打平衡压力 , 否则,将损坏密封件和有关运动部件;电潜泵总成生产油管动力电缆放气阀 电缆封隔器电缆穿透器井下安全阀打捞 /定位密封生产滑套防砂管座落接头管导向器丢手管柱总成单流阀卸流阀控制管线9“套管22电潜泵“ Y”管柱9“套管电潜泵总成生产油管动力电缆控制管线放气阀“Y”接头电缆封隔器电缆穿透器井下安全阀定位密封生产滑套防砂管座落接头层测试的电潜泵机采的井 ;在采用电潜泵机采的情况下 ,仍然可以满足 适时分采和随时测试的工艺要求 ;2)管柱安全 ;场作业难度大;下入管柱时,轻轻地将 密封件插入密封孔内,防止损坏密封件;2)下生产管柱时 ,应特别注意避免电缆封隔器以上的两根控制管线相互缠绕而 (可能 )损坏控制管线 ;3)若安全阀本身不带平衡机 构,打开安全阀之前,必须先给油管内打平衡压力 , 否则,将损坏密封件和有关运动部件;稠井。)适合海上斜井。(2)地面设备与电潜泵设备通用,空间小。(3)泵挂深度可调整。) 油井液面检测重要,要防止供液不足导致的泵干磨损坏。(2) 停产后启动困难。(3) 大排量机组仍在试验阶段。24插入可取式合注管柱生产油管套管定位密封接头防砂封隔器生产筛管隔离封隔器油层油层油层底部封隔器导向器25插入可取式分注管柱生产油管套管导向器定位密封接头防砂封隔器生产筛管分层密封隔离封隔器油层油层油层底部封隔器分层配注工作筒26修井作业流程图机组故障作业区组织检查排除故障确认排除故障发故障报告至作业区和作业室实施恢复生产恢复后报作业区和作业室与油藏商量是否检泵? 结束油藏室提供地质设计1、 收到故障报告后油藏在 12小时提供地质设计 。采技服选泵编写施工设计 平台实施挤柴油作业 , 关井浸泡 , 做好洗井作业前期准备 ( 海上洗井队伍到位 ) , 平台配合洗井 。组织物料及人员动员到位人员及海上监督到平台与洗井班交接油井作业正常起下 48小时 。( 不包括打捞 、 冲砂等复杂作业 )作业完毕,启泵、与平台油井交接。是否12小时12小时8小时8小时12小时48小时24小时合计:128小时( 7修井作业例1:常规检泵作业施工程序1 由作业监督组织接井2 施工前的现场准备3 捞 井架5 洗井、压井6 拆采油树7 组装立管防喷器8 起原井生产管柱9 解泵10 下入油层防污染阀11 联泵注油12 下入 防喷器,安装采油树14 油井投产15 电泵井的交接15井检泵施工设计28修井作业例 2:注水井酸化作业施工程序5井作业人工举升井下工具30人工举升方式选择31海上油田主要人工举升方式人工举升方式: 潜油电动离心泵采油 螺杆泵采油 水力喷射泵(射流泵)采油 气举32海上主要人工举升方式特点电动潜油离心泵优点:排量大,易操作、地面设备简单,适用于斜井,可同时安装井下测试仪表,海上应用广泛。缺点:不适用于低产液井,高电压,维护费高,不适用于高温井,一般泵挂深度不超过 3000m,选泵受套管尺寸限制。33海上主要人工举升方式特点水力喷射泵优点:易操作管理,无活动部件,寿命长,适用于定向井,易维护和更换,可在动力液中加入所需的药剂。缺点:泵效低,系统设计复杂,不适用于含较高自由气井,地面系统工作压力较高,油田中高含水期间,地面处理装置容量要求较大。34海上主要人工举升方式特点气举优点:适应产液量范围大,适用于定向井,灵活性好,可远程提供动力,适用于高气油比井况,易获得井下资料。缺点:受气源及压缩机的限制,不适用于稠油和乳化油,工况分析复杂,对油井抗压件有一定的要求。35海上主要人工举升方式特点螺杆泵优点:系统具有高泵效,适用于高粘度油井,并适用于低含砂流体。缺点:工作寿命相对较低。36人工举升时机选择 井底流压变化 产量要求37井下管柱38井下管柱39井下管柱40井下管柱41井下管柱42井下管柱43井下管柱44井下管柱45井下管柱46井下管柱47井下管柱48井下管柱49潜油电泵采油技术潜油电泵采油技术 基本概念 选型设计 日常管理 潜油电泵相关工艺技术 潜油电泵相关测试技术50基本概念潜油电泵采油系统变压器电控柜接线盒井口动力电缆安全阀电缆封隔器电缆穿透器生产油管泵油气分离器保护器潜油电机控制管线放气阀卸油阀单流阀油层套管A 作原理和电性能测试 潜油电机为两极、细长式、三相鼠笼式异步电动机。它主要由定子、转子、轴承构成。 大功率潜油电机可以由个单节电机串联组成 ,国内单节长度一般为 5  定子的铁心中均匀分布三相绕组,绕组为电机提供旋转磁场;当绕组接通交流电时,转子为电机提供电磁转矩5253 目前国内潜油电机主要分 900C、 1200500 国内潜油电机常用规格为 456系列和 540系列 轴承全部为滑动轴承。其中一个为止推滑动轴承,承载转子的重量;其余的为径向滑动轴承,起扶正转子的作用; 电机内部充满绝缘性能很高的润滑油,在电机中起绝缘、润滑和转递热量作用。54保护器 为电机的动力端提供密封功能,防止井液进入电机内造成绕组短路,并保持电机内的压力和井内的压力系统想连通; 补偿电机升温后电机油体积的膨胀; 承担电机的部分轴向负荷(带一个止推轴承);55保护器结构56保护器机械密封57油气分离器旋转分离器的主要结构和工作原理a、主要结构主要由上下接头、分离腔、分流壳、轴、导向轮、导轮、叶轮和诱导叶轮等组成。b、工作原理首先诱导叶轮将油气引入低压吸入叶轮区,然后,低压吸入叶轮使油气混合液获得稳定的压头。叶轮的高速旋转使混合液的流向经过导向轮后,由径向流变为轴向流进入分离腔。混合液在高速旋转分离腔内做匀速圆周运动。由于离心力原理,比重大的液体甩向外围,比重轻的气体则聚集于轴心附近。被甩向外围的液体,经分流壳进入泵的第一级;气体则经过分流壳的分叉流道、再经过上接头放气孔进入油套环空。58旋转气体分离器工作原理1上接头分流壳(不转)分流腔(转)轴(转)导向轮(转)导轮(不转)诱导叶轮(转)下接头叶轮(转)油气水混合液油和水进入上面泵气体进入套管环空59潜油离心泵主要结构、工作原理及有关基本概念 潜油泵是由多个单级离心泵串联而成。每一级由一个转动的叶轮和一 个固定的导轮(壳)组成;叶轮内的油液随着叶轮的旋转而旋转,以实现压能的转换。导轮的主要作用是在转换液体压能的同时,把部分 高速动能变成低速(举升)能量(势能); 泵的叶轮分“浮式”叶轮和“固定”式两种。 浮式叶轮多用于中小排量泵;固定式叶轮一般用于大排量泵;60浮式泵结构及原理叶轮(随轴转动)导壳(固定)平衡孔上轴承下轴承61潜油离心泵特性62潜油离心泵基本知识1、 离心泵的排量取决于:转速、叶轮尺寸、出口压力和液体性质,与泵的级数无关;2、 离心泵的扬程取决于:叶轮的圆周速度( H= u2/g)和泵的级数;3、 泵的扬程与所泵送的液体的比重无关 ;1000(英尺)1000(英尺)比重 重 重 英寸 2 433磅 /英寸 2 303磅 /英寸 2泵 泵泵1000(英尺)634、 额定电流不同的电机不能串联使用;5、 泵应在厂家所推荐的最佳范围内运转。 若实际排量超过最佳排量范围上限,则上止推轴承加速磨损; 若实际排量超过最佳排量范围下限,则下止推轴承加速磨损; 偏离的越多,上止推轴承或下止推轴承磨损得越快;6、 一旦泵的型号和泵的级数定了之后,就意味着泵的最大扬程定了,再增加多大的功率也不会增加泵的扬程;7、 如果电机在低于额定电压下工作,电机转速下降,电流上升,长此下去,对电机寿命是非常不利的;电机在稍微高于额定电压下长期工作,通常对电机不会有明显的影响,只是功率因数稍有下降。64气锁如果井液中有大量的游离气存在,当游离气多到一定程度,进到泵内的基本上都是气体时,泵就会抽空,这种现象叫气锁;发生气锁时,泵即表现为欠载停机。为了克服气锁现象,应尽量增加泵沉没度,减少气泡体积。气穴由于井液进入泵叶轮后,液体流速加快,同时压力降低,当压力下降到泡点压力以下时,液体会汽化,在泵中形成气体段塞,当气体段塞进入到叶轮的高压区时,气体段塞被压碎。此时,被压碎的气体段塞产生巨大的能量而破坏叶轮。这种现象叫气穴65潜油电泵选型设计电潜泵机组选型设计计算的核心要求的产量下 : 泵的扬程 电机功率66潜油电泵选型设计潜油电泵泵挂的确定1 泵入口气液比2 定向井狗腿度的影响3 井温的限制注:稠油井要考虑温度及溶解气油比对稠油粘度的影响67潜油电泵选型设计 任何厂家提供的潜油泵的排量和扬程数据,都是按泵送水(或轻质油)条 件提供的。如果泵送介质变了,在计算泵的排量、功率和扬程时,应根据有关公式或有关图表或实验数据对 排量、扬程和功率进行修正 稠油对电泵扬程的影响2 稠油对垂直管流的影响稠油电泵电机功率的计算1 稠油对电泵泵效的影响2 稠油对潜油电泵功率的影响69潜油电泵选型设计潜油电泵采油原油乳化现象:0 1300S 合适足够的防爆、防雨/水性能(防护等级 缘等级 F)2 容量能满足目前最小机组功率和今后可能的最大机组功率要求 ;(多档;一般 12档基本够用)3 电压、电流的取值范围至少能基本上覆盖目前国内几大电潜泵生产厂家机组的电压、电流值;71日常管理启动 (尽量使用变频器启动)1、 如果是新机组刚下井,而且事先已经知道目前井里静液面离井口的深度超过 500动前最好往井里灌满轻质的清洁液体;2、 按规定要求在电控柜上或变频器上实施启动程序;3、 启动成功之后,应尽快用钳型电流表检查三相实际电流值,并和圆盘记录卡上的电流值进行比校4、 根据井口压力和产量以及现场的工作经验判断相序是否接错;5、 待油井出液完全稳定运转后,再重新调整好电流欠 /过载值和启动延时时间值;6、 两次启动之间的间隔时间不得少于 5分钟;7、 启动过程和启动后的机组正常运行电性能数据应有文字记录72日常管理机组远行过程中日常应收集的主要数据1、 检查记录卡片上的电流曲线是否正常;2、 三相电流值 /并和额定值比较是否异常 ,三相电压值 /并和额定值比较是否异常;3、 原设定的欠 /过载、延时值是否漂移;4、 日产量;5、 出砂情况描述;6、 井口油 /套压力值、温度;井下压力 /温度值及变化情况(如井下安装有测试仪的话);7、 监测动液面深度73潜油电泵憋压诊断技术1 判断电泵正反转2 判断电泵工况3 判断生产管柱是否漏失74电泵井反洗井作用1 判断电泵工况2 有一定的清洗作用75电泵电流诊断法电泵正常运转情况下的电流曲线76电泵电流诊断法油井含较多游离气77电泵电流诊断法井内有杂质78潜油电动离心泵工况诊断主要内容1 离心泵2 潜油电机现采用主要手段有:1 旋转机械振动信号诊断泵及电机的轴承运转情况2 加深泵挂解决方法 提高液体流动速度,双分离器 动液面测试 毛细管测试技术 测压阀测试 永久式压力计83动液面测试84毛细管测压系统85目前较先进的测试技术:1 电泵出口压力、温度2 电泵入口压力、温度3 电泵机组振动信号4 潜油电机在线绝缘信号86射流泵采油技术87 射流泵采油系统基本原理及组成 射流泵选泵设计 射流泵管柱、作业及测试 射流泵抽油井故障分析881 概述主要优点: 结构简单,无运动部件,紧凑可靠,使用寿命长。 作业简单,检泵维修方便。 射流泵适用于深井,一般井深可达 4000m。 射流泵适用于大排量、也适应于排量变化大的井。 射流泵对井下流体适应性很强,耐高温 :超过 150 ℃耐腐蚀,适用于含砂、结垢、结蜡、高油气比、高含水井。 可在流程中加入化学药剂,解决产液对泵和管柱的腐蚀。 综合投资很有竞争力,特别是井下设备费用低,日常生产中井下维修作业费用低,作业时间短。89缺点: 抽油效率较低,一般不超过 35%. 为避免气蚀,需要较高的吸入压力 . 地面设备长期处于高压下工作,地面设备维修费用相对较高 . 如果用水作动力液,存在乳化现象,油水分离难度增加 . 气油比过大时,由于泵排气体,会使泵抽液能力下降 出现气穴现象 流泵工作原理示意图913 射流泵工作特性射流泵无量纲特性曲线924 射流泵采油系统分类 按射流泵起下方式:钢丝起下式射流泵液力投捞式射流泵 按动力液循环方式:正循环方式射流泵反循环方式射流泵9394正循环射流泵排酸管柱 正循环连续油管射流泵采油管柱95射流泵选泵设计96一般原则:( 1)选择合适的喷喉面积比 用的射流泵面积比在 2)选泵时要注意防止气蚀现象。 工作点的流量比 3高于气蚀吸入压力 会发生气蚀。( 3)选泵时力求获得最大效率。97数学模型:( 1)流量比(2) 面积比(3) 压头比 ) 泵效(5) 气蚀流量比 ) 气蚀吸入压力 业及测试1031 射流泵管柱单管合采射流泵管柱104单管分采或合采射流泵管柱105双管分采射流泵管柱106射流泵-电泵复合采油管柱107正循环射流泵排酸管柱108正循环连续油管射流泵采油管柱1092 射流泵作业方式钢丝打捞作业施工程序下泵施工程序110捞泵施工程序111液力投捞作业程序液力投捞式作业适用于自由式射流泵作业,特点是无需动管柱,靠动力液正反循环来实现。1123 射流泵测试射流泵测试一般是指用钢丝进行投捞作业的射流泵井 ,按测试仪器悬挂位置划分:射流泵底部测试 堵塞问题 漏失问题 气蚀问题115序号 故障现象 可能原因 排除措施1 (1)动力液明显降低;(2)产量也降低。喷嘴堵塞 动力液正反循环解堵。2 (1)动力液打不进去;(2)井口无产量。喷嘴或喉管堵死 ( 1)动力液大排量循环洗井;( 2)起泵检查清洗。3 打进多少动力液返出多少,井口无产量。泵上部与滑套间密封元件损环起泵检修,更换密封原件。4 只进动力液,井口无返出 泵下部与滑套密封元件损坏,动力液进地层。起泵检修,更换密封元件。5 (1)动力液耗量大,但油井无产量或产量很少;(2)多次检泵和调节抽油参数,泵均不能正常工作。泵型和工作参数与油井能量不匹配,可能发生气蚀。分析计算泵工作流量比和沉没率是否满足不发生气蚀的要求,重新选泵更换。116螺杆泵采油技术117螺杆泵采油技术 概述 地面驱动螺杆泵 电动潜油螺杆泵 电动潜油双金属螺杆泵118概述119杆断面直新型驱动杆 (100m)• 将传统的丝扣连接方式改进为插接式连接方式,增加连接部位的抗扭强度• 将传统的摩擦焊接加工工艺改进为镦锻式加工工艺,增加了连接部位的强度型号 屈服点 抗拉强度 扭矩 长率 断面收缩率бs(бb(s(%) Ψ(%)05 935 4080 13 20 810 1600 10 80 815 2250 40 840 2300 12 48122 新型驱动装置 (4500*900*1000m,1t)• 将传统的润滑油密封方式改进为油杯式密封方式,解决了传统驱动头漏油问题• 将光杆和驱动头之间的动密封改进为静密封,结构紧凑,方便维修、更换电机功率 输出转速 齿轮传动比 轴向载荷 防反转功能 密封系统 工作电压 防爆 使用光杆Kw r/ 5 80~500 8 棘轮棘爪 油杯 3802123光杆锁紧密封器装在螺杆泵驱动装置底部出油口上方,由光杆、四通管、带牙芯子、密封胶皮、支架、螺杆、螺母、四通横管、出油管等部件组成。驱动装置正常工作时,带牙芯子、密封胶皮处于打开状态,与光杆没有接触。当驱动装置出现故障需要维修或更换时,两侧同时悬紧螺杆,使带牙芯子咬住光杆,密封胶皮同时也封住了光杆和井液,维修或更换完毕后悬出螺杆即可工作。螺杆泵光杆锁紧密封器实现了不使用吊车设备、不动井口连接流程,就可以现场维修更换驱动装置,降低了螺杆泵维护费用。 光杆锁紧密封器 (螺栓孔 234圆面 38024 新型扶正器• 扶正器上、下连接采用防脱扣型连接,提高杆柱整体强度• 胶筒采用高强度耐磨材料,并采用豁口连接,加工简单安装方便•适合 2``~3``油管125电动潜油螺杆泵126电动潜油螺杆泵电动潜油螺杆泵类型1 井下四极电机驱动+减速器(减速比较小 )2 井下二极电机驱动+减速器(减速比大 )渤海油田应用的都是第一种,而且功率较小,大功率寿命尚待检验。127电动潜油螺杆泵 系统保护器 螺杆泵 减速器保护器 减速器 电机保护器 二极电机128金属双螺杆泵的特点金属双螺杆泵是旋转容积式泵的 — 种特殊类型。在金属双螺杆泵中,通过泵送元件的液体是沿轴向流动的。当螺杆旋转并啮合 (见下图 )时,液体被一个或多个转子上的螺旋槽带动,并沿轴向进行输送和增压,其特点是流量平稳,压力脉动小,自吸能力强,噪声低,效率高,工作可靠,结构简单,重量轻;对介质的粘度不敏感,可输送粘度高的介质。电动潜油金属双螺杆泵129井下金属双螺杆泵装置主要由井下 、 地面和联系井下 、 地面的中间部分组成电机保护器井下金属双螺杆泵井下金属双螺杆泵采油系统的组成、工作原理1301) 井下部分是井下金属双螺杆泵采油的主要机组 , 它由井下金属双螺杆泵 、 保护器和潜油电机三个部件组成 。 布置方式为:金属双螺杆泵在上 , 潜油电机在下 、 保护器在中间 , 传动轴均用花键联接 , 外壳通过法兰联接 。 与传统采油泵相比 , 无需安装油气分离器 。2) 地面部分由变频器 、 电气控制器 、 自耦变压器及辅助设备组成 。3) 中间部分由铠装圆电缆和扁电缆将电能从地面输送给井下潜油电机 。另外 , 为了测试井下工况和机组工况可通过变送信号到地面 , 实现井下金属双螺杆泵的监控 。电动潜油金属双螺杆泵131井下金属双螺杆泵的结构特点井下金属双螺杆泵主要结构型式如下图所示 , 主要由转动和固定两部分组成 。电动潜油金属双螺杆泵132转动部分主要包括:动力输入轴 、 双万向联轴节 、 泵轴 、 双圆弧圆柱齿轮 、 螺杆及上端滑动轴承 、 下端滚动轴承或止推滑动轴承 。 上端轴承主要用来固定和防止螺杆过度挠曲;下端轴承主要用来固定 、 承受来自螺杆的载荷 。固定部分主要由壳体 、 流道 、 密封 、 润滑腔等组成 。工作原理井下金属双螺杆泵的工作原理是将来自潜油电机的动力通过保护器传至动力输入轴 , 经双万向联轴节传递给带有双圆弧圆柱齿轮的泵轴 , 在此进行动力分配 , 带动两螺杆旋转 。井液从吸入口进入后 , 经相继形成的腔室逐级增压输送到地面实现采油 。 根据压力 、 排量要求及考虑制造 、 安装等因素 , 6∼10个腔室构成一个泵级 , 经双头螺柱联接构成多级泵组以实现采油对泵挂深度的要求 。电动潜油金属双螺杆泵133气举采油简介134气举采油系统组成135降低液柱梯度注入气体膨胀压缩气驱替液柱当地层能量降低到不能使油井自喷,就需要进行机械采油。其中,人为把高压气体(天然气或空气)注入井底,延续自喷,使原油喷出地面的采油方法称气举采油法。136气举工艺适用范围自喷油井启动与增产注水井措施排液气举采油水淹气井排液采气油井压裂酸化排液排液求产排液找水137有杆泵 水力泵 电潜泵 气 举很好好中等差砂蜡高气液比深井腐蚀性适应性强各机械采油适应性分析138采用中心集中供气的气举系统不宜在大井距井网中使用。套管损坏了的高产井不宜采用。双层分采井,如下层与上层相距较长且井底压力低,用气举开采下层较困难。高腐蚀性的气源会影响气举正常工作。139将高压气通过井下气举阀连续注入产液中连续气举原理一般用于产能较高油井中,既可利用油管生产也可利用套管生产,举升效率较高,应尽量采用。连续气举适用条件14053气举原理: 注气降低举升流压梯度气举设计目的: 少注气、多提液连续气举设计原理141连续气举井压力状态改变注气量,注气压力,注气深度和管径控制气举液量142注入气管压力 纹管充气压力 免动管柱,具有快速高效、节约成本的优点。该种气举阀工作原理与普通套压操作气举阀相同。油压控制气举阀打开压力受井筒流压控制,能保持较高的注气压力,减少高压气能量损失,起到增产、节气的作用,并可避免低产井举空和高产井出现阀间干扰、多点注气等现象。144投捞工作筒 在内部能够安装气举阀的偏心工作筒,组成部件包括导向套斜面、筒体、扶正块、锁肩、盘根密封段、阀口袋。投捞阀 其作用与固定式气举阀相同,主要区别在于投捞式气举阀有投捞头、密封盘根。投捞头的作用是打捞、投放和将阀固定在阀囊中。145井筒钢丝作业工具产生上下冲击力的钢丝工具包括:绳帽、加重杆、振击器、万向节。打捞和投放气举阀专用工具包括 : 造斜工具、投放工具和提升工具。146气举投捞井口装置147提纲修井作业人工举升井下工具148 井下工具分类:1 打捞工具类2 井下控制工具类149自喷井示意图封隔器油管套管)150注采结合示意图开发井地下采油工艺(二)胀筛管分选好,地层砂均匀地层分选差疏松砂岩地层各种疏松砂岩地层各种疏松砂岩地层疏松砂岩地层152潜油电泵3"管3 1/2"井下安全阀4# 圆电缆 " 控制管线3 1/2" 作筒测压装置电缆153井下安全阀过电缆封隔器油井管柱示意图:下入井下安全阀和过电缆封隔器,使用于地层压力高、气量大的油井。目前共有 48口井。154油井管柱示意图:155D 潜 泵 封 隔 器 与 环 空 排 气 阀156T 型 自 平 衡 式 井 下 安 全 阀157Y 型 接 头158F 型 座落接头 R 型 座 落 接 头159 滑 套160定位密封总成 锚定 定位密封总成161单 通 层 电 潜 泵 完 井 管 柱 (可 经 行 电 缆作 业 通 路 )1621 防砂完井分层注水技术 空心集成分层注水工艺技术 一投三分分层注水工艺技术2 简易防砂后分层注水技术3 套管完井分层注水技术4 多管分注分层注水163转盘面: 0 2 0 8 2 . 3 2 2 . 4 9 6 7 0 4 m 2 0 8 m"隔 水导管 . ,入 泥 m" 井 眼 : " 筛 管 5 8 04 ½ 2 2 3 4 7 5 2 m:- / " 井 眼 : ." 套 管 5 4 07 1 9 4 9 9 6 身结构图 A 3 1 防砂完井分层 注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术渤海油田注水井井况特点• 层数多、埋藏浅、胶结疏松易出砂 ;• 防砂完井后管柱内通径较小,密封光筒较短 ;• 注水井井斜较大 ;• 单井 ( 单层)日注水量大 ;• 偏心分注管柱不适应 。关键问题• 能适应 大斜度井 (30°钢丝作业投捞;• 具有工作可靠的能测量大流量( 300m3/d- 600m3/d)测试仪器和配套的多层测试工艺。164工作原理:分层: 分层配注工具主要由可 定 位插入密封式配水器工作筒 ,空心配水器组成。 插入密封式配水器工作筒,在整个注水作业中起层间分隔及密封作用。空心配水器与配水器工作筒密封配合,建立起两个注水通道。1、 防砂完井分层 注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术测试:小直径井下存储式流量计 (或压力计 )与由导向头、定位器组成的测试仪工具串配合。165● 分层验封采用井下电子压力计录取单层资料,通过改变井口注入压力,进行层间分层验封。●分层流量测试采用小直径井下储存式电子流量计分层测量单层流量。井下计量,地面回放数据。1、 防砂完井分层 注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术Ⅰ伸缩管滑 套1级配水工作筒定位插入密封插入密封3级配水工作筒圆堵2级配水工作筒插入密封ⅡⅢⅣⅤⅥⅠ1661、 防砂完井分层 注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术167空心集成配注工艺技术特点:1、一级桥式空心配水工作筒及其空心配水器配合,能实现两层段分层注水, 多级配合实现多层段的分层配注;2、 不动空心配水器和不影响其它地层注水的情况下 ,选择性的进行层段压力 、 流量的实时测试或吸水指示曲线测试 ;3、 配水器工作筒 设计了桥式通道 , 使空心配水器上 、 下压力平衡 , 更加有利于钢丝打捞;4、 空心配水器:大通径 , 水嘴径向安装 , 可装多级水嘴控制水量 , 流量调节范围扩大 , 空心配水器通孔内通径大 , 可满足其它 钢丝作业的要求 。1、 防砂完井分层 注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术168空心集成多水嘴分层配注适用条件 :1、 分注层段数: ≤ 6层;2、 注水井完井管柱最小内通径为 4″和 3、 单层最大注入量可达 700m3/d;4、 适用井斜小于 60°;5、配水器芯子适用 3油管 。1、 防砂完井分层 注水工艺技术空心集成分层注水工艺技术169可定位插入密封式配水器工作筒带孔管插入密封 2一投三分配水器插入密封 1套管滑套伸缩管分层配注原理 定位分注管柱下到井中预定深度,坐落于第二 级 封隔器上部定位。 分层各插入密封与其对应的封隔器密封 筒 配合 ,实现层段封隔
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本文标题:培训讲义(井下作业技术及应用)
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