举升工艺教材

上传人:沈*** 文档编号:206398730 上传时间:2023-05-03 格式:PDF 页数:40 大小:8.21MB
收藏 版权申诉 举报 下载
举升工艺教材_第1页
第1页 / 共40页
举升工艺教材_第2页
第2页 / 共40页
举升工艺教材_第3页
第3页 / 共40页
资源描述:

《举升工艺教材》由会员分享,可在线阅读,更多相关《举升工艺教材(40页珍藏版)》请在装配图网上搜索。

1、第一章水驱注入和举升工艺第二节举升工艺一、概述机械采油作为常规的人工举升方式,在油田生产中占有举足轻重的地位。据统计,1996年美国、俄罗斯和中国分别有机械采油井56万口、10.5万口和7.6万口,各占其油井总数的98乐95%和97%左右。在我国,1996年陆上生产原油产量的91%是通过机械采油这一举升方式开采出来的。大庆油田从1981年开始自喷井转抽,到1995年底,全油田机械采油井已达20648 口,占油井总数的99.3%。随着油田采油技术的发展,举升工艺发展很快,特别是八十年代以后,各种新型举升方式应运而生,举升工艺及其配套技术日趋多样化、专用化、系统化,以满足和适应不同生产条件的需要。

2、抽油机做为一种应用最为普遍的举升方式,使用井数占机采井总井数的80%以上。经过一百多年的不断完善和发展,抽油机己经由以前的几种常规的游梁式抽油机发展到异型游梁式、塔架式、链条式、增程式、皮带式等多种形式的抽油机。目前,国外相继研制和陆续投入使用的抽油机达百余种,我国目前现场使用的抽油机规格也有二十种左右。在这些机型中,有的只是对原普通游梁式抽油机的游梁结构、平衡方式、驴头、支架以及相互的连接方式等方面进行了部分改进,如在常规游梁式抽油机的基础上研制的前置式游梁抽油机、偏置式游梁抽油机及各种异型游梁式抽油机。有的则彻底改变了原抽油机的机械结构,如塔架式抽油机、数控抽油机和带式长冲程抽油机等。其整

3、体的趋势是向节能、自动控制的方向发展。在今后相当长的时间里,抽油机仍然是应用最为广泛的一种举升工艺,其发展趋势大致可归纳为以下几个方面:1、品种多样化抽油机品种将逐渐增多,新型机种将相继诞生,产品也将日趋多样性,尤其是结构简单、个小体轻、节能效果好的抽油机以及长冲程、大排量、重负荷的无游梁式抽油机会有较大的发展。2、产品系列化、标准化、通用化前苏联、美国和欧洲的一些国家的抽油机“三化”技术比较完善,我国在统一国产抽油机标准上虽做了大量工作,但与世界先进水平还有一定的差距。3、使用科学化目前现场在用的抽油机中,有很大比例在非优化工况下运转,一些主要技术参数未能实现最合理分配,因此,抽油机的优化技

4、术、诊断技术、监控技术、管理技术将有待于进一步发展。4、节能技术的研究抽油机能耗大,加上使用范围广、投入数量多,消耗的电力资源十分巨大,如果能把抽油机的能耗降低一个甚至零点几个百分点,其经济效益也是十分可观的。近年来,抽油机的节能技术越来越引起人们的重视,除改进机采工作制度之外,在节能优化设计和节能技术改造方面有很大的提高。今后,抽油机节能技术的研究和推广将进一步发展,在抽油机的结构、平衡方式、驱动电机、节能监控装置和节能传动元件等方面会有较大的变化和提高。5、特殊工况抽油机的研制随着我国西部油田的开发以及海上油田的发展,沙漠抽油机、浅海滩涂抽油机、深井和超深井抽油机、从式井及斜井抽油机,将会

5、相应的得到发展。随着抽油机技术的发展完善,泵、杆、管以及其它配套技术也将不断发展,其总体趋势是高效率、高强度、长寿命、低价格、低能耗等。电动潜油离心泵简称电泵,1 9 2 6 年开始在美国鲁赛尔(R u s s e l l)油田应用。电泵具有排液量大、经济效益好、时率高、管理方便等优点,目前己被广泛应用于原 油 生 产 中,是重要的机械采油方式之一。目前,潜油电泵的排量范围在1 6-4 1 0 0 m 7 d,最高可达1 5 0 0 0 n?/d,最大下入深度在4 5 0 0 m 以上。大庆油田8 0 年代从美国引进潜油电泵,目前应用井数已达数一千九百多口,排量在2 0-7 0 0 m 7 d

6、。电泵作为一种举升工艺,技术已经比较完善,近二十年来结构上没有大的变化。电泵主要由三大部分、七大部件组成。其中,三大部分为地面部分、中间部分和井下部分。七大部件是指潜油电机、保护器、油气分离器、多级离心泵、电缆、控制屏和变压器。螺杆泵虽然在8 0 年代初期才成为石油工业中的一种举升设备,但由于其具有结构简单、造价低廉、能耗低、泵效高、管理方便、适应性强等特点,十几年来发展迅速,应用井数逐年增加,应用范围也从高砂井、稠油井扩大到原油物性好、条件好的油井,从单井应用扩大到区块应用。由于螺杆泵研制应用时间较短,很多技术环节还需进步完善,今后的发展方向是大排量、长寿命。除上述三种常用的举升工艺以外,还

7、有两种依靠地面液压传动的无杆举升工艺在油田中得到应用,即水力活塞泵和射流泵。从 8 3 年国家成立水力泵技术服务中心以来,我国的水力活塞泵采油技术得到较大的发展,在 8 0 年代有多种规格,排量从3 0-1 0 0 0 m /d。但由于对水力活塞泵的应用范围和适应条件认识不够,工艺技术和管理上还存在许多问题,推广应用比较缓慢,随着科技发展和管理水平的提高,水力活塞泵采油技术会得到更广泛的应用I。射流泵属水力泵的一种,1 9 世纪中叶由英国人发明,从本世纪5 0 年代开始用于原油开采,7 0 年代后得到大量的应用,在美国、前苏联和加拿大等国已经得到较为普遍的应用。近年来,国外对射流泵不断完善和改

8、进,大大的提高了泵效。在我国,结合原油生产的实际需要,一些油田也逐渐应用射流泵开采原油。根据我国石油工业发展的现状,举升工艺还将日趋多样化,各种举升工艺规格也将系列化,满足不同油井的生产需要。今后,举升工艺的发展方向是:1、结构简单,造价低廉。2、方便管理,易于维护。3、长寿命,低能耗。4、排量选择范围大,效率高。5、针对特殊井的举升工艺技术逐步完善,满足特殊井况原油生产的要求。6、配套工艺技术完善,且将日趋标准化。二、新型举升工艺1.几种新型抽油机1)矮型异相曲柄抽油机该机是常规游梁式抽油机的一种异型机,也称大摆角游梁式抽油机或低矮型抽油机。设计型号为C Y JY 6-2.5-2 6 H B

9、,目前在全国各油田应用较为广泛,总装机超过2 0 0 0 台。(1)结构原理该机结构主要由驴头、横梁连杆、曲柄及配重块、减速箱、刹车装置、电动机、支架、悬绳器等几部分组成(见图1-2-1)。该机在结构尺寸上采取了一些优化设计,主要有:四连杆结构的非对称循环,极位夹角入ma x=1 0 ,上冲程曲柄最大转角为1 9 0 ,下冲程最小转角为1 7 0。采取了曲柄平衡重偏置结构,偏置角T=3 2 -3 6。,并且偏置角和冲程均能无级调节,能满足抽汲参数优选的需要。与常规型抽油机相比,该机平衡扭矩前置,曲柄轴净扭矩曲线波动小,减缓减速箱输出扭矩峰值。(2)技术评价C Y JY 6-2.5-2 6 H

10、B 型低矮机的主要技术参数见下表:表 1-2-1 C Y JY 6-2.5-2 6 H B 型低矮机的主要技术参数序号主要技术参数1悬点最大载荷K N602冲 程m无级调节,最大2.5m3冲 次 次/min4,6,9,124减速箱最大额定扭矩K N -m265减速箱传动比31.76电动机功率kw15.227电动机型号Y200L-8,Y255N-88整 机 高 度m5.286整 机 质 量kg9523该机通过结构上的优化设计,在具有常规机的各种优点的同时,还具有其它一些特点。与常规机型相比,它的主要优点有:整机体积小,重量轻,高度矮,成本低。该机型通过优化设计后整机重量只有 9.5 t,与同型号

11、常规机相比,重量减少了 2 t 以上,整机高度降低了 1.8 m,节省了钢材,降低了成本。操作简单,管理方便。该机在设计上采用了平衡重丝杆调节机构,调平衡时调曲柄销即可,操作简单,降低了劳动强度和工作量。节能降耗。由于低矮型抽油机存在极位夹角,使得上冲程曲柄转角为1 9 0。,上冲程运行时间延长,速度放慢,从而降低了上冲程的动载荷,提高了系统效率。同时,由于偏置角的存在,使减速箱输出轴净扭矩变化平缓,峰值减小,平衡效果理想,节能降耗效果显著。(3)适用范围与 6型常规抽油机相同,由于其最大冲程只有2.5 m,其理论排量受到限制,所以只能用于产量较低的井上。同时,由于该机具有上冲程慢、下冲程快的

12、运动特性,在稠油井上要慎用,以免出现抽油杆下行滞后现象。2)异型游梁式抽油机异型游梁式抽油机是我国在八十年代后期研制的一种新型抽油机,由于在结构上前后有两个驴头,且节能性好,所以又称双驴头抽油机、双驴头节能型抽油机或柔性连杆游梁式抽油机。它是在原普通游梁式抽油机基础上改进而成的新型长冲程节能型抽油机。(1)结构原理双驴头抽油机与普通游梁式抽油机结构基本相同,主要由悬绳器、光杆卡瓦、吊绳、前驴头、游梁、平台、支架、底座、刹车装置、电动机、减速器、曲柄装置、曲柄销装置、连杆、横梁、驱动绳、保护绳、后驴头(副驴头)、冲程微调装置等构成。与普通游梁式抽油机结构不同点是:该机去掉了原普通游梁式抽油机中的

13、尾轴,而以一个后驴头代替,在后驴头上端固定一柔性件,与横梁相连接,构 成 个 完 整的抽油机四连杆传动机构。见 图 2-2。(2)技术评价表1-2-2 CYJ10-5-48HB双驴头抽油机的主要技术参数序号主要技术参数1悬点最大载荷K N1002冲 程m3,4,53冲 次 次/min4,54减速箱最大额定扭矩K N -m485电动机功率kw221 6长X宽X高m8.6 x 2.3 x 10.57整 机 质 量kg24000该机由于其柔性件与后驴头轮廓面相切,因而允许游梁做大摆角摆动,以获得长冲程。如果后驴头轮廓相对于游梁旋转中心为非圆弧曲线,而是一变径曲线,那么合理选择后驴头轮廓曲线,可使抽油

14、机机构产生非对称循环,从而改善抽油机的动力性能消除了曲柄轴的负扭矩,具有较好的节能效果。与同型号普通游梁式抽油机相比,该机具有以下优点:冲程长,最大冲程可达5m,冲程增加70%左右,拓宽了其使用范围。动载小。工作平稳。该机的缺点是后驴头与横梁用驱动绳连接,长期磨损将增加出现故障的机会。(3)适用范围该机是适合于中低粘度原油和高含水期开采。3)数控抽油机数控抽油机是九十年代初我国研制成功的一种智能型抽油机。该机综合了微电子技术、变频技术、过程控制技术等高新技术,按照机电一体化的设计思想制做的电子-机械装置。(1)结构原理数控抽油机具有塔式支架,采用重锤式平衡方式,以全数控电力拖动为基础,主要由两

15、大部分组成,即抽油机械部分和数控智能部分。抽油机械部分主要由悬绳器总成、动力机底座、过渡链轮、护罩、主链轮总成、减速器、电动机、支架、链条防碰装置、平衡重总成、围栏、底座、压杠装置等部分组成。见图2-3。数控部分主要由P7系列逆变器(变频器)和示位管理控制器PCV-1(可编程控制器)组成。它是一种能随机改变运行姿态的实时数字控制电动系统。数捽抽油机使传统抽油机从机械运行进化到实时可控的随机运动,打破了传统的机械动力无法随机改变姿态的约束。可以根据每口井的特征随机应变,实时控制,始终保持事先优选的最佳运行姿态。数控抽油机的工作原理是:按油井生产的要求在变频器上设定满意的抽油机工作参数,接通电源开

16、关及系统控制器的开关,抽油机即可自动地在设置的参数下投入运行,电机通过减速箱链轮和链条带动悬绳器、抽油杆和深井泵做上下往复运动,将井下液体抽出地面。(2)技术评价数控抽油机的主要技术参数见表1-2-3:表 1-2-3 SKC16E型抽油机的主要技术参数序号主要技术参数1悬点最大载荷K N1602冲 程 m最长7m3冲 次 次/min无级调节,最多6 次/min4减速箱最大额定扭矩K N -m185减速箱传动比296电动机功率kw227整 机 高 度 m11.8208整 机 质 量 kg31770数控抽油机是一种自动化程度较高的采油机械,与传统机械动力抽油机相比,具有以下优点:自动化程度高,操作

17、简单,使用方便。冲程冲次等运行状态直接由微处理控制,现场调整时只要按几个按键重新设定即可,减轻了工人的劳动强度。由于冲程冲次是无级调节,两个参数配伍,能使油井处于最佳工作状态。装 机 容 量 小,节能效果显著。该机目前在油田中是试验性应用,现场应用中发现一些问题需根据油田生产需要进一步改进。数控抽油机采用重锤直接平衡方式,在节能省电的同时,也使该机对液面的变化比较敏感。当液面下降,载荷增加到一定程度就需加平衡块,液面上升,载荷减少到一定程度就需卸平衡块,否则,就会周期性的处于频繁停机保护状态。平衡重锤吊装在后链条上,主车随上下冲程运行时自由度较大,运行不太平稳,不仅对机架产生振动,也增加了链条

18、的磨损。控制部分的磁感应装置安装在机架顶部的前后端,经长时间的撞击后,其感应敏感度降低,使得电机产生零点漂移会导致停机。(3)适用范围该机排量大,参数调节方便,适用于高产井和产量波动大的井。4)斜直井游梁式抽油机斜直井抽油机是为适应斜井采油的特殊需要而制造的一种采油机械。在国外,特别是美国、加拿大等国在八十年代开发应用了多种倾斜式抽油机、斜井抽油机和斜直井抽油机。近年来,随着我国斜井数量的不断增加,斜直井抽油机也得以开发应用。目前我国应用的斜直井抽油机主要有斜直井前置式游梁抽油机和斜直井后置式游梁抽油机两种,卜面以XC YJ 1 0-3-3 7 H B 型斜直井后置式游梁抽油机为例介绍一下斜直

19、井游梁式抽油机。(1)结构原理该机是直井用游梁抽油机的改进,结构与普通游梁式抽油机基本相同,主要由组合驴头、吊绳、悬绳器、平台、横梁、支架、连杆、曲柄装置减速器、支架调整装置、刹车装置、箱座、电动机、配电箱、底座等构成(见 图 1-2-4)。改进设计部分包括:连杆的有效长度可调,游梁的倾斜角度可调到与井筒倾斜角同步;曲柄上有多个偏置销孔,可按不同的井筒倾角及所需的冲程来选择销孔,保证使平衡重进入平衡相位。该机在结构上具有两个显著的特点,一 是 把 0 -4 5 井斜角划分为4 5 3 6 ,3 6 2 6 ,2 5 1 6 ,1 6 0 四段:二是把四段的四组四连杆机构组合设计在一台抽油机上,

20、使其具有四个机位,通过对机位的调节,适应不同斜度井对抽油机安装的要求。斜直井游梁式抽油机的工作原理与常规游梁式抽油机基本相同。(2)技术评价表 1-2-4 XC YJ 1 0-3-3 7 H B 型斜直井前置式游梁抽油机的主要技术参数序号主要技术参数I悬点最大载荷K N1 0 02冲 程 m1.8,2.5,33冲 次 次/m i n4,6,9,1 14减速箱最大额定扭矩K N -m1 85皮带5 V 2 6 5 0j6电动机功率k w4 57长 x 宽x高m1 2.5 x 2.0 0 2 x 91 8整 机 质 量 k g1 7 2 0 0该机可实现井斜角分段调整,适应斜井生产需要,整机动力性

21、能好,稳定性好,运行平稳。(3)适用范围斜直井抽油机适应于0 4 5 内任意井斜角的需要(见表2-5)。表 1-2-5 斜直井抽油机机位调整数据表支架倾角曲柄偏置角连杆长度适应井斜角度机位a ()T ()I (m)6 ()6185.000-16I16286.1916-251 15)其它新型抽油机2 6376.892 1。III36477.4936-45IV(1)旋转驴头式游梁抽油机旋转驴头式抽油机是在整机高度变化不大的情况下,对抽油机驴头部位进行改进,使驴头能在一定范围内旋转,从而增大抽油机的冲程。使驴头旋转的主要方法有两种,一是依靠驴头和支架间的连杆带动驴头旋转,二是采用轮式驴头。目前旋转驴

22、头式抽油机主要有六连杆增程式抽油机、旋转驴头增距式长冲程抽油机、大轮式抽油机(大摆角长冲程抽油机)、蛋型驴头抽油机、行星驴头长冲程抽油机等。六连杆增程式抽油机六连杆增程式抽油机是我国在八十年代末研制的种新型长冲程抽油机,它在原游梁式抽油机的驴头和机架之间增加了一对摆杆,将原来的四连杆机构增加到六连杆机构。其增程原理是:在驴头随游梁往复摆动完成原游梁抽油机个冲程长度以后,通过摆杆的作用使驴头相对游梁向后转动个角度,即在原冲程长度的基础上完成一个冲程长度的附加值,从而达到六连杆机增程的目的。六连杆增程式抽油机是在普通10型机基础上改进的,驴头最大翻转角度为160,虽然外型尺寸小,但最大冲程可达5.

23、5 m,是常规式游梁抽油机的1.8倍,其设计参数和提液能力与14型抽油机相当。它的主要缺点是由于摆杆吃负荷较大,摆杆连接部位的部件加工强度和精度要求高。蛋形驴头式抽油机蛋形驴头式抽油机是把原普通游梁式抽油机的弧形驴头改为椭圆形驴头,其它部件与常规型游梁抽油机相同。钢丝绕过蛋形驴头,一端与抽油杆连接,一端与底座连接。该机最大的优点是在不增加抽油机儿何尺寸的情况下,光杆冲程增加近一倍,而驴头负荷能力减小近一半。它的主要缺点是钢丝长期磨损易损坏。(2)无游梁式抽油机目前,国内外无游梁式抽油机种类很多,总的来说有滚筒式、塔架式、缸式、增程式、链条式、皮带式、绳索式等,下面简要介绍两种在大庆油田应用过的

24、无游梁抽油机。双摆增程式抽油机从严格意义上讲,双摆增程式抽油机也属于游梁平衡,但其机身总体上是塔架结构,我们把其归纳到无梁抽油机类。该机把滑轮组的原理应用在驴头(定滑轮)和 游 梁(动滑轮)上,由两轮组成一个滑轮组,通过链条缠绕滑轮组,减速器传动动力并带动光杆、深井泵做上下直线往复运动,同时利用定滑轮上缠绕的链条行程是动滑轮行程两倍的原理,实现增加冲程的目的。该机运行平稳,性能可靠、易损件少,主要传动结构的传动件与常规游梁式抽油机通用,维修保养与常规机也基本相同。该机平衡调整容易,可通过增加平衡框内的平衡块数量获得精确平衡。主要易损件传动链条采用无链轮齿设计,避免了链齿与链条间的摩擦拉伸造成的

25、对链条的损害。该机冲程长,排液能力强能满足油井环空测试的要求,而且启动和运行电流小,节电效果明显,其装机容量和减速箱扭矩是同类长冲程抽油机中最小的一种。由于该机研制应用时间较短,在一些部件的设计上还存在一定的问题,如连杆上定位销锁定的可靠程度不够高、主平衡块在平衡框内的移位距离偏小、链条不能自动润滑等。塔架式抽油机塔架式抽油机又称复合天轮式长冲程抽油机,因其整机高度高,冲程长,安装后酷似井架而得名。它的结构特点是去掉了常规抽油机的游梁和驴头,以一组同心不等径大小天轮代替。它的最大特点是设计参数大、提液能力强,6 7 0 m m 泵径最大理论排量可达3 9 8 m 7 d,可满足环空测试的需要,

26、且运行平稳、可靠。但塔架机与游梁抽油机相比,结构复杂,整机重量和高度较大,安装、调参和维护保养比较困难,作为承载体的8根小天轮吊绳,承载后在天轮上的挤压易造成破股损坏,而且更换比较困难。6)几种抽油机对比分析表 1-2-几种新型抽油机与同型常规机特点和功能对比低矮型双驴头数控斜直井产品型号CYJY6-2.5-26I1BCYJ10-3-48IIBSKEC16EXCYJ10-3-37HB基建投资低高占地面积相当相当相当相当系统效率高高高相当运行及维护费用相当局较高较高理论排量小大大相当管理难度相当大参数调节方便,管理方便大节能效果好好显著较高综合评价整机体积小、重量轻、成本低,节能效果好,冲程短,

27、适用于产量较低井。工作稳定,冲程长,节能效果好,适合于中低粘度和高含水开采。自动化程度高,冲程、冲次无级调节,使抽油机处于最佳工作状态,现场调节方便,节能效果好,适用于高产井和产量波动较大的井。可实现井斜角分段 调 整,适应0-4 5 斜直井的生产需要。2.螺杆泵早在在本世纪2 0 年代中期法国人勒内莫依诺发明设计出了螺杆泵这种泵。莫依诺开始时想设计一种旋转压缩机,在设计过程中创造出一种旋转机械用于改变流体压力,称它为腔式压缩机。他的目的是要在泵、压缩机械或马达中使用这种腔式压缩机。在 3 0 年代,法国、英国以及美国的公司生产螺杆泵,其它些小公司也很快制造出其它副产品。在许多工业领域,如:化

28、学、煤炭、机械制造、矿业、造纸、石油、纺织、烟草、水及废水处理等,螺杆泵都得到了广泛应用。在石油工业中,螺杆泵作为地面传输泵使用已超过5 0 年。5 0 年代中期,螺杆泵原理被应用于水力马达,这是反用螺杆泵的功能。这种装置不是泵抽流体,而是用流体驱动它转动。用钻井泥浆或其它流体驱动螺杆泵转子,它变成了钻井原动机。现在,莫依诺原理(M o y n o T h e o l y)已广泛应用于钻井工业中。8 0 年代初期,螺杆泵被用作石油工业中的人工举升设备。美国率先在石油工业中把莫依诺原理用于人工举升,把螺杆泵作为一种代替常规举升工艺的替代技术推向市场。进入9 0 年代,螺杆泵的研究与应用发展得更快

29、了。随着合成橡胶和粘接技术的发展,螺杆泵得到广泛应用I。目前国内有3 0 多个厂家生产螺杆泵,许多技术规范已经制定出来,每年都有些新工艺技术进入应用领域。1)螺杆泵采油井的系统组成螺杆泵采油系统主要由驱动装置、井口装置、井下螺杆泵以及中间油管组成。根据其驱动方式不同,可分为电动、液动和机动三种类型的螺杆泵采油系统。(1)电动潜油螺杆泵电动潜油单螺杆泵的系统装置如图1-2-5 所示。它是一种容积式泵,运动部件很少,没有阀件和复杂的流道。电动潜油单螺杆泵和电动潜油离心泵一样,主要机组都在井下,包括单螺杆泵、保护器和潜油电机。单螺杆泵在上面,保护器在中间,而潜油电机在下面。由电缆将电力从地面传给潜油

30、电机,而油流则沿着油管从井下举升到井口。地面部分包括自动控制台、自耦变压器和一些辅助设备。当井底电机接通电源时,便驱动螺杆泵工作,将井底原油抽入油管内,并通过油管至井口,最后输送到计量站。正常工作时.,泄油器旁通孔打开,使油套环形空间相互连通,起着泄油及平衡管柱内外压力的作用。电动螺杆泵采油工艺简单,而且可在不停产的情况下直接测量动液面。但是,要求井底电机、电缆及其接头在井液中要绝缘,并能长期可靠和安全工作。(2)液动螺杆泵图 1-2-6 是液动螺杆泵采油井的系统组成。它分为地面部分、中间部分和井下部分。地面部分主要有管汇、油水分离器和供液泵;井下部分主要包括旁通阀、液马达、封隔器及螺杆泵。工

31、作时,供液泵将高压动力液供给液马达,液马达转动从而带动螺杆泵工作。井底原油从其上部排出,井与动力液混合后经管壁孔流入汕、套环形空间。由于封隔器的存在,油水混合物只能由油、套环在空间返出井口,经分离计量后输至大罐。液动螺杆泵要比电动潜油螺杆泵复杂得多,设施也较多,并且在测试液面时需要关井停泵。但这些设施相对容易解决,并且系统工作可靠。还能根据油层供液能力、动液面高度及泵挂深度迅速而合理地确定出系统的技术参数:同时,一个地面站可管理多口井,便于维护和管理。(3)机动螺杆泵图 1 2-7 为机动螺杆泵采油的系统组成。机动螺杆泵采油一般适用于井深为1 0 0 0 m 左右的浅直井,它是由井底螺杆泵、抽

32、油杆柱、抽油杆扶正器及地面驱动系统等组成。地面驱动系统又可分为电动、液动和气动或内燃机驱动多种类型。工作时,由地面动力带动抽油杆柱旋转,连接于抽油杆底端的螺杆泵转子随之一起转动,井液经螺杆泵下部吸入,由上端排出,并从油管流出井口,再通过地面管线输送至计量站。这种采油方式更为简便。实际使用时井下也不需要安装泄油装置,因为螺杆泵转子一旦脱离定子(泵筒),油套管之间便相互连通,于是起到了泄油的作用。同时,这种装置的使用费用也较低,是浅井采油较理想的方法。2)螺杆泵采油系统的特点(1)螺杆泵采油系统的优越性螺杆泵与其它机械采油设备相比,具有以下优点:重量轻,一次性投资少,耗能低。结构简单,运动部件少,

33、泵内无阀件和复杂的流道,所以水力损失小、故障率低、泵效高。地面装置结构简单,操作安全、管理方便,占地面积小,可直接座在井口套管四通上,有利于陆上丛式井和海上采油平台上使用。适应粘度范围广,可以举升稠油。一般来说,螺杆泵适合于粘度为8 0 0 0 m P a(5 0 )以下的各种含原油流体,因此多数稠油井都可应用。适应高含砂井。理论匕看,螺杆泵可输送含砂量达8 0%的砂浆。在原油含砂量高,最大含砂量达4 0%(除砂埋之外)的情况下螺杆泵可正常生产。适应高含气井。螺杆泵的自吸能力较强,能均匀的排液和吸液,溶解气不易从原油中析出,减小了气体对泵效影响;而且螺杆泵不会气锁,比较适合于油气混输,但井下泵

34、入口的游离气会占据一定的泵容积。允许井口有较高回压。在保证正常抽油生产情况下,井口回压可控制在1.5 mP a 以内或更高,因此对边远井集输很有利。(2)螺杆泵采油系统的局限性虽然螺杆泵采油具有很多优点,但在某些方面也存在一定的缺点。排量较低。定子容易损坏,导致检泵次数多,增加检泵费用。泵需要流体润滑,如果只靠极低粘度的液体润滑工作,泵过热会引起定子弹性体老化,甚至烧毁。定子的椽胶不适合在注蒸汽井中应用。螺杆泵用于深井时,由于扭矩大,抽油杆断脱率较高。设备制造技术要求高。3)螺杆泵的结构与工作原理(1)螺杆泵的结构图 1-2-8 是一个单螺杆泵的结构示意图,它是由定子和转子组成的。转子是通过精

35、加工、表面镀铭的高强度螺杆;定子就是泵筒,它是由一种坚固、耐油、抗腐蚀的合成橡胶精磨成型,然后被永久地粘接在钢壳体内而成。根据螺杆的结构,又可将螺杆泵分为单螺杆泵和多螺杆泵(双螺杆、三螺杆及五螺杆泵等)。单螺杆泵在石油钻采和石油输送中得到了越来越广泛的应用,而多螺杆泵中最常见的是三螺杆泵,它常用于输送各种油品。在油田上常用于油气集输。因此,本书主要介绍单螺杆泵。(2)螺杆泵的工作原理螺杆泵是靠空腔排油。即转子与定子间形成的一个个互不连通的封闭腔室,当转子转动时,封闭空腔沿轴线方向由吸入端向排出端方向运移。封闭腔在排出端消失,空腔内的原油也就随之由吸入端均匀地挤到排出端。同时,又在吸入端重新形成

36、新的低压空腔将原油吸入。这样,封闭空腔不断地形成、运移和消失,原油便不断地充满、挤压和排出,从而把井中的原油不断地吸入,通过油管举升到井口。4)螺杆泵基本参数的确定(1)泵的理论排量单螺杆泵的每日排量,即泵的理论排量为:Qt=5.7 6 0 X 10 6e n D T (1-2-3)式中Q,泵的理论排量,m:i/d;e 螺杆的偏心距,m m;n-螺杆的转速,r/m i n;D 螺杆截面的直径,D=2R,m m;T-衬套的导程,T=2t,m m。(2)泵的容积效率和系统效率泵的实际排量Q与理论排量。的比值,称作泵的容枳效率,记作小,用式表达如下:H(1-2-4)泵的系统效率定义为泵的有功功率N,

37、与泵的输入功率入N”之比,即H(1-2-5)式 中n泵的系统效率,乂称泵效;N.泵的输入功率;N.-泵的有功功率。泵的输入功率可如下计算:(1-2-6)式中凡泵的输入功率,W;U 电机的工作电压,V;I 电机的工作电流,A;c o s-功率因子。泵的有功功率为:H(1-2-7)式中N w-泵的有功功率,kw;H-泵的扬程。m;Q-泵的实际排量m,1/sT 举升液体的重度,kN/m(3)泵的扭矩由于螺杆泵的吸入端和排出端的液体存在压差,所以螺杆一衬套副中的液体将对螺杆施加力的作用。同时,定、转子间存在过盈量,将会使定、转子间产生摩擦阻力扭矩。转子有功扭矩。螺杆一衬套副将机械能转换为液体的压能,若

38、不考虑损失,则由能量转换关系可得:2 Ji M=q p由于q=4eDT则(1-2-8)式中M-转子有功扭矩;q螺杆泵单转排量;A p螺杆泵吸入端与排出端的压差;其它符号意义同前。定、转子间的摩擦扭矩由于螺杆泵定、转子间存在过盈量,因此,当转子在定子内转动时,定、转子间就产生摩擦。定子对转子施加摩擦扭矩的作用,其摩擦扭矩计算如下:Mr=fRK(8+80)(1-2-9)式中 M,定、转子间的摩擦扭矩;f定、转子间的摩擦系数;R转子断面半径;K 定子衬套橡胶的刚度;8 衬套橡胶在井下条件的胀容量;6 o 衬套橡胶的初始过盈量。启动扭矩螺杆泵的空载运转扭矩一般很小,但长时间静止的螺杆泵启动时需要的扭矩

39、却非常大,为空载运转时扭矩的2030倍。为满载荷工作时扭矩的23 倍。启动扭矩的大小,与螺杆泵密封线的长度、定转子间的过盈量以及橡胶的硬度和工作压力有关,还与静止时间的长短以及摩擦面的粗糙度有关。级数越多、粗糙度越大、橡胶硬度越高,以及定、转子间过盈量越大、泵的工作压力越高,泵的启动扭矩越大。(4)抽油杆柱的受力分析抽油杆柱在油管内转动,将动力传递到抽油杆柱下端的转子上,从而实现抽吸作用。抽油杆柱不但承受轴向力,同时还承受负载扭矩的作用。轴向力计算抽油杆柱承受的轴向力F 包括:抽油杆自重上、螺杆泵的进、出口压差作用在转子上产生的液压轴向力琼,以及抽油杆柱在液体中所承受的浮力F。F=F+Fs-F

40、f(1-2-10)其中Fs=mgLFP=8eR ApA p=p.h+ph+phr-p.s+p.以上式中m 每米长抽油杆的重量;g重力加速度;L抽油杆长度或泵挂深度;P-泵两端压差;p.h地面输油管线回压;P h 泵排出口至井口油管内的液柱静压;P M 泵排出口至井口液体流动的沿程损失;P s-沉没度;P c-套压。扭矩计算抽油杆柱承受的扭矩M包括:举升扭矩叫、定转子间的摩擦扭矩M,以及抽油杆柱在油管内液体中转动时受液体的阻力扭矩M,。M=M+M(+My(1-2-1 1)其中:式中 u-液体粘度;D 油管内径;d-抽油杆直径;n 螺杆(抽油杆)的转速;L-抽油杆长度。5)螺杆泵的选择螺杆泵的选择

41、,首先,应根据油井的产能确定出油井的产量,然后确定所用螺杆泵的排量;其次是根据泵的工作特性曲线确定在保证该排量下泵的扬程大小,并根据油井条件计算出所需泵的级数。此外,还要根据需要以及油井的实际条件确定合理的过盈量;最后,根据负载大小选择抽油杆的材料与规格、电动机以及其它附属部件。下面就一些主要内容做一介绍。(1)泵转速的确定地面驱动采油螺杆泵转速的确定,受多种因素的影响。首先要考虑的是介质的粘度、磨蚀条件和定子橡胶的疲劳强度。介质的粘度将影响泵的充满系数。当液体的粘度较大时,其流动性变差,使得充满系数降低从而降低泵的容积效率。随着液体粘度的增加,这种影响程度增大。在高含砂油井中,泵的寿命取决于

42、定子橡胶的疲劳强度。由于泵的定子和转子间有一定的过盈量,转子在定子内旋转时定子橡胶将受到周期性地压缩,从而产生摩擦面的温升和疲劳。摩擦面的温升往往可达到比介质温度高几十度,它加速了橡胶分子链的重新组合,使弹性模数减小。从而降低其疲劳特性及金属和橡胶结合面上粘结剂的强度。这个温升值和压缩疲劳随转速的增加而增大。因此,在实际应用中要合理地选择转速以保证泵的寿命。(2)泵级数和定、转子长度的确定单级螺杆泵满足不了实际举升高度(扬程)的需要,如同潜油电泵一样需要多级泵。泵的级数可根据油井实际需要的举升高度和单级扬程来确定,即(1-2-1 2)式中 Z 泵的级数;H-泵的扬程,m;H j-单级扬程,mo

43、泵的级数确定后,就可确定定子和转子的长度。定子和转子的长度由泵的级数和衬套的导程来决定。定子长度为:L d=T -Z (1-2-1 3)式中 U 定子长度;T 衬套的导程;Z-泵的级数。转子长度为:Lz=L d+(2 5 0 3 5 0 m m)(1-2-1 4)式中L 转子长度;2 5 03 5 0 m m 是为了保证转子能够安装到位所留有的余量。(3)合理过盈量的确定定、转子间的过盈配合情况如图 1-2 T 2 所示,其过盈量为6=(b-a)/2。为了使螺杆泵具有容积泵的特点,必须使定、转子间的空腔保持良好的密封性,即必须有一定的过盈值。螺杆泵在井下工作时.,其过盈量由以下三部分组成:给定

44、的初始过盈量6。、由热膨胀产生的过盈量以及由于浸油溶胀而产生的过盈量3,“3%与 V 2 之和又叫作胀溶过盈量,用 6 表示,即:6,=6 +6、螺杆泵总的过盈量可表达为:6 =3()+3 户 3 5 3 100150破坏力 T11刚 性 外 径 m m59.573内通过最大直径m m47.560.5质量 kg1.382.50外形尺寸(长 X直径)m m680 x 73730 x 90使用时清蜡器主体安装在抽油杆上,步进簧抱紧抽油)杆、传递抽油杆冲程动力使清蜡器运行,清蜡器随抽油杆一同向下运行,换向齿在油管中呈上倾斜状态,换向齿楔向油管管壁,使清蜡器单向运行,每个冲程运行一个冲距。清蜡器进入下

45、换向器后,换向齿倾斜方向改变为向下倾斜,清蜡器运行方向也随之改变,开始向上运行,直至上换向器,周而复始,自动连续运行。清蜡器运行刀口部位刮除油管管壁上的蜡质、胶质、盐垢、水垢等粘结物,清蜡器停止时,抽油杆回程在步进簧中滑行,同时刮除抽油杆上的污垢。抽油杆接头会涨开步进簧自动通过。上下换向器可根据结蜡区段设计。安全节安装在下换向器下 根油管,它采用强磁材料制造,可以改变油流物性,同时,还能阻止钢铁类磁性小物件落入抽油泵中。(2)应用情况自动机械清蜡器是90年代以后我国研制的一种新型油井清蜡技术,1995年起开始在大庆油田进行现场试验,并针对发现的问题逐步改进,至今已发展到第四代。最初的清蜡器是靠

46、斜槽中的弹簧推动滚珠支撑油管,对油管的直度和内径范围精度要求高,而且,滚珠经长时间磨损、变小,易从斜槽中滑落,造成卡井;之后,斜槽滚珠的支撑方式改进成换向齿,开始时是六组两面有齿的换向齿,为防止在油管接头处卜泵,必须在油管接缝处装补偿环,施工复杂,同时在第二代产品中,增加了安全节;后来,换向齿改进成互相反向的六组单面有齿的换向齿,上下运行时,交替起到支撑油管的作用;选用材质、步进簧抱爪齿楔、安全节等方面也逐步改进,发展到今天的第四代产品。目前,该清蜡器在大庆油田使用已超过300套,取得了较好的清蜡效果。U以往的机械清蜡技术相比,自动机械清蜡器具有施工简单、管理方便、费用低廉、清蜡效果好等优点,

47、经现场试验,其使用寿命达到两年以上,使抽油机井的免洗周期得到大幅度的延长。该清蜡器的主要缺点是:不能清除凡尔和油套环行空间的结蜡,还需定期洗井。3.不压井作业技术抽油井不压井作业技术在油田上的广泛应用,一方面,缩短了抽油机井的检、换泵作业施工周期,节省了压井所需的材料及设备费用;同时,避免了压井液对油层的污染,使油井在作业施工后能够较快惭复正常产量。另一方面,改善了作业工人的工作条件,提高了工作效率;并且可满足不放喷作业施工要求,减轻了施工对环境的污染。九十年代以来,不压井作业技术发展很快,不断推陈出新,下面介绍几种新型和应用比较普遍的不压井作业技术。1)撞击式活堵撞击式活堵是一种能实现下泵不

48、压井作业的井下工具,主要适用于7 0 m m 及以下管式泵。它由主体、堵芯、密封圈、顶杆。释放销钉、撞击杆构成,如 图 1-2-3 1。下泵前,将撞击杆安装于抽油泵柱塞下瑞,将主体及其它部件安装于抽油泵固定阀下面,并调整好顶杆,使顶杆顶起固定阀球:下泵时,由于堵芯与主体靠密封圈形成密封,阻断了油流通道,从而实现不压井下油管和抽油杆。下完抽油杆碰泵时,柱塞上的撞击杆通过泵固定阀罩上的孔,压在固定阀球上,抽油杆柱的重力由顶杆传给了堵芯,释放销钉被剪断,堵芯和顶杆则落入抽油管柱的尾管中,油流通道被打开,抽油泵便可以正常生产。撞击式活堵密封率性能好,并具有较好的操作可靠性,是目前一项比较常用的不压井作

49、业技术。2)防喷脱接器防喷脱接器主要用于4 7 0 m m 以上的大泵抽油井,它不仅具有脱接器的功能,而且实现了 7 0 m m 以上的大泵抽油井的不压井作业。防喷脱脱器主要由弹性爪、中心杆、锁套、弹簧、下接头、泄压套、泄压杆、释放接头、凸形密封盒、卡簧拴、卡簧等部件组成。在井下管柱中,弹性爪连接在抽油杆柱的最下端,释放接头连接在泵筒(或加长短节)的上部,其余部件与泵的柱塞连接,如 图 1-2-3 北在下泵作 也时,将脱接器的锁套和泵柱塞部分悬挂在释放接头的密封段内并通过卡簧锁住,依靠装于锁套上的凸形密封盒与释放接头上的密封面形成密封,阻断油流通道,实现不压井下油管和抽油杆;下完抽油杆后,当弹

50、性爪进入锁套时.,压迫泄压套下移,连通泄压孔,恢复油管内压力,当释放接头密封段上、下压差减小到一定程度时,抽油杆柱的重量和油管内液柱重量使脱接器锁套和泵柱塞解L并随着抽油杆下到泵筒底部,这时抽油杆下压脱接器的锁套,使弹性卡爪进入中心杆的环形槽内,同时锁套在弹簧的作用下上行,锁住弹性爪,完成对接动作。检泵时,上提抽油杆,使脱接器进入释放接头密封段内,通过卡簧锁住;继续上提抽油杆,由于卡簧挂上有台阶,阻止脱接器的锁套上行,使弹性爪与中心杆脱开,完成脱卡动作。由于弹性爪的脱离,在其收缩力的作用下使泄压套上移,密封泄压孔,同时,锁套上的凸形密封盒与释放接头上的密封面又一次形成密封,从而实现不压井起油管

51、和抽油杆。3)2 5 3-4 不压井活门开关2 5 3-4 不压井活门开关可实现起、下泵时不压井作业,但它需要2 5 3-4 封隔器、扶正器、捅杆、活门配合使用,结构比较复杂,造价高,不能环空测试。同时,二次作业时一旦活门失效,打捞困难。其工作原理见图l-2-o4)井下双作用开关针对已有不压井开关存在的问题和油田实际情况,大庆油田9 7年研制了双作用不压井开关。(1)双作用不压井开关的工作原理这种开关主要由壳体(上、下体、连接筒)、滑 套(滑套体、卡簧)、泄压通道、帽型活门(帽型活门体、扭簧)、移位器(异型接箍、卡簧)等 组 成(见图2-3 3)。它具有结构简单,随起、下抽油杆完成开关动作,工

52、序少,费用低等特点。开关打开是靠移位器上的卡簧推动壳体内滑套下行,先露出泄压通道,把泵内压力泄掉,再由滑套推开活门,将其挡在滑套后,滑套固定。关闭是靠移位器上的卡簧上提滑套,将活门露出,活门在扭簧和井下液体上顶力的作用下关闭。(2)应用效果分析9 8 年在聚驱采出井试验5 口。下泵时管柱没有出现井喷现象。下抽油杆捅开开关,对接柱塞脱接器,试抽,泵压正常。再上提抽油杆关闭开关,下放再打开开关,反复动作几次,从井口观察开关动作灵活。起油管时没压井,杆柱没有遇阻,整个作业过程中没出现井喷现象。开关起出处于关闭状态,证明开关二次动作好用,达到了设计要求。该技术目前存在的问题是对断杆作业井开关无法动作,

53、起不到不压井作用。4.定向井扶正技术1)非常规井种类及特点非常规井是指在井眼轨迹或尺寸上与常规井不同的井,一般包括丛式定向井、斜井、侧钻井、水平井和小井眼井。前四种井具有不受地面障碍物的限制,可增加井筒出油面积,减少施工征地和钻机搬家费用,有利于日常管理等优点。小井眼的资金投入少,特别适于老井的再次钻入。(1)从式定向井。是指在一个井场上,打三口以上不同方位的定向井,一般是从井口开始一段直井段后,在向某一方面造斜。(2)斜井。是指井眼从地面开始,就倾斜成某一角度的定向井。(3)侧钻井。是指在原井筒内从一定深度钻一个或几个斜向井。(4)水平井。是指油井钻到油层后,沿油层水平面方向所钻成的井。(5

54、)小井眼井。通过改变常规井眼尺寸和井身结构,使其成为比常规井眼“小”的井。除小井眼井外,其余四种非常规井与直井比最大的特点是存在井斜角、方位角。在造斜段以下,每一点都包含着井斜和方位的变化,即 全 角(狗腿度)变化。当方位角很大时,尽管井斜率变化为零,井眼曲率也会很大,这是实施各种井下工艺时必须严加考虑的问题。2)扶正器结构原理为了降低摩擦力,延长抽油杆和油管的使用寿命,除了小井眼井,其它四种非常规井都需采取扶正措施。现场上经常采用的措施是在抽油杆上安装扶正器。扶正器由导环和隔环组成(见图l-2-3 4)o 隔环固定在抽油杆上(一般是用环氧树酯将事先加工好的金属环粘在抽油杆上),以限制导环的活

55、动范围。导环一般采用活动式的,由尼龙材料注塑成型,在油管和抽油杆所形成的环行空间,既起扶正作用,又起刮蜡作用。近两年,又出现了一种固定式尼龙扶正环,它由两片组成,相互啮合固定在抽油杆上,防止抽油杆与油管接触磨损。这种扶正器取消了隔环,安装简单方便。3)扶正器间距设计定向井的井身剖面,在不同的弯曲段内有不同的狗腿度,每一段放多少个扶正器是很重要的。如果间距过小,使用的扶正器个数就多,不仅造成浪费,而且影响下冲程时的运动速度;如果间距过大,就起不到扶正器应有的作用。所以,定向井施工时应对扶正器间距进行计算。油井中抽油杆柱是一根特细长杆,根据其长细比可按柔杆处理。取任意两个扶正器之间的抽油杆长度为一

56、微米,设其长度为L ,如果不考虑微元自重的影响,则可把两个扶正器及其之间的抽油杆视为简支梁。根据材料力学理论,梁中点的挠度方程为:公 司(1-2-9 4)(1)式 中-正压力,N;E-一杆的弹性摸量,可取2.1 X 1 07N/c m2;I r 杆的截面惯性矩,c m4;L f-扶正器的间距,c m.当简支梁上承受若干个集中力作用时,只要其挠曲线向一个方向弯曲,就可以用中点挠度来代替最大挠度.若W.作用在梁中点,此时有:x=L,/2(1-2-9 5)将 式(1-2-9 5)代 入 式(1-2-9 4)得:y-=-W e L。(4 8 E L)(1-2-9 6)式中yx 最大挠度,c m.从 式

57、(1-2-9 6)中解出L并取正值得:公 司(1-2-9 7)式(1-2-9 7)即为扶正器间距得计算公式,式中的y*用下式计算:y,=Dr-(Dr a-D n)/2+D (1-2-9 8)式(1-2-9 7)中 D r-油管内径,c m.;D m 一扶正器外径,c m.;D n-扶正器孔径,c m.;D,一-抽油杆直径,c m.;式中的L用下式计算:I 产 n D r 7 32(1-2-9 9)式(1-2-9 7)中 W”的计算,采用前面的推导方法,并考虑到油管对抽油杆的摩擦力主要与狗腿及其位置有关,从而得到:W e=2 L q r S i n(B/2)(1-2-1 0 0)式中L -微元以

58、下的杆柱长度,m;q,狗腿以下杆柱单位长度的质量,N/m;6-狗腿度,()/25 m.为了现场作用方便,可以按以上公式所设计算出的数据绘制成扶正器间距曲线(图 1-2-36)给出了用本方法设计的扶正器间距(6 2 m m 油管,0 2 2 m m 抽油杆)与狗腿度等之间的关系曲线.5.防气技术如果油井井底流动压力低于饱和压力,原油将大量脱气,液体中的游离气体积增加,造成进入抽油泵的气体体积也增加,影响抽油泵的工作特性,对潜油电泵的影响尤为严重。为了消除气体对泵工作特性的影响,提高泵的工作效率,在生产中,采取了许多消除气体影响的措施,形成了整套油井防气工艺技术。由于电泵井气体影响更加严重,潜油电

59、泵机组都配套装有沉降式分离器或旋转式分离器。含气量高的抽油机井也可以利用井下螺旋气锚减小气体对抽油泵效率的影响。但是,游离气体被分离出来进入油套环形空间,势必使套压增加,如果井口不进行放气,将压迫液面下降,从而减小泵吸入口沉没度,严重的会导致分离出来的气体重新进入分离器或气锚。因此,在井口安装套管放气阀,适当放套管气,使气体进入输油干线,可进一步减小气体对泵工作特性的影响。下边将介绍两种井口放气装置。1)套管放气阀套管放气阀是安装在井口的一种控制套管压力的自动放气装置,用它来控制合理的泵吸入口沉没压力,既能达到消除气体影响,提高泵效的目的,又能使放出的气体不污染空气。套管放气阀主要由活塞、弹簧

60、、阀体、球、球座、截止阀和三通组成,见 图 1-2-3 7 o套管放气阀以套管压力为动力,当套压足以克服钢球上弹簧的压力时,钢球将离开球座上移,套管内的气体就会从钢球和球座之间的空隙流出,沿管线进入输油干线,从而达到自动放气的目的。套管放气阀控制压力可以根据油井实际生产情况,在保证油井正常生产条件下,利用截止阀进行调节,但所调节的压力值必须大于或等于油井回压,否则套管放气口不能打开。当套压高于所调节的压力时;套管放气阀自动打开放气,当套压低于此压力时,套管气阀自动关闭,以达到合理放气的目的。2)柱塞式套管气抽气泵柱塞式套管气抽气泵是一种强化采油的辅助装置,它通过大幅度降低套管压力,提高油井产量

61、。该泵与抽油机配套使用,借助抽油机的动力抽汲油井套管气,并通过油井回油管线排入进站管线,使天然气得到回收。套管气被抽汲后将使套压下降,降低了套管气对油层的回压,进而能产生较大生产压差,提高抽油泵的充满系数,达到增产的目的。(1)柱塞式套管气抽气泵结构和工作原理该泵主要由汽缸、柱塞、密封装置、吸气装置、排气装置、连接装置等组成。汽缸体与抽油机底座较接,柱塞上部与抽油机游梁较接。抽油机上行时带动该泵柱塞上行,缸体内压力下降,套管气经吸入凡尔被抽汲进气缸,抽油机下行时柱塞压缩气体,使其压力升高而排入油井进站管线,如此反复循环。结构见图1-2-3 8。其基本参数如下:柱塞直径:中2 4 0 mm,C

62、2 7 0 mm,中3 0 0 mm三个系列.柱塞行程:1 1 0 0 mm,1 4 0 0 mm两个系列.泵吸入最低压力为0.I M p a,排出最高压力为1.5 M p a.泵的排量为:3 3 m7 h.可形成最大套管负压:0.5 M p a.泵体参考重量为:7 5 0 kg.(2)应用情况9 9 年 3月份在萨北油田东部过渡带地区试验应用了 2台抽气泵,试验至目前,取得了较好的试验效果。通过试验,安装抽气泵后抽油井套压明显下降,示功图气体影响程度有不同程度的降低。两口井均见到了明显的增产、增气效果,平均单井日增油2吨,产量增加 2 0%。通过试验,对抽气泵试验的几点认识通过试验发现该泵通用性强,安装方便,柱塞行程可调,可顺利安装在各种游梁式抽油机上,利用抽油机带动泵工作。安装该泵后有效地降低了油井套管气,进而产生较大生产压差,提高抽油泵的充满系数,达到了增产的目的。通过试验发现该泵主要适用于各种低产强采井,尤其适合于受气影响严重,套压在0.3-3 M p a 之间的中产稀油井。该泵对抽油机井工作制度的调整及抽油机设备的正常运行均不构成影响。我们对这2台抽气泵本身的设备运转情况还有待进一步观察。但从该泵目前的试验效果看,经济效益是可观的,具有一定的推广价值。

展开阅读全文
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 装配图网版权所有   联系电话:18123376007

备案号:ICP2024067431-1 川公网安备51140202000466号


本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知装配图网,我们立即给予删除!