10机械采油技术.ppt

第十章机械采油技术、有杆泵采油基础、有杆泵采油基础、有杆泵采油的典型特征：地面能量通过抽油杆和油泵传递给井下流体。(1)常规有杆泵抽：抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给井下柱塞泵。(2)采油用地面驱动螺杆泵：井口驱动头的旋转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。有杆泵采油分类：常规有杆泵采油是目前我国使用最广泛的采油方式，约80%的油井采用这种举升方式。第一节有杆泵采油的基础。首先，对抽油机、抽油机、抽油杆、油泵等配件和抽油机工艺进行了介绍。工作时，动力机通过皮带和减速箱将高速旋转运动传递给曲轴，带动曲轴低速旋转。曲柄通过连杆和横梁带动游梁上下摆动。悬挂在驴头上的吊绳驱动抽油杆柱上下往复运动。(1)抽油机是深井有杆抽油的主要地面设备，将电能转化为机械能，包括游梁式抽油机和非游梁式抽油机。游梁式抽油机的组成、游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置、工作原理、游梁式抽油机的分类、后置式和前置式，(3)不同的运动规律后置式上下冲程时间基本相同；前冲程比下冲程慢。后置式抽油机结构图、前置式气动平衡抽油机结构图，横梁与连杆连接位置不同。不同的点：(2)不同的平衡方法机械平衡主要用于后置式；气动天平主要用于前置式。新型抽油机：为了节能和增加冲程。非均质游梁式抽油机、特种游梁式抽油机、双驴头游梁式抽油机、链式抽油机、宽带传输抽油机、液压抽油机、游梁式抽油机系列模型表示法、cyj12-3.3-70 (h) f (y，b，Q)，(2)油泵：将机械能转化为流体压力能的设备，工作缸(外缸和衬套)、柱塞和游动阀(排出阀)和固定阀(吸入阀)，a .结构简单，强度高，质量好，连接部件密封可靠；根据一般要求，根据油泵在油管中的固定方式，可分为：管道泵和有杆泵，主要成分和分类；b .制造材料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，使用寿命长；(三)规格型号能满足油井排水需要，适应性强；d .方便获取；(e)结构中应考虑防砂和防气，并提供必要的辅助设备。A型管道泵、B型杆泵、管道泵：外缸和衬套安装在地面上，并连接到油管的下部。它们首先被下入井中，然后被放入固定阀中，最后柱塞被连接到抽油杆柱的下端并被下入井中。管式泵的特点：结构简单，成本低，排量大。但是，在检泵时必须拔出出油管，修井工作量大，因此适用于低泵深、高产量的油井。有杆泵：整个泵在地面组装后，连接到抽油杆柱的下端，通过油管下入井内。它通过预先安装在油管预定深度(降低泵的深度)的夹紧弹簧固定在油管上。泵检查不需要油管。有杆泵特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作量小。有杆泵适用于泵深大、产量小的油井。(3)抽油杆：能量传输工具。1-外螺纹接头；2-卸载槽；3-推动轴承表面肩部；4扳手方形直径；5-法兰；在六弧过渡区，抽油杆的杆体直径分别为13、16、19、22、25和28毫米，抽油杆长度一般为8000毫米或7620毫米。此外，为了调整抽油杆柱的长度，还有不同长度的抽油杆柱普通接箍：连接等径抽油杆，减少接箍：连接不同直径的抽油杆，特殊接箍：主要是滚柱接箍和滚珠接箍，用于斜井或普通油井，减少抽油杆柱和油管之间的摩擦，减少对油管的磨损，扶正器，抽油杆的强度：C级杆(570兆帕)，D级杆(810兆帕)，超高强度抽油杆，玻璃钢抽油杆，空心抽油杆，电加热抽油杆，连续抽油杆，柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆，II。泵的工作原理，(1)泵的泵送过程，抽油杆柱随柱塞向上移动，柱塞上的游动阀被管内液柱的压力和自重关闭。泵吸入条件：泵压力(吸入压力)低于下沉压力。1)在上行冲程中，泵内压力降低，在环形空间内液柱压力(下沉压力)与泵内压力之间的差的作用下，固定阀打开。泵吸液、井口排液。2)下降冲程，柱塞下降，固定阀在重力作用下关闭。泵排放条件：泵中的压力(排放压力)高于柱塞上方的液柱压力。柱塞泵一次上下一个冲程，完成一个冲程的进油和出油过程。光杆行程：光杆从上止点到下止点的距离。泵中的压力增加。当泵中的压力大于柱塞上方液柱的压力时，移动阀被推开。柱塞下部的液体通过浮阀进入柱塞上部，从而泵排出液体。(2)泵的理论排量，泵的工作过程由三个基本环节组成，即泵内柱塞的容积、井内液体进入泵内以及井内液体从泵内排出。在理想情况下，下一次进出活塞的液体体积等于柱塞释放的体积：每分钟排量为：日排量为33，360，泵的理论排量和冲洗时间：一分钟内抽油泵的吸入和排出循环次数。泵效率：抽油井生产过程中实际产量与理论产量的比率。(2)影响泵效率的因素，(3)泄漏影响，(1)抽油杆柱和油管柱的弹性膨胀和收缩，(2)气体和底部填充的影响，(4)体积因素的影响，(3)泵效率及其影响因素，(3)提高泵效率的措施，(1)选择合理的工作模式，(1)选择大冲程和小冲程，减少气体影响，减少悬点载荷，特别是对于重油井。(2)连续注入井和抽油井选择大量冲程进行快速抽汲，以提高诱导注入效果。(3)深井抽汲时，选择南北必须避开不利的协调区。(2)确定合理的沉没度。(3)改进泵的结构，提高其耐磨性和耐腐蚀性。(4)使用油管锚减少冲程损失，(5)合理利用气体能量，减少气体的影响，(4)地面示功图分析，示功图：载荷与位移关系曲线形成的闭合曲线。地面示功图或光杆示功图：悬挂点载荷与位移关系的示功图。(1)理论示功图及其分析，1。静态载荷下的理论示功图，循环过程：下死点a载荷完成，b上死点c卸载完成，d下死点a，图10-5静态载荷理论示功图，ABC为上冲程的静态载荷变化线。AB是加载过程，在此过程中，游动阀和固定阀处于关闭状态；在B点加载完成且变形完成后，柱塞和泵筒开始相对移动，固定阀打开吸入液体。BC是吸入过程(BC=sP是泵的冲程)，移动阀关闭。CDA是下行冲程的静态载荷变化线。CD为卸载过程，游动阀和固定阀处于关闭状态；在点D卸载完成后，变形完成，柱塞和泵筒向下移动，移动阀被推开，液体排出液体冲击现象：当泵不够满而无法生产时，由于柱塞和泵内液位之间的冲击，泵送设备上的力急剧变化。(2)泄漏对示功图的影响，(1)排出部分泄漏，(10-9)泵排出部分泄漏，柱塞有效吸入冲程：泵效率：2)吸入部分泄漏，图10-10吸入阀泄漏，柱塞有效吸入冲程：泵效率：图10-11吸入阀严重泄漏，(3)吸入部分和排出部分同时泄漏，图10-12吸入阀和排出阀同时泄漏，3。柱塞卡钻示功图。当柱塞卡在泵筒内某个位置时，抽汲过程中柱塞不能移动，只有抽油杆伸缩变形。图形形状与卡住的位置有关。活塞卡在泵筒的中间。4.带喷淋井的示功图。抽汲过程中，游动阀和固定阀同时打开，液柱负荷基本上不能达到悬点。示功图的位置和负载变化的大小取决于喷雾势的强度和泵送液体的粘度。强喷雾势、薄油带喷雾、弱喷雾势、厚油带喷雾、5。抽油杆折断，抽油杆折断后悬挂点的载荷实际上是折断点以上抽油杆柱的重量。仅由于摩擦力，上下载重线不重合。图形的位置取决于断点的位置。抽油杆柱脱落的位置可根据以下公式估算：抽油杆脱落，出砂井，6。其他条件，产蜡井，管道泵活塞离开工作缸，冲击距离过小的固定阀示功图，第二节无杆抽油泵采油基础，1。电动潜油泵采油，(1)能量传递过程，(2)地层流体举升过程，电动潜油泵举升方式的主要优点：(1)排量大；(2)操作简单，管理方便；(3)能更好地应用于斜井、水平井和海上采油；(4)具有一定的防蜡作用。(1)下入深度受电机功率、套管直径、井筒温度等限制。(2)相对昂贵且初始投资高；(3)运行成本高，停机时间长；(4)电机和电缆容易发生故障；(5)日常维护要求高。图10-14开启液压活塞泵采油系统、二次液压活塞泵采油、液压马达、高压泵组、井下工具管柱结构、井口、高压控制管汇、计量装置、动力液处理装置、地面管线、油泵、滑阀控制机构、系统组成、油井装置、地面工艺、液压活塞泵井下装置、工作原理：动力液地面增压；油管或专用动力液管运输；动力流体被传输到井下流体马达。滑阀控制机构换向；动力液体驱动液体马达；液体马达做往复运动。液压马达通过活塞杆驱动油泵做往复运动。原油被加压并提升。适应条件，主要缺点是：油层深度和驱替范围大；含蜡；重油；井斜。(1)该装置结构复杂，加工精度要求高；(2)地面流量大，投资高(规模效益)；(2)根据动力流体的循环，(3)根据动力流体的性质和液压活塞泵采油系统的类型，(1)根据系统中的井数，用过的动力流体不与产出流体混合。废动力液与产出液混合。单井工艺系统；多井集中泵站系统；大型集中泵站系统。闭式循环模式：开式循环模式：原油动力液压活塞泵采油系统，水基动力液压活塞泵采油系统，(4)根据井下泵的安装模式分类，固定安装：整个泵随油管下放入井内，具有泵径大、排量大的优点，同时也具有启动泵时必须拔出油管的缺点。插入式安装：将泵工作筒放入直径较大的井中图10-14开启液压活塞泵采油系统，图10-15关闭液压活塞泵采油系统，图10-16喷射泵采油井下系统示意图，iii。液压喷射泵采油、高压泵组、井下工具管柱结构、井口、高压控制管汇、计量装置、动力流体处理装置、地面管线、系统组成、油井装置、地面工艺、喷射泵、井下喷射泵工作原理图，高压动力流体注入井内的能量传递到井下储层产生流体。优点：(1)无运动部件，结构紧凑，泵排量范围大，(2)由于可用动力流体的热力学和化学特性，适用于高凝油、重油和高蜡油井。(3)水力喷射泵提升原理，对定向井、水平井和海上丛式井具有良好的适应性。图10-17井下喷射泵工作示意图，喷射泵工作原理：动力液地面增压；油管或专用动力液管运输；动力流体被传输到井下喷嘴。通过喷嘴将压力能转换成动能；在嘴的后面形成一个低压区。动力液和油层产出液在喉部混合。动能通过扩散管转化为压力能；在混合液体的压力增加后，它被提升到地面。水力喷射泵的排量和扬程取决于喷嘴面积与喉部面积之比。(完)、螺杆泵采油系统、地面驱动单螺杆泵采油系统、潜水电机驱动单螺杆泵采油系统、什么是螺杆泵？螺杆泵也称为螺杆泵，由定子和转子组成。两者的螺旋过盈配合形成一个连续的密封腔，通过转子的旋转运动实现介质的传递。井下单螺杆泵有哪些部件？井下单螺杆泵由定子和转子组成。定子由钢制外套和橡胶衬套组成，定子的内表面为与转子外表面相匹配的双螺旋曲面。转子由合金钢棒料经精车、镀铬和抛光制成。有两种转子：空心转子和实心转子。1-下接头；2-限位销；3-定子；4-转子；5-上接头，沿着螺杆泵的整个长度，在转子的外表面和定子橡胶衬套的内表面之间形成多个密封室；随着转子的旋转，在吸入端的转子和定子橡胶衬套的内表面之间连续形成密封室，该密封室被推向排出端并最终在排出端消失。油在吸入端的压差作用下被吸入，并从吸入端被推到排出端。压力持续增加，流速非常均匀。从本质上讲，螺杆泵的工作过程是密封腔不断形成、推动和消失的过程。螺杆泵的工作原理是什么？螺杆泵的定子和转子的线的数量都是N/N 1的形式，即定子的线的数量总是比转子的线的数量多一条线，这是由空间啮合理论决定的。螺杆泵号和螺杆号是两个根本不同的概念，不应混淆。1: 2结构2: 3结构3: 4结构4: 5结构，螺杆泵的结构参数是什么？e转子偏心率，mm；D转子横截面直径，mm。螺杆泵的三个重要结构参数：在螺杆泵参数的设计过程中，这三个基本结构参数的合理选择及其合理比例尤为重要，直接影响到螺杆泵的工作特性和使用寿命。GLB500-14K是一种带抽油杆的地面驱动空心转子螺杆泵，排量为每转500毫升，级数为14。GLB120-27(2:3)是一种带抽油杆的地面驱动多头螺杆泵。转子和定子头的数量比为2:3，每转排量为120毫升，级数为27。例如，螺杆泵的规格和型号是如何规定的？“K”代表空心转子。完全省略。对于等壁厚的定子，“D”；金属定子用“J”转子与定子头的数比和阿拉伯数字表示，单头省略泵的全系列泵的几何排量，ml/r单螺杆泵的驱动方式，“螺杆”和“泵”的中文拼音首字母表示：抽油杆在地面驱动，用“杆”的中文拼音首字母G表示；潜油电机的井下驱动由“潜水”中文拼音首字母q表示，l b-，螺杆泵井设备及工作原理| ii，螺杆泵采油系统| (I)螺杆泵基础知识、在现场应用中，理论排量可根据所选泵的类型计算，公式如下：式中：Q螺杆泵理论排量，m3/d；Q螺杆泵每转排量，ml/r。N转子速度，r/min。如何计算螺杆泵的理论排量？理论每转排量公式如下：类型划分，按原动机分为：电机机械驱动，