井筒举升设计及实例分析讲课材料详解

（优选）井筒举升设计及实例分析讲课材料当前第1页\共有107页\编于星期二\17点第一部分举升方式适应性当前第2页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院主要的举升方式：气举、有杆泵、螺杆泵、电潜泵、水力活塞泵、射流泵等。国内外举升工艺状况当前第3页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院国内外人工举升方式的适应性及目前达到的水平对比项目条件有杆泵电动潜油泵水力活塞泵气举螺杆泵射流泵排量m3/d正常范围1-20030-70030-60030-318016-20010-500最大值5001400124579505001590泵深m正常范围＜3000＜2000＜3500＜3000＜1500＜2000最大值442035005486365824003500井下状况小井眼磨损严重不适宜适宜适宜适宜适宜分层措施一般不适宜一般一般不宜一般斜井一般适宜适宜很适宜一般适宜地面环境海上、市区不适宜适宜适宜很适宜一般适宜气候恶劣地区一般适宜适宜很适宜一般适宜操作问题高气油比较好一般一般很适宜较好一般重油较好不适宜适宜一般适宜适宜出砂较好不适宜一般很适宜适宜一般高凝油适宜适宜很适宜很适宜适宜很适宜腐蚀适宜适宜一般一般适宜一般结垢适宜不适宜一般一般适宜一般维修管理检泵难度较大难度大容易容易难度较大容易平均免修期二年一年半半年三年一年半年自动控制适宜适宜适宜一般一般适宜生产测试一般不适宜不适宜很适宜不适宜不适宜灵活性适宜适宜适宜很适宜一般适宜当前第4页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院气举

优点：对大斜度井、出砂井、气液比高和含腐蚀成分的油井具有良好的适应性，可作为自喷生产的能量补充方法，单井投资成本和举升成本低，改变生产条件灵活，在气源充足的条件下可优先采用该方法。井口和井下设备比较简单，管理方便，占地面积最小，适用于海上平台。

缺点：天然气含水时会产生水化物，形成堵塞，影响系统运行；由于套管承受气举高压，油井要求按气井完井；不适应单井装置和大井距的油井。高压注入气产气气举阀十字架封隔器当前第5页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院

缺点：对于出砂、高气油比、结蜡和腐蚀的油井有一定的不适应性，整个系统的薄弱环节是抽油杆。有杆泵采油方式（简称有杆泵）优点：技术成熟，工艺配套，设备装置耐用，故障率低。其抽深和排量又能覆范围广。国内油田约占人工举升井数的90％以上，几年来工艺配套和技术进步很快，深井泵泵径已形成32-110mm系列，特种泵已初步配套；当前第6页\共有107页\编于星期二\17点螺杆泵工作原理地面动力带动驱动杆柱旋转，转子也随之一起转动，井液从螺杆泵下部吸入，通过一个又一个密封腔室从吸入端推挤到排出端，压力不断升高，将液体举升到地面冀东油田采油工艺研究院地面驱动螺杆泵采油方式当前第7页\共有107页\编于星期二\17点螺杆泵采油的优点排量均匀，连续排油，对地层没有扰动性结构简单，运动部件少，水力损失小、故障率低、泵效高自吸能力较强（1）管柱断脱、橡胶膨胀问题（2）井斜易造成杆管磨损及脱扣、断杆等现象。螺杆泵采油的缺点当前第8页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院

优点：举升扬程高，排量范围广，对于降低油井动液面，放大生产压差、强化高、中渗透地层、解放低渗地层、提高采油速度等十分有效。管理简便，泵效相对较高。缺点：一次资金投入（50多万元/套）和运行费用（耗电1.5-8万元/月）较高。举升高度受电机功率、套管尺寸、井身轨迹等限制。不适合高气油比的油井，举升效率降低。潜油电泵采油方式当前第9页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院水力活塞泵采油方式水力喷射泵水力活塞泵缺点：以原油为动力液时，动力液要求高，地面动力液处理系统相对复杂，高压动力液的安全性较差，检泵频率高，初期投入大，设计复杂，效率低，管理成本高。水力活塞泵优点：抽深可达5486米，排量可达600方/日。浅层抽油时最高可达1245方/日，耐温性好，在大排量生产时提液成本相对较低，对结蜡、稠油、高温、斜井等井况具有良好的适应性。动力液系统、生产参数及井下泵选择合理将大大提高使用寿命，井下泵可采用液力循环方式检泵，施工简单，作业成本低。当前第10页\共有107页\编于星期二\17点水力喷射泵水力活塞泵冀东油田采油工艺研究院

水力射流泵优点：没有紧密装配的运动件，能经受井液的磨损和腐蚀，适应范围广，目前抽深可达3500米，排量可达1590方/日，是唯一能满足深抽大排量的采油方式。井下泵可采用液力起下方式检泵，施工简单，作业成本低，水力射流泵采油方式缺点：泵效低，产率小，地面设备投资高，运行、维护费用高，现场操作熟练程度及接受程度低，管理成本相对较高。当前第11页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院电潜螺杆泵是螺杆泵和电潜泵的组合，下深1700米，最高排量200方/日左右，避免了管、杆摩擦损耗；井下驱动螺杆泵工作转速高，减速机构减速比小，定子和转子在高速转动中磨损严重，检泵周期短。电潜螺杆泵采油方式当前第12页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院(4)潜油螺杆泵采油方式潜油螺杆机组安装示意图1扶正器；2套管；3潜油电机4保护器5潜油减速器（包括减速器保护器）6电缆护罩7螺杆泵8螺杆泵排出头9引接电缆10油管11单向阀；12泄油阀13动力电缆14地面电缆15井口装16接线盒17控制柜18变压器

当前第13页\共有107页\编于星期二\17点第二部分设计原则当前第14页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院总体原则人工举升主要以高效、长效、节能和智能化方向发展1、满足开发方案要求2、技术先进可行3、经济效益好4、便于配套5、便于操作管理当前第15页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院技术要求1、举升方式优选：常规油藏：有杆泵（抽油机有杆泵、地面驱动螺杆泵）特殊油藏：电泵其它方式当前第16页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院技术要求2、抽油机井优化设计原则：产量效率寿命协调统一当前第17页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院技术要求3、后期提液原则：先调参后换泵换大泵（换泵设计时按较小参数选取，避免后期频繁升级）调整工作参数换大排量电泵当前第18页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院技术要求4、抽油机井泵挂深度大于1800米：管柱锚定5、合理沉没度：300米左右当前第19页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院技术要求6、产液量小于50吨/日抽油机有杆泵的油井：优选杆式抽油泵；定向井推广使用斜井抽油泵，并进行综合防偏磨工艺设计。当前第20页\共有107页\编于星期二\17点第三部分设计方法当前第21页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院参考标准

SY/T6570—2003油井举升工艺设计编写规范SY/T5873—2005有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法SY/T6258—1996有杆抽油系统（常规型）设计计算方法SY/T5904—2004潜油电泵选井原则及选泵设计方法SY/T5863—93潜油电泵起下作业方法SY/T6084—94地面驱动螺杆抽油泵使用与维护SY/T5952—2005油气水井井下工艺管柱工具图例SY/T6120—1995油井井下作业防喷技术规程当前第22页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院应用设计软件1、“PIPESIM2003版”油井优化设计软件，中油股份公司配发6套，各个作业区都有该版本。2、加拿大PC螺杆泵设计软件（英文版），中油股份公司配发1套3、深斜井系统效率优化设计软件，华北采油院编制，网络版软件。4、螺杆泵优化设计与诊断软件（VB6.0），中油勘探院采油所编制，单机版。5、潜油电泵井参数优化及数据库系统软件，大港油田中成机械制造有限公司，单机版当前第23页\共有107页\编于星期二\17点应用达西公式沃格尔方程含水IPR曲线公式绘制IPR曲线

确定泵的排量、下入深度当前第24页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院产能预测推荐方法在现场实际工作中，不可能采用一整套公式去计算油井产能，为了较直观和简单了解油井产能变化，可以采取简单计算方法，提高工作效率和选井的成功率。当前第25页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院产能预测推荐方法当前第26页\共有107页\编于星期二\17点（1）首先根据油层的供液能力，确定泵径、泵挂；（2）初选冲程、冲次；（3）根据等强度的原则，确定杆柱组合；（4）校验疲劳强度，最后确定抽油杆柱的组合方式。设计思路冀东油田采油工艺研究院抽油机井设计方法当前第27页\共有107页\编于星期二\17点抽油杆柱下部加重杆设计方法与步骤1）由已知Dp，S，n三参数并以Lp作为Lmax2）计算泵筒与柱塞间半干摩擦力

冀东油田采油工艺研究院初选抽油杆组合形式及各级抽油杆柱所占比例。当前第28页\共有107页\编于星期二\17点抽油杆柱下部加重杆设计方法与步骤

冀东油田采油工艺研究院泵隙号码与直径间隙范围泵隙泵筒内径及偏差柱塞直径ｄ泵隙范围对应组合代号（ｍｍ）尺寸代号基本尺寸极限偏差（ｍｍ）泵分段1D0+0.051

D0-0.0130.025～0.088Ⅰ级22

0.050～0.0113

33

0.075～0.138Ⅱ级44

0.100～0.163

55

0.125～0.188Ⅲ级当前第29页\共有107页\编于星期二\17点(3）计算液体通过排出阀的水力阻力所产生的对柱塞底部的向上推力计算雷诺数：求流量系数：冀东油田采油工艺研究院当前第30页\共有107页\编于星期二\17点（4）计算作用于抽油杆柱底部液体上浮力（5）计算下冲程时抽油杆底部所受的总下行阻力（6）计算需配加重杆长度冀东油田采油工艺研究院当前第31页\共有107页\编于星期二\17点加重杆上部抽油杆柱组合设计方法与步骤（1）计算各级抽油杆柱长度由选定的抽油杆柱型式及各级抽油杆柱所占比例计算各级抽油杆柱长度LI：（2）求抽油杆柱按长度加权平均截面积冀东油田采油工艺研究院当前第32页\共有107页\编于星期二\17点（3）计算油管柱金属部分按长度的加权平均横截面积（4）计算抽油杆柱在液体中的重量冀东油田采油工艺研究院当前第33页\共有107页\编于星期二\17点（5）计算作用在抽油泵柱塞上的液体载荷

（6）计算抽油机从上冲程开始到液柱载荷加载完毕时（初变形期）悬点位移。油管锚定时：冀东油田采油工艺研究院油管未锚定时：当前第34页\共有107页\编于星期二\17点（7）计算抽油机从上冲程开始到液柱载荷加载完毕曲柄转角油管未锚定时：（8）计算变形分布系数油管锚定时：冀东油田采油工艺研究院当前第35页\共有107页\编于星期二\17点（9）计算最大、最小载荷

冀东油田采油工艺研究院当前第36页\共有107页\编于星期二\17点（10）校核疲劳强度如果式（21）不成立则重新选择抽油杆柱组合型式或更换高强度杆，再重复上述计算。（11）计算曲柄轴最大扭矩冀东油田采油工艺研究院当前第37页\共有107页\编于星期二\17点实例分析4.37%3.02%不同井斜角计算载荷与实测载荷对比表直井计算载荷与实测载荷对比表运用这套公式进行16井次的计算，发现斜井的相对误差比直井低1.35%，表明该计算方法不仅适合直井同时也适合斜井的设计。当前第38页\共有107页\编于星期二\17点每级杆柱长度占总下泵深度的百分数，％

泵径283238445156637083两级杆柱抽油杆直径，7/827303541475459

3/473706559534641

最大下泵深度2550228019701690148012801150

抽油杆直径，1-25283134364145557/8-7572696664595545最大下泵深度-2380210018501680148013101100950三级杆柱抽油杆直径，in11719212326303540

7/82021242731354045

3/46360555043352515

最大下泵深度30002800250022002000180015501350

合金钢抽油杆最大下泵深度的推荐值（D级）当前第39页\共有107页\编于星期二\17点

泵径283238445156637083两级杆柱抽油杆直径，in7/82425293237414652643/4767571686359544836最大下泵深度，m365034003000265023002300185015501250抽油杆直径，in12021232629323540587/8807977747168656042最大下泵深度，m380036003250295026002350210019001550三级杆柱抽油杆直径，in11819212428313539

7/82022242731354045

3/46259554941342516

最大下泵深度，m43004000350031502750235022001850

高强度抽油杆最大下泵深度的推荐值（H级）当前第40页\共有107页\编于星期二\17点一、抽油机不超负荷的条件：Pmax≤0.95［P］Tmax≤0.95［T］二、充分发挥抽油机的能力：Pmax≥0.7［P］Tmax≥0.6［T］抽油机冀东油田采油工艺研究院

Pmax——最大悬点载荷，KN；［P］——额定悬点载荷，KN；Tmax——减速器最大输出扭矩，KNM；［T］——减速器额定扭矩，KNM当前第41页\共有107页\编于星期二\17点强度级别CDKH抗拉强度620-794794-965588-7941000-1200使用范围轻\中载荷中重载荷中载荷CO₂H₂S重载荷材料碳钢或锰钢碳钢或合金钢镍钼合金钢抽油杆的性能指标冀东油田采油工艺研究院当前第42页\共有107页\编于星期二\17点抽油杆的最大许用应力ϬьϬь¼ϬьϬь/1.75斜率0.5625古德曼图疲劳寿命≧107次AϬｍａｘϬｍｉｎＡＢ[Ϭｍａｘ]=（¼Ϭь+0.5625Ϭｍｉｎ）F冀东油田采油工艺研究院当前第43页\共有107页\编于星期二\17点在不考虑或无法确定产能的情况下时

Φ32：泵挂深度2500米Φ38：泵挂深度2100米Φ44：泵挂深度1800米Φ56：泵挂深度1600米Φ70：泵挂深度1200米Φ83：泵挂深度800米测试和生产资料齐全，按产能确定相关式计算产能，此时下泵深度可根据预测结果和初选的冲程、冲次参数确定冀东油田采油工艺研究院当前第44页\共有107页\编于星期二\17点新井投产1、邻井生产情况2、测压数据3、投产地质方案产量要求根据以上三点确定泵径最大负荷、扭矩计算是确定抽油机型号的两个最重要参数产能是确定机杆泵的基础\关键冀东油田采油工艺研究院当前第45页\共有107页\编于星期二\17点抽油泵基本参数表泵径323844567083外径89.589.589.589.5107114球径1925.428.63544.550.8油管外径7373737388.9101.6泵常数1.161.632.193.545.547.79泵筒长度3、3.3、3.6、3.9、4.2、4.5、4.8、5.1、5.7、6、6.6、7.3柱塞长度0.6、0.9、1.2、1.5抽油泵冀东油田采油工艺研究院当前第46页\共有107页\编于星期二\17点抽油泵主要泵型冀东油田采油工艺研究院1、整筒泵；2、异型泵；3、大泵；4、柔性金属泵；5、杆式泵；6、防砂泵；7，倒置加固泵当前第47页\共有107页\编于星期二\17点普通D级抽油杆最大下泵深度的推荐值（抗拉强度794N/mm2许用应力110N/mm2）杆结构抽油泵直径283238445157708395两级每级杆柱长度占总长度的百分比杆径7/8"2730354147543/4"737065595346最大下泵深度255022801970169014801280杆径1"252831343645557/8"75726966645545最大下泵深度233021001850168014801110950三级杆径1"171921232630407/8"202124273135453/4"63605550433515最大下泵深度3000280025002200200018001350冀东油田采油工艺研究院当前第48页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院H级强度高抽油杆最大下泵深度的推荐值（抗拉强度1000N/mm2许用应力130N/mm2）杆结构抽油泵直径283238445157708395两级每级杆柱长度占总长度的百分比杆径7/8"24252932374152643/4"7675716863594836最大下泵深度36503400300026502300200015501250杆径1"2021232629324049587/8"807977747168605142最大下泵深度380036003250295026002350190015501300三级杆径1"181921242831397/8"202224273135453/4"62595549413416最大下泵深度4300400035003150275023501850当前第49页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院不同泵径的基本参数及不同参数下的理论排量泵径，mm3238445670839583/4495/44活塞面积，×10-4m28.011.315.224.638.3854.170.88126.6151.7排量系数，K1.141.6422.2353.6945.5417.79010.20713.39218.225冲次min-1冲程，m不同参数下的理论排量33.612.317.724.139.959.884.1110.2144.6196.84.214.420.728.246.569.898.2128.6168.8229.64.816.423.632.253.279.8112.2147.0192.9262.55.017.124.633.555.483.1116.9153.1200.9273.443.616.423.632.253.279.8112.2147.0192.9262.54.219.227.637.562.193.1130.9171.5225.0306.24.821.931.542.970.9106.4150.0196.0258.0350.05.022.832.844.773.9110.8155.8204.1267.8364.453.620.529.640.266.599.7140.2183.7241328.04.223.934.546.977.6116.4163.6214.3281.2382.74.827.439.453.688.7133.0186.9244.9321.3437.45.028.541.155.992.4138.5194.8255.2334.9455.663.624.635.548.379.8119.7168.3220.5294.3393.74.228.741.456.393.1139.7196.3257.2337.4459.34.832.847.364.4106.4159.6224.4294.0385.7524.95.034.249.367.1110.8166.3233.7306.2401.7546.7当前第50页\共有107页\编于星期二\17点螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院1、泵的理论排量的计算当螺杆泵转动一周（2π）时，封闭腔中的液体将沿Z轴移动2T的距离。螺杆每转一周的理论排量q为q=4eDT×10-9（1）泵的理论排量与转速成正比，即：Qth=1440×4eDT·n×10-9（2）式中Qth——泵的理论排量，m3/d；q——螺杆泵（转子）每转一周的理论流量，m3；e——泵的偏心距，mm；D——螺杆泵转子直径，mm；T——定子导程，mm；n——泵的转速，r/min。当前第51页\共有107页\编于星期二\17点螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院2、泵的容积效率当泵吸入口压力低于原油饱和压力时，原油脱出的游离气在螺杆泵腔内占据一定的空间，使液体的容积效率降低，理想情况下全部气体进泵时的容积效率是：式中η容——螺杆泵的容积效率，小数；Bo——原油体积系数，m3/m3；Rp——原油生产油气比，m3/m3；Z——天然气压缩因子；ro、rw——分别表示抽汲的原油、地层水重度，10kN/m2；fw——油井综合含水率，小数。当前第52页\共有107页\编于星期二\17点螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院3、螺杆泵的压头螺杆泵的压头由单级承压能力和级数的乘积而定，压头与排量的关系如图所示。下图是用水作为介质，在室内做出的螺杆泵水力特性曲线，是比较理想的情况。螺杆泵水力特性曲线当前第53页\共有107页\编于星期二\17点螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院

在油田的应用中，抽油系统压力是泵吸入口压力和泵排出口压力的函数，对于任意一种产量、泵吸入口压力都有对应值，并且与流入动态关系协调。泵排出压力是泵以上油管内流体密度、高度、地面油管压力及泵排出口和地面之间沿程损失的函数。泵排出压力ΔP=Pa－P吸=Pd+Pz+Pm－Ph－Pc（5）式中ΔP——抽油系统要求的压头，MPa；Pa——泵排出口压力，MPa；P吸——泵吸入口压力，MPa；Pd——地面输油管线回压，MPa；Pz——泵出口至井口油管内液柱静压，MPa；Pm——泵出口至井口液体流动的沿程损失，MPa；Ph——环空动液面到泵入口的液柱静压，MPa；Pc——套压，MPa。当前第54页\共有107页\编于星期二\17点螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院泵出口至井口油管内液柱静压Pz=r·L×10-9（6）环空动液面到泵入口的液柱静压Ph=r·h×10-9（7）式中r——液体密度，N/m3；L、h——分别表示泵出口到井口、环空动液面至泵入口的距离，m。当前第55页\共有107页\编于星期二\17点螺杆泵设计方法冀东油田采油工艺研究院泵出口至井口液体流动的沿程损失：式中Dt、d2——分别表示油管内径、抽油杆直径，mm；K——流道形状系数，小数；μ——液体粘度，Pa·s；η——泵效，小数。（8）（9）当前第56页\共有107页\编于星期二\17点潜油电泵设计方法冀东油田采油工艺研究院油层供液能力电泵排量选择电潜泵应用效果

当前第57页\共有107页\编于星期二\17点潜油电泵设计方法冀东油田采油工艺研究院（1） 泵吸入口压力的确定饱和压力下的溶解气油比：若流压低于饱合压力，溶解气油比需校正。其中：fo为校正系数当前第58页\共有107页\编于星期二\17点潜油电泵设计方法冀东油田采油工艺研究院

泵吸入口处的气液比：根据上面的关系式算出不同吸入口压力下泵吸入口处的气液比，做出泵吸入口压力与吸入口气液比关系曲线。根据分离器的分离能力查出泵吸入口压力。当前第59页\共有107页\编于星期二\17点3.3潜油电泵设计方法冀东油田采油工艺研究院（2）油井产能的确定：将确定的吸入口压力值折算到油层中部流压，从IPR曲线上查出相应的产量值，即为油井的产能。

（3）扬程的确定（4）电机功率的确定当前第60页\共有107页\编于星期二\17点不同类型油藏举升设计技术规范冀东油田采油工艺研究院当前第61页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院主要内容4.1浅层油藏举升工艺4.2中深油藏举升技术工艺4.3深层油藏举升工艺当前第62页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院4.1.1不出砂或轻微出砂油藏考虑因素：产能要求、投入和运行成本、出砂影响、检泵周期主要举升方式：①有杆泵，泵挂小于1000米300方以下首选双作用抽油泵、并联抽油泵；②选取电泵。当前第63页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院4.1.1不出砂或轻微出砂油藏1、抽油机有杆泵工艺设计①推荐采用具有防砂功能的防砂抽油泵，泵级Ⅱ级以上。②泵下采取挂防砂管或井筒内挂防砂管③对于高气液比较高的油井必须采取气砂锚。泵径配套技术最大下泵深度D级杆超高强杆+D级杆70脱接、扶正、锚定、防脱1110135083脱接、扶正、锚定、防脱9501050大泵提液达到的主要技术指标当前第64页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院4.1.1不出砂或轻微出砂油藏

2、在排量满足要求的情况下首选双作用抽油泵、并联抽油泵；其次采用电泵。双作用抽油泵主要型号：∮38×57mm、∮44×70mm、∮44×83mm、∮95×44mm四种型号；并联抽油泵主要型号是∮95×44mm。设计时采用3"油管、加大加重杆总量、小参数投产，缓解启抽时的不同步现象。当前第65页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院4.1.1不出砂或轻微出砂油藏双作用抽油泵的基本参数及不同参数下的理论排量泵径，mm57/3870/4483/4495/4495/44并联排量系数，K5.46048.79713.39218.224621.84冲次min-1冲程，m不同参数下的理论排量43.678.8126.7192.9262.5314.54.291.7147.8225306.2366.94.8104.8168.9258350419.35109.2175.9267.8364.4436.853.698.3158.3241328393.14.2114.7184.7281.2382.6458.64.8131211.1321.3437.3524.25136.5219.9334.9455.7546.063.6117.9190294.3398.7471.74.2137.6221.7337.4459.2550.44.8157.3253.4385.7524.9629.05163.8263.9401.7546.7655.2当前第66页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院4.1.2出砂油藏主要举升方式：首选，地面驱动螺杆泵，防砂抽油泵作为补充；其次，防砂电泵，油层必须进行防砂处理，否则不允许下电泵。当前第67页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院4.1.2出砂油藏1、地面驱动螺杆泵设计主要型号：GLB300-14GLB433-19、GLB500-14、GLB800-14GLB1200-14GLB1400-12、GLB1600-14几种泵型,转速范围在100～200rpm/min之间。螺杆泵井使用的油管：N802-7/8″和3-1/2″油管。驱动杆：Φ36mm空心驱动杆、Φ38mm叉接驱动杆。驱动杆参数表驱动杆抗拉强度Mpa最大扭矩KN•mΦ367784.28Φ387965.32当前第68页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院4.1.2出砂油藏地面驱动螺杆泵设计：①小参数设计，便于后期调参调整②管柱必须进行锚定器锚定，推荐FX锚定器和轨道式封隔器＋翻板锚两种方式③对于高气液比的油井必须采取高效井下分离器或气锚。④必须采用变频控制柜或调速电机当前第69页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院4.1.2出砂油藏电泵设计：①推荐采用具有防砂功能的电泵②在套管允许的条件下，加防砂导流罩③对于高气液比的油井必须采用井下高效分离器或双分离器④双保护器⑤300方以上排量的电泵井推荐采用变频控制柜当前第70页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院主要内容4.1浅层油藏举升工艺4.2中深油藏举升技术工艺4.3深层油藏举升工艺当前第71页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院中深油藏中深油藏一般油藏埋深2500-3000米，含油层位为东营组、沙三1、沙三2+3，注水开发。举升方式：首选有杆泵，同时为满足深提液的需要，采用了中低排量电泵的举升工艺。当前第72页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院1、首选，有杆泵①首选杆式泵；②其次整筒管式抽油泵；③中深提液首选泵型Φ70/44分载抽油泵和分载组合抽油泵

Φ70/44分载抽油泵：杆柱受力相当于Φ44泵，排量相当于Φ70泵排量。组合抽油泵：由上部为分载抽油泵和下部为Φ70普通抽油泵组成。这种组合泵避开了上冲程的高负荷，实现大泵深抽。2、其次，中排量电泵中深油藏设计选择原则当前第73页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院主要内容4.1浅层油藏举升工艺4.2中深油藏举升技术工艺4.3深层油藏举升工艺当前第74页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院深层油藏深层油藏埋深3000-3500米，渗透率低，注水开发，部分油井受效差，动液面低，一般在2000米以下。为适应深层油藏的开发，和上产的要求，必须进一步放大生产压差，解放低压层，进行油井挖潜。举升方式：小泵深抽或超深抽；小电泵深提液。当前第75页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院深层油藏设计原则1、小泵超深抽：①推荐首选采用杆式抽油泵或固定阀可捞的管式抽油泵，泵挂在直井段泵级必须选Ⅰ级泵，在斜井段泵级优选Ⅱ级泵。②采取长冲程（≥4.2米）、慢冲次（小于6次/分）的抽吸方式③杆柱采用完全等强度法设计，并进行防偏磨措施④管柱必须进行锚定和扶正，上部用加厚油管，当油质稠且杆柱有25mm杆时，25mm杆对应位置用88.90mm油管。⑤杆柱必须进行防脱器设计，安装位置井口下面2-3根抽油杆、中和点附近、拉杆上面各设计一个。⑥杆柱、管柱负载和抽油机扭矩必须校核，确定抽油机是否满足要求。当前第76页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院深层油藏设计原则小泵深抽达到的主要技术指标泵径配套技术达到指标D级杆H级杆玻璃钢杆（直井）56锚定、防脱、防偏磨18002350220044锚定、防脱、防偏磨20003150250038锚定、防脱、防偏磨25003500300032锚定、防脱、防偏磨280040003500冀东油田使用的抽油泵均为管式抽油泵，每次检泵作业必须需起出油管，作业费用高，占井时间长。而杆式泵作业时，不必起出油管，检泵方便，作业成本低。在国外，大部分有杆泵井都使用杆式泵。当前第77页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院深层油藏设计原则2、小电泵深提液：针对深层油藏层间矛盾大，部分层注水见效，含水上升快，为解放低压层，采取小电泵深提液措施。①推荐首选107系列电机，其次95系列电机②采用双分离器、双保护器③电机下部必须接与套管内径相配套的扶正器④排量小于100方以下的电泵无需变频器⑤必须配套清防蜡措施⑥采油树采用双翼，地面配套定压放气阀。当前第78页\共有107页\编于星期二\17点举升工艺配套技术冀东油田采油工艺研究院当前第79页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院主要内容5.1防偏磨工艺5.2清防蜡工艺5.3防污染工艺5.4防气工艺5.5防砂工艺当前第80页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺5.1.1抽油机井防偏磨工艺冀东油田井况：大部分井是定向井，造斜点一般在500-700米，井斜角在20-40º之间，杆管的偏磨比较严重，直接影响杆柱的使用寿命和检泵周期。为此，在定向井上推广应用综合防偏磨工艺技术。当前第81页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺①抽油杆旋转技术：利用抽油杆防脱器、旋转器在抽油杆柱上下往复运动带动下使得抽油杆柱旋转，有效地解决抽油杆偏磨问题，提高抽油杆使用寿命，并具有防止抽油杆脱扣的功能。

当前第82页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺②抽油杆抗弯防磨副由滑套、摩擦杆组成，滑套在抽油杆往复运动中自动定位于油管内壁的合适位置处，摩擦杆在随抽油杆柱上下往复运动中与滑套形成摩擦副，这样就将抽油杆与油管之间的摩擦转变为抗磨副的滑套和摩擦杆之间的摩擦，从根本上改善杆管磨损。321抗弯抗磨副示意图1滑套2摩擦杆3油管当前第83页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺③抽油杆防偏磨器采用四排每排三个小滚轮的结构，与油管内壁形成多点接触，大大地减小了扶正器对油管的伤害，同时减少了由于抽油杆接箍磨损所造成其断脱事故的发生频率。抽油杆防偏磨器当前第84页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺④抽油杆抗磨接箍：表面采取特殊减磨和抗磨处理，比普通抽油杆接箍提高耐磨寿命数倍。规格为φ25mm，φ22mm，φ19mm三种。

⑤井口旋转装置利用抽油杆调速旋转器使驴头在下死点时使抽油杆转动，使抽油杆整个圆周都参加磨损，避免抽油杆偏磨，从而延长抽油杆磨损时间，达到避免偏磨的目的。当前第85页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺⑥定向井推广使用斜井抽油泵

斜井抽油泵特点：a.该泵增加了外工作筒，使泵筒不再受力，相对提高了泵体的刚度，避免了泵筒的弯曲变形。b.采用了具有导向筋结构的流线型阀罩，解决了抽油泵以较大倾斜角安装时阀体关闭滞后的问题。c.增加了柱塞旋转器，使柱塞在抽吸过程中相对于泵筒自动旋转，消除了柱塞与泵筒之间的偏磨现象。

当前第86页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺⑦深抽斜井推广使用倒置加固泵

外管泵筒柱塞1、结构和特点该泵由泵筒、柱塞、外管组成。该泵采用下部固定、上部悬浮的结构，比常规悬挂过桥泵自调整能力更强；增加了外管，在斜井中作业和生产可保护泵筒，防止了泵筒的弯曲变形；泵筒底部固定、上部悬浮，泵筒只受外压，下冲程时液柱重量作用于外管上，使泵筒免受冲击，提高了泵筒的疲劳寿命。与常规抽油泵使用相同。2、技术参数公称直径mm柱塞长度m冲程m连接油管in连接抽油杆mm泵常数m3/d最大外径mmΦ381.2-1.8≤7.52-7/8CYG161.64Φ88.9Φ442-7/8CYG192.24Φ88.9Φ572-7/8CYG193.69Φ108当前第87页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺⑧浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵

987654231⑴现有规格系列：φ38mm×3m、φ38mm×5mφ44mm×3m、φ44mm×5m、φ57mm×3m；φ57mm×5mφ70mm×5m、φ70mm×8m⑵最大外径：φ38泵：73mm（2″扣）/88.9mm（21/2″扣）；φ44泵：73mm（2″扣）/88.9mm（21/2″扣）；φ57泵：89mm（21/2″扣）/108mm（3″扣）；φ70泵：108mm（3″扣）；⑷适应最大井斜角度：60°；⑸适应含砂量：在不砂埋柱塞情况下均可正常生产；⑹适应最大泵挂：2500m；⑺适用范围：适用于常规油井、出砂油井、大斜度井、水平井、高含气油井、稀油井、稠油井、蒸汽吞吐井、蒸汽驱井、深井等多种类型的油井。当前第88页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺⑧浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵

⑴将泵上端护帽及固定于护帽上的插接头由泵筒上接箍上卸掉，取出插接头，其他部分不得拆卸，随泵筒一起下井；当前第89页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺⑧浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵

(2)将插接头连接在杆柱的最下端下井，插接头之上必须下一根长度不小于整泵长度的与插接头扣型配套的抽油杆（φ38、φ44、φ57泵：6分杆；φ70泵：7分杆），并且插接头与该杆之间不得使用杆接箍和变扣。之后可以变其他杆；当前第90页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺⑧浅层出砂斜井推广使用柔性金属抽油泵

(3)杆柱下到底后同普通泵一样上提管柱换光杆，当脱接器上提至释放接头位置时，脱接器及柱塞与杆柱脱开，但换完光杆后必须探到底方可保证杆柱与脱接器及柱塞可靠连接，之后上提防冲距，防冲距大小同普通泵，但要求准确。光杆可以反复调；(4)防冲距调好之后杆柱上提高度不得超过抽油机上死点，以免脱接器上行至释放接头位置柱塞与杆柱脱开。当前第91页\共有107页\编于星期二\17点冀东油田采油工艺研究院防偏磨工艺5.1.2螺杆泵井斜井工艺①柔性调节短节

②翻板锚定器③斜井扶正杆④多功能旋转式抽油杆扶正器短节当前第92页\共有107页\编于星期二\17点地面驱动装置的改进配套工具螺杆泵采油井井口机油、原油渗漏改盘根式井口密封为动静环相配合的机械密封装置减速箱内采用了“U”形杯结构杜绝了机油、原油的外溢当前第93页\共有107页\编于星期二\17点采用了加工精度较高的光轴采用了偏置式结构驱动