井下作业技术及应用培训讲义课件.ppt

1、2提纲提纲n修井作业n人工举升n井下工具3常规定向井常规定向井水平分支井水平分支井水平井水平井海上油水井主要井型海上油水井主要井型4水平井井身结构5井口装置井口装置采油树6井口装置井口装置可调式油嘴7井下电泵井下电泵8定压放气流程定压放气流程9井下作业洗井井下作业洗井10井下作业防喷装置11洗压井管汇流程洗压井管汇流程12修井作业分类标准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

2、业 13管柱类型介绍管柱类型介绍1 设计生产管柱的基本原则设计生产管柱的基本原则2 自喷管柱自喷管柱u 合采管柱合采管柱u 分采管柱分采管柱3 3 机采管柱机采管柱4 4 注水管柱注水管柱u 合注管柱合注管柱u 分注管柱分注管柱 14设计生产管柱的基本原则设计生产管柱的基本原则1 1、符合安全要求；、符合安全要求；2 2、满足地质油藏、生产工艺要求；、满足地质油藏、生产工艺要求；3 3、满足生产测试和增产措施要求；、满足生产测试和增产措施要求；4 4、结构简单，施工容易。、结构简单，施工容易。15插入可取式合采自喷管柱插入可取式合采自喷管柱安全阀控制管线固定封隔器定位密封接头井下安全阀生产油管

3、套管循环滑套座落接头导向器油层油层人工井底NO-GO.适用范围适用范围 有自喷能力的、低温、需要分采的油、气井。.操作注意事项操作注意事项1、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；16插入可取式分采自喷管柱插入可取式分采自喷管柱安全阀控制管线井下安全阀生产油管套管循环滑套导向器定位密封接头NO-GO 防砂封隔器生产滑套生产筛

4、管分层密封隔离封隔器坐落接头油油层层油油层层油油层层底部封隔器.适用范围适用范围有自喷能力的、低温、需要合采的油、气井。.优点、缺点优点、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；.操作注意事项操作注意事项.分层密封段的长度尽量不短于1m；.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；.轻轻地将密封件插入密封孔内，防止损坏密封件；.定期检查和更换控制盘内液压泵上的滤网,防止赃

5、物堵塞控制管线；.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；17射流泵管柱射流泵管柱生产油管套管封隔器阀座射流泵总成动力液混合液地层液1.1.适用范围适用范围一般来说，只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；2.2.工作原理工作原理高压动力液从油管泵入（虚箭头所示），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-压能，转换成了高速液流动能）。因此,高压地层液(相对于喷嘴/

6、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)。18地面驱螺杆泵管柱地面驱螺杆泵管柱抽油杆扶正器生产油管抽油杆套管螺杆泵总成扶正器限位器尾管油油 层层 1.1.适用范围适用范围 直井、油稠井。2.2.优点优点 井下管柱简单，可以举升含有固体颗粒的液体；3.3.缺点和操作注意事项缺点和操作注意事项u 抽油杆断脱，增加作业难度。u 作业相对复杂，需要二趟管柱。u 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。19普通电潜泵管柱普通电潜泵管柱生

7、产油管动力电缆卸油阀单流阀1.1.适用范围适用范围 静液面确实已位于泥面以 下的油井;2.2.优点优点 管柱结构非常简单；3.3.缺点和操作注意事项缺点和操作注意事项因管柱结构太简单（未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，才能作为一种临时临时机采管柱使用；机采管柱使用；20普通电潜泵管柱普通电潜泵管柱生产油管动力电缆卸油阀单流阀电缆穿透器井下安全阀电缆封隔器控制管线放气阀1.适用范围适用范围任何可以混采、气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；2.优点、缺点优点、缺点管柱结构简单、安全；每起一次管柱,都必须对

8、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；21电潜泵丢手管柱电潜泵丢手管柱.适用范围适用范围 需要分采而又无法使用YY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；优点优点1 1.在小直径套管里使用电潜泵的条件下,仍然可以满足分采的要求；2.管柱安全、可靠缺点缺点 管柱结构比较复杂，现场作业难度大；操作注意事项操作注意事项1、插入丢手管柱时,严禁猛提猛放

9、,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NO-GO7”套管导向器丢手管柱总成单流阀卸流阀控制管线9-5/8“套管22电潜泵电潜泵“Y”管柱管柱9-5/8“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

10、头NO-GO7”套管导向器堵塞器座带孔管分层密封1.1.适用范围适用范围用于随时需要分采、分层测试的电潜泵机采的井;2.2.优点优点1）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;3.3.缺点缺点管柱结构复杂，现场作业难度大；4.4.操作注意事项操作注意事项1）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；23电潜螺杆泵管柱电潜螺杆泵管柱生产油管电缆

11、泵减速器电机电泵总成油管氮气筒油管锚防污装置总成封隔器1.1.适用范围适用范围 适用于斜井、油稠井。2.2.优点优点(1)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。3.3.缺点和操作注意事项缺点和操作注意事项(1)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油层层油油层层油油层层底部封隔器导向器25插入可取式分注管柱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油层

12、层油油层层油油层层底部封隔器分层配注工作筒26修井作业流程图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。是是否否1212小时小时1212小时小时8 8小时小时8 8小时小时1212小时小时

13、4848小时小时2424小时小时合计：合计：128128小时小时（5.175.17天）天）27修井作业例：常规检泵作业施工程序修井作业例：常规检泵作业施工程序1 由作业监督组织接井由作业监督组织接井2 2 施工前的现场准备施工前的现场准备3 3 捞捞Y Y堵堵4 4 移井架移井架5 5 洗井、压井洗井、压井 6 拆采油树拆采油树 7 组装立管防喷器组装立管防喷器 8 8 起原井生产管柱起原井生产管柱9 9 解泵解泵10 10 下入油层防污染阀下入油层防污染阀11 11 联泵注油联泵注油12 12 下入下入Y Y管电泵分采生产管柱管电泵分采生产管柱13 13 拆防喷器，安装采油树拆防喷器，安装采

14、油树14 14 油井投产油井投产15 15 电泵井的交接电泵井的交接SZ36-1 C15井检泵施工设计28修井作业例修井作业例2：注水井酸化作业施工程序：注水井酸化作业施工程序JZ9-3 W5-3井酸化设计29提纲提纲n修井作业n人工举升n井下工具30人工举升方式选择人工举升方式选择31海上油田主要人工举升方式海上油田主要人工举升方式人工举升方式：人工举升方式：u潜油电动离心泵采油u螺杆泵采油u水力喷射泵（射流泵）采油u气举32海上主要人工举升方式特点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

15、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

16、的要求。35海上主要人工举升方式特点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人工举升时机选择人工举升时机选择n井底流压变化n产量要求37井下管柱井下管柱38井下管柱井下管柱39井下管柱井下管柱40井下管柱井下管柱41井下管柱井下管柱42井下管柱井下管柱43井下管柱井下管柱44井下管柱井下管柱45井下管柱井下管柱46井下管柱井下管柱47井下管柱井下管柱48井下管柱井下管柱49潜油电泵采油技术潜油电泵采油技术潜油电泵采油技术n基本概念n选型设计n日常管理n潜油电泵相关工艺技术n潜油电泵相关测试技术50基本概念基本概念潜油

17、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油层套管ABC51基本概念基本概念 潜油电机主要结构、工作原理和电性能测试潜油电机主要结构、工作原理和电性能测试u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。u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5-10m u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5253u目前国内潜油电机主要分900C、1200C和1500C三种；u国内潜油电机常用规格为456系列和5

18、40系列u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；u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保护器保护器 n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；n补偿电机升温后电机油体积的膨胀；n承担电机的部分轴向负荷（带一个止推轴承）；55保护器结构保护器结构56保护器机械密封保护器机械密封57油气分离器油气分离器旋转分离器的主要结构和工作原理旋转分离器的主要结构和工作原理 a a、主要结构、主要结构 主要由上下接头、分离腔、分流壳、轴、导向轮、导轮

19、、叶轮和诱导叶轮等组成。b b、工作原理、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旋转气体分离器工作原理1上接头上接头分流壳（不转）分流壳（不转）分流腔（转）分流腔（转）轴（转）轴（转）导向轮（转）导向轮（转）导轮（不转）导轮（不转）诱导

20、叶轮（转）诱导叶轮（转）下接头下接头叶轮（转）叶轮（转）油气水混合液油气水混合液油和水进入上面泵油和水进入上面泵气体进入套管环空气体进入套管环空59潜油离心泵主要结构、工作原理及有关基本概念n 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）；n 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6

21、1潜油离心泵特性潜油离心泵特性62潜油离心泵基本知识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（Hu2/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1.2比重1.0比重0.7520磅/英寸2433磅/英寸2303磅/英寸2泵泵泵1000（英尺）634 4、额定电流不同的电机不能串联使用；5 5、泵应在厂家所推荐的最佳范围内运转。n 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；n 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；n 偏离的越多，上

22、止推轴承或下止推轴承磨损得越快；6 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 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，

23、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:n泵的扬程 n电机功率66潜油电泵选型设计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潜油电泵选型设计潜油电泵选型设计n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

24、量、扬程和功率进行修正.68潜油电泵选型设计潜油电泵选型设计稠油电泵井电泵设计扬程计算：1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选型设计潜油电泵采油原油乳化现象：70地面控制设备的选型地面控制设备的选型变压器选型基本原则：变压器选型基本原则：合适足够的防爆、防雨水性能（防护等级IP23，绝缘等级F）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1档基本够用）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日常管理日常管理启动启动（尽量

25、使用变频器启动）1 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500m的话，启动前最好往井里灌满轻质的清洁液体；2 2、按规定要求在电控柜上或变频器上实施启动程序；3 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 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 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 6、两次启动之间的间隔时间不得少于5分钟；7 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日常管理日常管理机组远行过程中日常应收集的主要数据机组远行过程中日

26、常应收集的主要数据1 1、检查记录卡片上的电流曲线是否正常；2 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 3、原设定的欠/过载、延时值是否漂移；4 4、日产量；5 5、出砂情况描述；6 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 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电流诊断法电泵正常运转情况下的电流曲线电泵正常运转情况下的电流曲线76电泵电流诊断法电泵电流诊断法油井含较多游离气油

27、井含较多游离气77电泵电流诊断法电泵电流诊断法井内有杂质井内有杂质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电机在线绝缘情况预测电机寿命79潜油电泵相关工艺技术潜油电泵相关工艺技术1.潜油电泵加导流罩技术n加深泵挂解决方法n提高液体流动速度，降低电机温升80潜油电泵相关工艺技术潜油电泵相关工艺技术2.大流道泵技术3.潜油电泵自带加热器开采稠油技术4.高气油比电潜泵n双分离器n 游离气压缩处理5.悬缆电潜泵8182潜油电泵测试技术潜油电泵测试技术n动液面测试n毛细管测试技术nPSI测试技术nY管测试技术n测压阀测试n永久式

28、压力计83动液面测试动液面测试84毛细管测压系统毛细管测压系统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

29、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.一定条件下，会出现气穴现象.902 2 射流泵工作原理示意图射流泵工作原理示意图913 3 射流泵工作特性射流泵工作特性射流泵无量纲特性曲线92 4 4 射流泵采油系统分类射流泵采油系统分类 按射流泵起下方式：按射流泵起下方式：钢丝起下式射流泵钢丝起下式射流泵 液力投捞式射流泵

30、液力投捞式射流泵 按动力液循环方式：按动力液循环方式：正循环方式射流泵正循环方式射流泵 反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：一般原则：（1）选择合适的喷喉面积比R值，常用的射流泵面积比在0.2350.400 之间。R值大于0.400的泵用于深井或井底压力低扬程高的井；R值 小于0.235的泵用于浅井或井底压力高而高排量举升的井。（2）选泵时要注意防止气蚀现象。R值小的泵由于其气蚀流量Mc值高 不易产生气蚀；泵工作点的流量比M值小于Mc值或泵吸入口压力P3高于 气蚀吸入压力Pc，不会发生气蚀。（3）选泵时力求获得

31、最大效率。97数学模型：（1）流量比(2)面积比(3)压头比H98(4)泵效(5)气蚀流量比Mc(6)气蚀吸入压力Pc99喷射泵无因次特性曲线100Guiberson公司喷嘴和喉管组合101102射流泵管柱、作业及测试1031射流泵管柱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射流泵作业方式射流泵作业方式钢丝打捞作业施工程序钢丝打捞作业施工程序下泵施工程序下泵施工程序110捞泵施工程序捞泵施工程序111液力投捞作业程序液力投捞作业程序液力投捞式作业适用于自由式

32、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NOGO部位测试113射流泵抽油井故障分析114常见故障分类：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，

33、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螺杆泵采油技术螺杆泵采油技术n概述n地面驱动螺杆泵n电动潜油螺杆泵n电动潜油双金属螺杆泵118概述概述119e-偏心距D螺杆断面直T-衬套导程N-转速120地面驱动螺杆泵地面驱动螺杆泵121n新型驱动杆(GB38,1100m)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

34、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Tb伸长率断面收缩率s(MPa)b(MPa)N.Ms(%)(%)KG3890593540801349KS22.262081016001048KS25.4680815225010.548KS28.674084023001248122n新型驱动装置(45Kw,800*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Kwr/minTmm7.575805005.8318

35、棘轮棘爪油杯380V50Hz400V50Hz460V60HzExnAT322.542123 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。n光杆锁紧密封器(螺栓孔234mm,外圆面380mm)124

36、 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22.542mm的驱动杆配合 2-3/83-1/2油管125电动潜油螺杆泵电动潜油螺杆泵126电动潜油螺杆泵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电动潜油螺杆泵电动潜油螺杆泵n系统保护器n螺杆泵n减速器保护器n减速器n电机保护器n二极电机128金属双螺杆泵的特点金属双螺杆泵的特点 金属双螺杆泵是旋转容积式泵的金属双螺杆泵是旋转容积式泵的种特殊类型

37、。在金属双螺杆泵中，通种特殊类型。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(见下图见下图)时，液体时，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。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电动潜油金属双螺杆泵129井下金属

38、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）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。与传统采在下、保护器在中间，传动轴均

39、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。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。）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。）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。双螺杆泵的监控。电动潜油金属双螺杆泵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的结构

40、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。分组成。电动潜油金属双螺杆泵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。自螺杆的载荷。固定部分主要由壳体

41、、流道、密封、润滑腔等组成。固定部分主要由壳体、流道、密封、润滑腔等组成。工作原理工作原理 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。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，据压力、排量要求及考虑制造、

42、安装等因素，6 6 1010个腔室构成一个泵级，经双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。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电动潜油金属双螺杆泵133气举采油简介134135136137有杆泵有杆泵水力泵水力泵电潜泵电潜泵气气 举举很好很好好好中等中等差差砂砂蜡蜡高气液比高气液比深井深井腐蚀性腐蚀性 适适 应应 性性 强强各机械采油适应性分析各机械采油适应性分析138139 将高压气通过井下将高压气通过井下气举阀连续注入产液中气举阀连续注入产液中连续气举连续气举原理 一般用于产能一般用于产能较高油井中，既较高油井中，既可利

43、用油管生产可利用油管生产也可利用套管生也可利用套管生产，举升效率较产，举升效率较高，应尽量采用。高，应尽量采用。连续气举适用条件14053气举原理：气举原理：注气降低举升流压梯度注气降低举升流压梯度气举设计目的：气举设计目的：少注气、多提液141改变注气量，注气改变注气量，注气压力，注气深度和压力，注气深度和管径控制气举液量管径控制气举液量142注注入入气气P PC CP PbtbtP Pt t 两个打开的力：两个打开的力：油管压力油管压力Pt和注气压力和注气压力Pc 一个关闭的力：一个关闭的力：波纹管充气压力波纹管充气压力Pbt工作原理工作原理143在地面利用钢丝工具即可更换的气举阀。避免动

44、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。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、盘根密包括导向套斜面、筒体、扶正块、锁肩、盘根密封段、阀口袋。封段、阀口袋。投捞阀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、投举阀

45、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。放和将阀固定在阀囊中。145井筒钢丝作业工具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气举投捞井口装置气举投捞井口装置147提纲提纲n修井作业n人工举升n井下工具148n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封隔器油管油管套管套管oiloiloiloil开发井地下采油工艺（一）150注采结合示意图开发井地下采油工艺（二）oilwater泵泵151裸眼筛管裸眼砾石充填管内射孔压裂充填管内射孔砾石充填膨

46、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潜油电泵潜油电泵3-1/2EU,油管油管3 1/2EU,井下安井下安全阀全阀4#圆 电圆 电缆缆cable泄泄压压阀阀顶 部 封顶 部 封隔器隔器筛管筛管密封筒1/4控控制管线制管线3 1/2 EU,工作筒工作筒 测测压压装装置置电电缆缆153井下安全阀井下安全阀过电缆封隔器过电缆封隔器油井管柱示意图：油井管柱示意图：下入井下安全阀和过下入井下安全阀和过电缆封隔器，使用于电缆封隔器，使用于地层压力高、气量大地层压力高、气量大的油井。目前共有的油井。目前共有4848口井。口井。154油井管柱示意图：油

47、井管柱示意图：155 D ESP 电 潜 泵 封 隔 器 与 环 空 排 气 阀156 T 型 自 平 衡 式 井 下 安 全 阀157 Y 型 接 头 158 F 型 座落接头 R 型 座 落 接 头159 CMD 型 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 1 防砂完井分层注水技术防砂完井分层注水技术 空心集成分层注水工艺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一投三分分层注水工艺技术 2 2 简易防砂后分层注水技术简易防砂后分层注水技术3 3 套管完井分层注水技术套管完井分层

48、注水技术4 4 多管分注多管分注分层注水分层注水163转盘面：0m采油平台下甲板：.20 82m海面:.32 2m泥面:.49 6m3670 4m20 8m隔水导管.,入泥.3 6m井 眼:.-/筛 管.2 3 5 80422 3 4 75 m812m:-/井 眼:.套 管.1 9 5 4071 9 4 99 6 m埕北油田井身结构图A31h1 1、防砂完井分层防砂完井分层注水工艺技术注水工艺技术 空心集成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渤海油田注水井井况特点 层数多、埋藏浅、胶结疏松易出砂层数多、埋藏浅、胶结疏松易出砂；防砂完井后管柱内通径较小防砂完井后管柱内通

49、径较小，密封光筒较短，密封光筒较短；注水井井斜较大注水井井斜较大；单井单井（单层）日注水量大单层）日注水量大；偏心分注管柱不适应偏心分注管柱不适应。关键问题关键问题 能适应能适应大斜度井大斜度井(30(30-6060)钢丝作业投捞；钢丝作业投捞；具有工作可靠的能测量大流量（具有工作可靠的能测量大流量（300m300m3 3/d/d600m600m3 3/d/d）测试仪器和配套的多层测试工艺测试仪器和配套的多层测试工艺。164工作原理：工作原理：分层：分层：分层配注工具主要由可分层配注工具主要由可定定位插入密封式配水位插入密封式配水器工作筒器工作筒，空心配水器组成。，空心配水器组成。插入密封式配

50、水器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。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注水通道。1 1、防砂完井分层防砂完井分层注水工艺技术注水工艺技术 空心集成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测试：小直径井下存储式流量计(或压或压力计力计)与由导向头、定位器组成的测试与由导向头、定位器组成的测试仪工具串配合。仪工具串配合。165 分层验封分层验封 采用井下电子压力计录取单层资料，通过改变采用井下电子压力计录取单层资料，通过改变井口注入压