采油工程基础知识课件.ppt

1、一、概述一、概述二、采油基本知识二、采油基本知识三、采油生产管理三、采油生产管理四、采油工艺技术四、采油工艺技术五、油田注水五、油田注水六、井下作业六、井下作业七、采油工程技术指标七、采油工程技术指标提提 纲纲什么是采油工程？什么是采油工程？采油工程采油工程是是油田开发过程中根据开发目标油田开发过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。技术措施的总称。油油田田开开发发开开发发方方案案钻井工程钻井工程地面工程地面工程采采油油工工程程油油气气销销售售油油气气处处理理采油工程系统的组成：采油工程系统的组成：l具有一定储存和流动特性的

2、孔隙或裂缝具有一定储存和流动特性的孔隙或裂缝介质系统，即油藏；介质系统，即油藏；l人工建造系统，包括井底、井筒、井口人工建造系统，包括井底、井筒、井口装置、采油设备、注水设备以及地面集输、装置、采油设备、注水设备以及地面集输、分离和储存设备等。分离和储存设备等。采油工程的任务：采油工程的任务：通过生产井和注水井采取一系列工程技术通过生产井和注水井采取一系列工程技术措施作用于油藏，使油气畅流入井，并经济措施作用于油藏，使油气畅流入井，并经济有效地举升至地面进行分离和计量等。有效地举升至地面进行分离和计量等。采油工程的主要目标采油工程的主要目标：经济、有效地将深埋于地下的原油开采至地经济、有效地将

3、深埋于地下的原油开采至地面。面。采油工程的专业特点：采油工程的专业特点：l 涉及的技术面广、综合性强而又复杂；涉及的技术面广、综合性强而又复杂；l 与油藏工程和地面工程有着紧密的联系；与油藏工程和地面工程有着紧密的联系；l 工作对象是生产条件随油藏动态而不断工作对象是生产条件随油藏动态而不断变化的采油井和注入井。变化的采油井和注入井。开展以油田开发方案、油田生产维护开展以油田开发方案、油田生产维护为主要内容的井下作业和采油生产技术管为主要内容的井下作业和采油生产技术管理工作，包括采油工程方案编制与实施、理工作，包括采油工程方案编制与实施、完井与试油、试采、生产过程管理、质量完井与试油、试采、生

4、产过程管理、质量管理等内容。管理等内容。主要工作内容：主要工作内容：油田开发总体建设方案油田开发总体建设方案 油藏地质研究油藏地质研究 油藏工程设计油藏工程设计 采油工程设计采油工程设计 钻井工程设计钻井工程设计 地面工程设计地面工程设计 总体经济评价总体经济评价 总体方案决策与制定总体方案决策与制定 采油工程方案的重要性采油工程方案的重要性:l总体方案的重要组成部分和总体方案的重要组成部分和方案实施的核心方案实施的核心l完成油藏工程方案开发指标的完成油藏工程方案开发指标的重要保障重要保障l地面工程建设的地面工程建设的依据和工作出发点依据和工作出发点l 采油采气工程技术是实现油气田开发方案的重

5、要采油采气工程技术是实现油气田开发方案的重要手段、是决定油气田产量高低、采油采气速度快慢、手段、是决定油气田产量高低、采油采气速度快慢、最终采收率大小、经济效益优劣等重要问题的关键技最终采收率大小、经济效益优劣等重要问题的关键技术。术。l 随着随着2020世纪世纪5050年代老君庙和克拉玛依油田的开发，年代老君庙和克拉玛依油田的开发，我国引进和自我探索了一批适应油田开发的采油工程我国引进和自我探索了一批适应油田开发的采油工程技术。技术。l 在在2020世纪世纪60-7060-70年代大庆油田和渤海湾油田的开发年代大庆油田和渤海湾油田的开发过程中，形成了中国的采油工程技术，并在实践中逐过程中，形

6、成了中国的采油工程技术，并在实践中逐步完善配套。步完善配套。采油工程技术的发展历程采油工程技术的发展历程l 2020世纪世纪8080年代以后，在老油田全面调整年代以后，在老油田全面调整挖潜和特殊类型油气藏开发中，形成了适挖潜和特殊类型油气藏开发中，形成了适用于中国用于中国多层油气藏、气顶油藏、低渗透多层油气藏、气顶油藏、低渗透油气藏、复杂断块油气藏、砂砾岩油气藏、油气藏、复杂断块油气藏、砂砾岩油气藏、裂缝性油气藏、稠油油藏、高凝油油藏和裂缝性油气藏、稠油油藏、高凝油油藏和凝析油油气藏凝析油油气藏等多类油气藏开发的等多类油气藏开发的1313多套多套采油采气工程技术。采油采气工程技术。一、概述一、

7、概述二、采油基本知识二、采油基本知识三、采油生产管理三、采油生产管理四、采油工艺技术四、采油工艺技术五、油田注水五、油田注水六、井下作业六、井下作业七、采油工程技术指标七、采油工程技术指标提提 纲纲1 1油气生产与处理过程油气生产与处理过程2 2采油方式分类采油方式分类3 3自喷井自喷井4 4抽油机井抽油机井5 5电泵井电泵井6 6螺杆泵井螺杆泵井7 7气举采油气举采油8 8采油方式比较采油方式比较二、采油基本知识1 1油气生产与处理过程油气生产与处理过程井井计计 量量中中 转转联合站联合站（三相三相、原稳原稳、储油储油、气处理气处理）注注 水水 井井油气生产与处理过程示意图油气生产与处理过程

8、示意图附：高一联流程图采采油油方方式式自喷采油自喷采油人工举人工举升采油升采油有杆采油有杆采油无杆采油无杆采油抽油机井抽油机井地面驱动螺杆泵地面驱动螺杆泵潜油电泵井潜油电泵井潜油螺杆泵潜油螺杆泵气举气举水力活塞泵水力活塞泵射流泵射流泵2 2采油方式分类采油方式分类什么是人工举升？什么是人工举升？在地层的天然能量不足以维持自喷生在地层的天然能量不足以维持自喷生产或者虽然可以自喷但产量达不到要求时，产或者虽然可以自喷但产量达不到要求时，在井筒中下入机械设备，对流体做功，使在井筒中下入机械设备，对流体做功，使流体能够流到地面的工艺过程，称为人工流体能够流到地面的工艺过程，称为人工举升。举升。2 2采

9、油方式分类采油方式分类自喷井自喷井3 3自喷井自喷井井口装置井口装置油管油管套管套管什么是油补距、套补距？井口装置示意图井口装置示意图1-1-油管压力表油管压力表22清蜡闸门清蜡闸门33生产闸门生产闸门44油嘴套油嘴套55出油管出油管66总闸门总闸门77套管闸门套管闸门88套管压力表套管压力表99套管套管1010油管油管井口装置l 采油树是控制和调节油井生产的主要设备。采油树是控制和调节油井生产的主要设备。l 它的主要作用是：它的主要作用是：悬挂油管，承托井内全部油管柱重量；悬挂油管，承托井内全部油管柱重量；密封油套管间的环形空间；密封油套管间的环形空间；控制和调节油井的生产；控制和调节油井的

10、生产；保证各项井下作业施工的顺利进行；保证各项井下作业施工的顺利进行；录取油套压力资料、测压、清蜡等日常管理录取油套压力资料、测压、清蜡等日常管理工作。工作。采油树l采油树按连接方式分为采油树按连接方式分为三类：三类：法兰连接法兰连接的采油树；的采油树；丝扣连接的采油树；丝扣连接的采油树；卡箍连接的采油树。卡箍连接的采油树。采油树l 采油树附件：采油树附件：套管头套管头：套管头装在整个井口装置的最下端，：套管头装在整个井口装置的最下端，其作用是连接井内各层套管，并密封各层套管其作用是连接井内各层套管，并密封各层套管的环形空间。通常表层套管与法兰连接有两种的环形空间。通常表层套管与法兰连接有两种

11、方式：焊接或螺纹连接方式。方式：焊接或螺纹连接方式。油管头油管头：其作用是悬挂下入井下油管、井下：其作用是悬挂下入井下油管、井下工具，密封油套环空。工具，密封油套环空。采油树4 4抽油机井抽油机井抽油杆抽油杆抽油装置抽油装置抽油机抽油机抽油泵抽油泵附件附件（1 1）抽油机）抽油机l冀东抽油机冀东抽油机-1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1010 1111 常规型常规型前置型前置型异相型异相型斜井式斜井式抽油机抽油机游梁式游梁式无游梁式无游梁式（链条机、液压机等）（链条机、液压机等）（其它抽油机（其它抽油机:a a b b c c d d e e）抽油机的主

12、要部件抽油机的主要部件普通抽油杆普通抽油杆（C C级、级、D D级、级、K K级、级、KDKD级等）级等）特种抽油杆特种抽油杆抽抽油油杆杆超高强度抽油杆超高强度抽油杆玻璃钢抽油杆玻璃钢抽油杆空心抽油杆空心抽油杆电热抽油杆电热抽油杆连续抽油杆连续抽油杆柔性抽油杆柔性抽油杆（2 2）抽油杆）抽油杆抽油杆是有杆抽油设备的重要部件之一，其作抽油杆是有杆抽油设备的重要部件之一，其作用是将抽油机的动力传递给井下抽油泵用是将抽油机的动力传递给井下抽油泵.(图片图片)杆式泵杆式泵（原理原理）特种泵特种泵抽抽油油泵泵液力反馈泵液力反馈泵防砂卡泵防砂卡泵（如（如长柱塞泵长柱塞泵）柔性金属泵柔性金属泵（结构结构）双

13、作用泵双作用泵（原理原理）两级压缩泵两级压缩泵管式泵管式泵（实物实物）（3 3）抽油泵）抽油泵电动潜油离心泵简称电泵，是利用地面专用变电动潜油离心泵简称电泵，是利用地面专用变压器通过潜油电缆把电能传递给潜油电机，再通压器通过潜油电缆把电能传递给潜油电机，再通过多级离心泵把井液举升到地面的一种机械采油过多级离心泵把井液举升到地面的一种机械采油方式。方式。5 5电泵井电泵井（1 1）电泵装置的组成）电泵装置的组成电泵电泵机组机组电电泵泵装装置置潜油电机潜油电机保护器保护器分离器分离器离心泵离心泵潜油电缆潜油电缆控制柜控制柜变压器变压器附属装备附属装备（特殊采油树、井（特殊采油树、井下测试装置、小扁

14、下测试装置、小扁护罩、单流阀、泄护罩、单流阀、泄油阀等）油阀等）（2 2）井口装置）井口装置井口高压密封端子井口高压密封端子u10KV10KV电压电压u绝缘性能绝缘性能2500M2500Mu工作压力工作压力2525MPaMPau温度温度150150潜油电机的外形为细长潜油电机的外形为细长圆柱体，分单节和多节，节圆柱体，分单节和多节，节中分段，每段相当一个小电中分段，每段相当一个小电机。每节电机由多个相同的机。每节电机由多个相同的小电机组成。在单节电机内小电机组成。在单节电机内是由同一个外壳、同一个绕是由同一个外壳、同一个绕组、同一根轴组装而成的。组、同一根轴组装而成的。它主要由定子、转子、止推

15、它主要由定子、转子、止推轴承、油路循环系统组成。轴承、油路循环系统组成。（3 3）潜油电机）潜油电机保护器的作用是连接电保护器的作用是连接电机和离心泵，防止井液进机和离心泵，防止井液进入电机。入电机。（4 4）保护器）保护器保护器分为沉淀（沉降）保护器分为沉淀（沉降）式保护器和胶囊式保护器。式保护器和胶囊式保护器。胶囊式保护器上部为胶囊胶囊式保护器上部为胶囊式结构，内装有润滑油，下部式结构，内装有润滑油，下部为沉降式结构。为沉降式结构。特点：密封可特点：密封可靠，寿命长；电机油漏失少；靠，寿命长；电机油漏失少；机械密封分散，散热性好。机械密封分散，散热性好。l保护器原理保护器原理油气分离器是为

16、了将油气分离器是为了将井液中的气体分离出，保井液中的气体分离出，保证泵正常运转的装置。证泵正常运转的装置。常用的分离器有沉降常用的分离器有沉降式和旋转式两种：沉降式式和旋转式两种：沉降式分离器出现较早，但目前分离器出现较早，但目前由于分离效率低、适用范由于分离效率低、适用范围小已逐渐被旋转式分离围小已逐渐被旋转式分离器所取代。器所取代。（5 5）油气分离器）油气分离器潜油离心泵就是一个多级潜油离心泵就是一个多级离心泵。由多个叶轮和导轮离心泵。由多个叶轮和导轮组成，分多节串联。其转动组成，分多节串联。其转动部分主要有轴、键、叶轮、部分主要有轴、键、叶轮、垫片、轴套和定位卡簧等，垫片、轴套和定位卡

17、簧等，固定部分主要有壳体、泵头、固定部分主要有壳体、泵头、泵座、导轮和扶正轴承等。泵座、导轮和扶正轴承等。相邻两节泵的泵壳用法兰连相邻两节泵的泵壳用法兰连接，轴用花键套连接。接，轴用花键套连接。（6 6）潜油离心泵）潜油离心泵潜油电缆分为圆型和扁型两种。潜油电缆分为圆型和扁型两种。（7 7）潜油电缆）潜油电缆1-1-导体导体 2-2-绝缘层绝缘层3-3-护套层护套层4-4-衬垫层或护套层衬垫层或护套层 5-5-铠装层铠装层 l 变压器变压器的作用是的作用是将电源电压变为电机所需电压将电源电压变为电机所需电压。l 控制屏控制屏的作用是的作用是控制电机运行，短路、过载、欠控制电机运行，短路、过载、

18、欠载保护载保护。（8 8）变压器、控制柜）变压器、控制柜电泵最早是由苏联人电泵最早是由苏联人A.S.A.S.艾鲁托诺夫于艾鲁托诺夫于19231923年年研究发明的，并且把这种泵的概念介绍到美国。研究发明的，并且把这种泵的概念介绍到美国。19261926年美国第一台潜油电泵在洛杉机问世，从此开年美国第一台潜油电泵在洛杉机问世，从此开始了潜油电泵用于原油生产的历史。美国在潜油电始了潜油电泵用于原油生产的历史。美国在潜油电泵的研究制造和使用方面已有近八十年的历史，无泵的研究制造和使用方面已有近八十年的历史，无论是在制造工艺，还是在应用技术方面都居世界领论是在制造工艺，还是在应用技术方面都居世界领先地

19、位。先地位。我国是从我国是从19641964年开始进行潜油电泵的研制和抽年开始进行潜油电泵的研制和抽油试验，于油试验，于19811981年由天津电机厂首先研制成功排量年由天津电机厂首先研制成功排量200m3/d,200m3/d,扬程为扬程为800m800m的潜油电泵机组。的潜油电泵机组。（9 9）潜油电泵发展历史）潜油电泵发展历史l 潜油电泵具有排量大、地面设备及向井下传递潜油电泵具有排量大、地面设备及向井下传递能量的方式简单等特点，常作为高产井及中、高能量的方式简单等特点，常作为高产井及中、高含水期油井提高排液量的一种采油方式。含水期油井提高排液量的一种采油方式。l 电泵的优点：大排量，操作

20、简单，自动化程度电泵的优点：大排量，操作简单，自动化程度高，适合斜井和水平井，容易清蜡，检泵周期比高，适合斜井和水平井，容易清蜡，检泵周期比较长等。较长等。l 电泵的缺点：下深受电机功率和耐温等级的限电泵的缺点：下深受电机功率和耐温等级的限制，可选排量受套管尺寸的限制，一次投资高，制，可选排量受套管尺寸的限制，一次投资高，维修成本高，气体影响泵效等。维修成本高，气体影响泵效等。（1010）潜油电泵的特点）潜油电泵的特点螺杆泵是一种内啮螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵，合偏心回转的容积泵，可以将介质连续地，均可以将介质连续地，均速地、而且容积恒定地速地、而且容积恒定地从吸入口送到压出端。从吸入

21、口送到压出端。6 6螺杆泵井螺杆泵井单螺杆泵由法国人勒内单螺杆泵由法国人勒内莫依诺发明莫依诺发明,距今已距今已有有7070多年的历史。螺杆泵应用于原油开采是最近多年的历史。螺杆泵应用于原油开采是最近二十几年的事情，它是为开采高粘度原油而设计二十几年的事情，它是为开采高粘度原油而设计的。的。我国从我国从 80 80 年代末期开始研究和应用螺杆泵年代末期开始研究和应用螺杆泵举升技术，进入举升技术，进入 90 90 年代以后螺杆泵的研究与应年代以后螺杆泵的研究与应用开始加快。目前已形成排量为用开始加快。目前已形成排量为2-800m3/d2-800m3/d、扬、扬程为程为500-2000m500-20

22、00m的系列产品，并已在国内各大油的系列产品，并已在国内各大油田推广应用。田推广应用。（1 1）螺杆泵技术的发展）螺杆泵技术的发展由于螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的由于螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间分隔成多个密封空间。吸入口和排出口之间分隔成多个密封空间。随着螺杆的转动，这些密封空间在泵的吸入随着螺杆的转动，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中并端不断形成，将吸入室中的液体封入其中并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭在各空间中的液体不断排出。将封闭在各空间中的液体不断排出。（2 2）单螺杆泵工作原理）单

23、螺杆泵工作原理l优点：优点：螺杆泵运动部件少，没有阀件和复杂的流道，螺杆泵运动部件少，没有阀件和复杂的流道，吸入性能好，水力损失小，介质连续均匀吸入和排吸入性能好，水力损失小，介质连续均匀吸入和排出，砂粒不易沉积，不易结蜡，不会产生气锁现象出，砂粒不易沉积，不易结蜡，不会产生气锁现象，同时螺杆泵采油系统又具有结构简单、体积小、，同时螺杆泵采油系统又具有结构简单、体积小、重量轻、耗能低、投资低、使用和安装维修保养方重量轻、耗能低、投资低、使用和安装维修保养方便等特点，在举升条件相同的情况下，与抽油机和便等特点，在举升条件相同的情况下，与抽油机和电泵相比，一次性投资少、能耗低、适应性强，具电泵相比

24、，一次性投资少、能耗低、适应性强，具有明显的优势。有明显的优势。（3 3）螺杆泵的主要特点）螺杆泵的主要特点l 缺点：缺点：定子最容易损坏，每次检泵，必须起下管柱；定子最容易损坏，每次检泵，必须起下管柱；泵需要流体润滑，定子弹性体易老化；泵需要流体润滑，定子弹性体易老化；不适合在注蒸汽井应用；不适合在注蒸汽井应用；对井斜要求比较高。对井斜要求比较高。总压头较小，下泵深度受限制。总压头较小，下泵深度受限制。地面电控箱地面电控箱地面地面驱动驱动装置装置驱动杆驱动杆螺杆泵螺杆泵螺螺杆杆泵泵装装置置（4 4）螺杆泵装置的组成）螺杆泵装置的组成详细结构详细结构7 7气举采油气举采油气举是一种对油井适应性

25、较强的机械采气举是一种对油井适应性较强的机械采油方式。它的举升深度大，生产范围大，井油方式。它的举升深度大，生产范围大，井下测试工艺简单。在有足够气源的条件下，下测试工艺简单。在有足够气源的条件下，通常被选为高油气比、高产深井及定向井，通常被选为高油气比、高产深井及定向井，特别是丛式井的采油方式。特别是丛式井的采油方式。（1 1）气举原理）气举原理（2 2）气举工艺技术发展历程）气举工艺技术发展历程l气举采油法的第一次应用是气举采油法的第一次应用是18641864年在美国宾夕弗尼亚年在美国宾夕弗尼亚州油田。由于气举井的井底压力低和采油指数小，所以效州油田。由于气举井的井底压力低和采油指数小，所

26、以效果不好而被停用。直到果不好而被停用。直到18971897年，气举采油法才在俄国阿塞年，气举采油法才在俄国阿塞尔拜疆油田重新得到应用，并取得了良好的效果。尔拜疆油田重新得到应用，并取得了良好的效果。l2020世纪世纪3030年代，在苏联的巴库、罗兹内和依辛贝姆等年代，在苏联的巴库、罗兹内和依辛贝姆等油田都得到了广泛的应用。但是，随着该地区的油藏衰竭油田都得到了广泛的应用。但是，随着该地区的油藏衰竭和地层压力下降，气举井的产量减少和采油成本递增，使和地层压力下降，气举井的产量减少和采油成本递增，使得得2020世纪世纪4040年代初，在苏联油田上开始了从气举采油法到年代初，在苏联油田上开始了从气

27、举采油法到泵法的过渡。泵法的过渡。l 我国自我国自2020世纪世纪8080年代开始，在辽河、中原油田相继采用年代开始，在辽河、中原油田相继采用了气举采油技术，都取得了良好的效果。了气举采油技术，都取得了良好的效果。辽河兴隆台油田，在辽河兴隆台油田，在19831983年就有年就有5050多口油井采用了无压多口油井采用了无压缩机连续气举法，取得了明显的增油和节电效益。辽河牛缩机连续气举法，取得了明显的增油和节电效益。辽河牛居油田从居油田从19851985年开始，已有年开始，已有4545口气举井投产。与抽油机井口气举井投产。与抽油机井相比较，平均单井日增油量达相比较，平均单井日增油量达3 3倍左右。

28、倍左右。中原油田自中原油田自19831983年开始气举采油工艺试验以来，就有年开始气举采油工艺试验以来，就有6060多口气举井正常工作。多口气举井正常工作。19861986年以来，中原油田还在年以来，中原油田还在6 6口井中口井中进行了间歇气举采油试验。进行了间歇气举采油试验。（2 2）气举工艺技术发展历程）气举工艺技术发展历程l 新疆塔里木地区的轮南油田，自新疆塔里木地区的轮南油田，自19911991年决定采用气举采年决定采用气举采油法以来，已建成了压气站油法以来，已建成了压气站1 1座，有座，有2121口气举井投产，而且口气举井投产，而且生产正常。生产正常。l气举技术还是天然气田排水采气的

29、一种有效的工艺技术。气举技术还是天然气田排水采气的一种有效的工艺技术。如四川威远气田的威如四川威远气田的威9393井，采用连续气举井，采用连续气举8 8天天1010小时后，就小时后，就突变为具有工业价值的高产气井。突变为具有工业价值的高产气井。l我国在气举设备（气举管柱、气举阀、天然气压缩机及地我国在气举设备（气举管柱、气举阀、天然气压缩机及地面配气站）的合理选择、气举工况的正确计算以及配套工面配气站）的合理选择、气举工况的正确计算以及配套工艺技术的应用等方面都已积累了相当丰富的实践经验，已艺技术的应用等方面都已积累了相当丰富的实践经验，已形成系列。形成系列。（2 2）气举工艺技术发展历程）气

30、举工艺技术发展历程 各种采油方式有各自的工作原理、举升能力各种采油方式有各自的工作原理、举升能力和对油井开采条件的适应性。采油方式的选择与和对油井开采条件的适应性。采油方式的选择与油藏地质特点、油田开发动态、油井生产能力以油藏地质特点、油田开发动态、油井生产能力以及地面环境等密切相关，它直接影响原油产量和及地面环境等密切相关，它直接影响原油产量和油田开发效果油田开发效果。8 8采油方式比较采油方式比较（1 1）不同举升方式的评价指标）不同举升方式的评价指标综合指标综合指标技术技术检泵周期检泵周期机械效率机械效率产油量产油量地面设备利用率地面设备利用率设备配套程度设备配套程度工人技术水平要求工人

31、技术水平要求调参难易程度调参难易程度后勤维修难易程度后勤维修难易程度现场可接受程度现场可接受程度经济经济管理管理其他其他局部参数局部参数X X的评估值表的评估值表不同人工举升方式的评估值局部参数项，Xi常规有杆泵螺杆泵电泵水力泵气举X1，低产井、低气井44140X2，中深井42344X3，试井33333X4，长期连续工作32333X5，产量变化灵活性33223X6，工艺配套程度42333X7，深抽有效性32233X8，分采效果31212X9，斜井32444X10，强采22412l 介绍一种量化的评估方法介绍一种量化的评估方法局部参数局部参数Y Y的评估值表的评估值表不同人工举升方式的评估值局部

32、参数项，Yi常规有杆泵螺杆泵电泵水力泵气举Y1，操作可靠性32333Y2，维护简便性33122Y3，效率33321Y4，系统灵活性32212Y5，设备简单性13232Y6，基建投资22122Y7，钢材利用率(反比于钢材消耗量)12211等级综合参数计算结果表等级综合参数计算结果表不同人工举升方式的评估值评估值常规有杆泵螺杆泵电泵水力泵气举X3.0162.1702.4212.3520Y2.0682.3801.8421.8421.575Z2.4972.2732.1122.0810l 结论结论常规有杆泵采油方式的等级综合参数常规有杆泵采油方式的等级综合参数较高，其次是地面驱动螺杆泵采油方式。较高，其

33、次是地面驱动螺杆泵采油方式。（2 2）冀东油田电泵、螺杆泵应用情况）冀东油田电泵、螺杆泵应用情况 冀东油田主要机采方式的能耗对比冀东油田主要机采方式的能耗对比一、概述一、概述二、采油基本知识二、采油基本知识三、采油生产管理三、采油生产管理四、采油工艺技术四、采油工艺技术五、油田注水五、油田注水六、井下作业六、井下作业七、采油工程技术指标七、采油工程技术指标提提 纲纲三、采油生产管理采采油油生生产产管管理理巡回检查巡回检查资料录取资料录取设备保养设备保养现场管理现场管理日常管理日常管理故障处理故障处理油水井分析油水井分析管理维护措施管理维护措施工况调整工况调整井站管理井站管理油井管理油井管理注水

34、管理注水管理1 1采油站流程介绍采油站流程介绍l井口掺水流程井口掺水流程l自喷井流程自喷井流程l 管理对象：自喷井、抽油机井、电泵井、螺杆管理对象：自喷井、抽油机井、电泵井、螺杆泵井、特殊井泵井、特殊井（如（如气井气井、抽喷井抽喷井等）等）。l 任务和目标：维护油井正常生产，减轻砂、蜡、任务和目标：维护油井正常生产，减轻砂、蜡、气、稠等因素对生产的影响。提高生产时率、延长气、稠等因素对生产的影响。提高生产时率、延长油井免修期。油井免修期。（采油工日常（采油工日常工作工作 内容内容）l 管理措施：调参、洗井、清防蜡、降粘、控套、管理措施：调参、洗井、清防蜡、降粘、控套、憋压、碰泵、校防冲距、间开

35、等。憋压、碰泵、校防冲距、间开等。l 油井分析：油井分析：（宏观控制图宏观控制图、单井泵效单井泵效、功功图图等）。等）。2 2油井管理油井管理介绍几种常用工具l 注水任务注水任务保持油层长期稳定的吸水能力，完保持油层长期稳定的吸水能力，完成分层配注任务，根据相连通的油井地下动态变成分层配注任务，根据相连通的油井地下动态变化及时调整配注量。化及时调整配注量。l“三定三定”定性、定压、定量。定性、定压、定量。l“三率三率”分层注水井的测试率、测试合格率、分层注水井的测试率、测试合格率、分层注水合格率。分层注水合格率。l“一平衡一平衡”年度地下注采平衡。年度地下注采平衡。l“三个及时三个及时”及时取

36、全取准资料、及时分析、及时取全取准资料、及时分析、及时调整。及时调整。3 3注水管理注水管理l 注水管理内容注水管理内容:水质监测分析水质监测分析 注水井洗井注水井洗井 资料录取资料录取 注水井分析注水井分析 故障分析处理故障分析处理一、概述一、概述二、采油基本知识二、采油基本知识三、采油生产管理三、采油生产管理四、采油工艺技术四、采油工艺技术五、油田注水五、油田注水六、井下作业六、井下作业七、采油工程技术指标七、采油工程技术指标提提 纲纲1 1完井工艺完井工艺2 2举升工艺举升工艺3 3压裂工艺压裂工艺4 4解堵工艺解堵工艺5 5防砂工艺防砂工艺6 6堵水与调剖工艺堵水与调剖工艺7 7大修工

37、艺大修工艺8 8清防垢、清防蜡工艺清防垢、清防蜡工艺9 9防偏磨工艺防偏磨工艺1010稠油开采技术稠油开采技术1111油层保护技术油层保护技术1212微生物采油技术微生物采油技术四、采油工艺技术1 1完井工艺完井工艺完井方式完井方式裸眼完井裸眼完井射孔完井射孔完井衬管完井衬管完井砾石充填完井砾石充填完井筛管完井筛管完井复合完井复合完井完井是指从钻开油层开始完井是指从钻开油层开始,直到油井正式投产直到油井正式投产为止所进行的一系列工艺措施。包括钻开油气层、为止所进行的一系列工艺措施。包括钻开油气层、确定完井方式、安装井口和井口装置等。确定完井方式、安装井口和井口装置等。1 1完井工艺完井工艺1

38、1完井工艺完井工艺1 1完井工艺完井工艺1 1完井工艺完井工艺1 1完井工艺完井工艺1 1完井工艺完井工艺冀东油田水平井完井工艺介绍冀东油田水平井完井工艺介绍悬挂筛管完井管柱图悬挂筛管完井管柱图小井眼侧钻完井管柱图小井眼侧钻完井管柱图冀东油田水平井完井工艺介绍冀东油田水平井完井工艺介绍人工举升方法各有其特点和适应性，因此，根人工举升方法各有其特点和适应性，因此，根据油田实际情况选择最佳的人工举升方法，以发据油田实际情况选择最佳的人工举升方法，以发挥油井的最大潜力，取得最佳的经济效益，是非挥油井的最大潜力，取得最佳的经济效益，是非常必要的。常必要的。自喷采油设备简单、管理方便、经济效益高，自喷采

39、油设备简单、管理方便、经济效益高，只要地层能量允许，它就是首选的采油方法。因只要地层能量允许，它就是首选的采油方法。因此，采油方法的优选通常就是人工举升方法的优此，采油方法的优选通常就是人工举升方法的优选。选。2 2举升工艺举升工艺（1 1）选择举升方式应考虑的因素）选择举升方式应考虑的因素油井的供液能力是选择人工举升方法的主要依据之一，油井的供液能力是选择人工举升方法的主要依据之一，举升方法的选择实质上就是选择能够发挥油井潜在产能的举升方法的选择实质上就是选择能够发挥油井潜在产能的经济有效的举升手段。选择人工举升方法应考虑以下一些经济有效的举升手段。选择人工举升方法应考虑以下一些因素因素 油

40、藏的驱动类型；油藏的驱动类型；油藏流体的性质；油藏流体的性质；油井的完井状况及生产动态油井的完井状况及生产动态 ；油井生产中出现的问题；油井生产中出现的问题；油井所处的地面环境；油井所处的地面环境；油田开发中后期的开采方式（如注水、注气、注油田开发中后期的开采方式（如注水、注气、注聚合物、注蒸气及其它化学驱）；聚合物、注蒸气及其它化学驱）；各种采油方法的经济效果。各种采油方法的经济效果。（2 2）选择举升方式的基本原则）选择举升方式的基本原则 能够充分发挥油井的生产能力，满足开发方案能够充分发挥油井的生产能力，满足开发方案规定的配产任务；规定的配产任务；所选举升设备工作效率较高；所选举升设备工

41、作效率较高；所选举升方法可靠，对油井的生产状况具有较所选举升方法可靠，对油井的生产状况具有较强的适应性；强的适应性；立足于减少井下作业工作量，所选举升方法的立足于减少井下作业工作量，所选举升方法的油井维修与管理较方便；油井维修与管理较方便；适合油田野外工作环境和动力供应条件；适合油田野外工作环境和动力供应条件；所选举升方法投资少、效益高。所选举升方法投资少、效益高。下腔进油阀下腔出油阀上腔出油阀 活塞总成泵 筒空心拉杆上腔进油阀联接管拉杆密封管防砂阀大排量双作用抽油泵大排量双作用抽油泵下腔进油阀下腔出油阀上腔出油阀下泵活塞总成空心拉杆泵 筒上腔进油阀拉杆密封管上泵主要由进油阀出油阀 上泵活塞总

42、成上泵筒大排量并联抽油泵大排量并联抽油泵下腔进油阀下腔出油阀上腔出油阀下泵活塞总成空心拉杆泵 筒上腔进油阀拉杆密封管上泵活塞总成上泵筒反馈式双作用抽油泵反馈式双作用抽油泵（3 3）冀东油田举升工艺应用情况）冀东油田举升工艺应用情况柔性金属泵结构原理图最大下深最大下深/平均下深平均下深m m泵挂处井斜泵挂处井斜56 1880.61/1607.4856 1880.61/1607.48 44 44 1907.67/1752.041907.67/1752.04 38 38 2501.55/2002.202501.55/2002.2067.1567.15柔性金属泵柔性金属泵l 适合开采稠油或聚合物液；适

43、合开采稠油或聚合物液；l 排砂能力好，适应油井适度出砂情况；排砂能力好，适应油井适度出砂情况；l 无乳化作用，节省地面处理费用；无乳化作用，节省地面处理费用；l 无杆管磨损问题、可用于斜井、水平无杆管磨损问题、可用于斜井、水平井；井；l 井口无驱动设备，节省地面空间；井口无驱动设备，节省地面空间；l 井口无动密封；井口无动密封；l 可实现远程管理。可实现远程管理。潜油螺杆泵的特点：潜油螺杆泵的特点：潜油螺杆泵潜油螺杆泵冀东油田目前电泵井应用情况冀东油田目前电泵井应用情况冀东油田目前螺杆泵应用情况冀东油田目前螺杆泵应用情况3 3压裂工艺压裂工艺（1 1）压裂的基本概念：）压裂的基本概念：l 水力

44、压裂：利用高压泵组，在超过油层吸液能力排量的水力压裂：利用高压泵组，在超过油层吸液能力排量的情况下，将压裂液泵入井中形成高压，或利用压裂管柱将情况下，将压裂液泵入井中形成高压，或利用压裂管柱将高压作用于目的层，当压力超过油层地应力和抗张强度时，高压作用于目的层，当压力超过油层地应力和抗张强度时，油层形成裂缝，然后利用携砂液将支撑剂带入裂缝并支撑油层形成裂缝，然后利用携砂液将支撑剂带入裂缝并支撑裂缝，从而改善油层的导流能力，实现增产、增注的目的。裂缝，从而改善油层的导流能力，实现增产、增注的目的。l 高能气体压裂：利用火药或火箭推进剂燃烧，瞬时产生高能气体压裂：利用火药或火箭推进剂燃烧，瞬时产生

45、高温、高压气体，压开多条径向裂缝，同时裂缝面会产生高温、高压气体，压开多条径向裂缝，同时裂缝面会产生轻微的错动，当裂缝闭合后仍能保持一定的导流能力。轻微的错动，当裂缝闭合后仍能保持一定的导流能力。l 水力压裂技术从水力压裂技术从19471947年开始迄今已有年开始迄今已有5050多年的发展历多年的发展历史，五、六十年代，作为单井增产增注措施。史，五、六十年代，作为单井增产增注措施。l 七十年代，根据低渗透油田勘探开发的需要，压裂成七十年代，根据低渗透油田勘探开发的需要，压裂成为油气藏改造的重要手段为油气藏改造的重要手段 。l 八十年代，由于压裂优化设计、裂缝诊断及压裂材料八十年代，由于压裂优化

46、设计、裂缝诊断及压裂材料的发展，极大地促进了各项压裂工艺技术的发展。的发展，极大地促进了各项压裂工艺技术的发展。l 进入九十年代以后，水力压裂逐渐成为低渗透油田开进入九十年代以后，水力压裂逐渐成为低渗透油田开发的主导措施。发的主导措施。（2）压裂技术发展历史压裂技术发展历史（中间平衡工艺中间平衡工艺，桥塞压裂工艺桥塞压裂工艺）冀东油田自冀东油田自20062006年以来通过与国外公司的交年以来通过与国外公司的交流与合作，压裂技术在控制滤失、优化施工参数、流与合作，压裂技术在控制滤失、优化施工参数、施工质量控制等方面做了大量工作，突破了最高施工质量控制等方面做了大量工作，突破了最高砂比砂比3030

47、的技术界限，施工规模增大，施工效果的技术界限，施工规模增大，施工效果明显改善。明显改善。（3 3）冀东油田压裂技术应用情况）冀东油田压裂技术应用情况（G17-2施工现场）l 20072007年压裂工作量统计年压裂工作量统计井别井别项目项目总井次总井次可比可比井次井次有效有效井次井次有效有效率率%增油增油（注）（注）油井油井老井老井6 66 64 466.7 66.7 27622762投产投产4 4试油试油1515水井水井老井老井5 53 33 3 10010031143114转注转注4 4合计合计34344 4解堵工艺解堵工艺l酸化解堵：酸化解堵：通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙通过酸液对岩石胶

48、结物或地层孔隙(裂缝裂缝)内堵内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗塞物等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。透性。解堵酸化：使用常规酸酸化解堵酸化：使用常规酸酸化基质酸化：采用缓速酸或常规酸加缓速添加剂基质酸化：采用缓速酸或常规酸加缓速添加剂l水力震荡解堵：水力震荡解堵：利用水力脉冲震荡器，产生自激震荡形成利用水力脉冲震荡器，产生自激震荡形成的脉冲射流作用于油层，产生疲劳裂隙。的脉冲射流作用于油层，产生疲劳裂隙。l水力旋转射流解堵：水力旋转射流解堵：利用井下的水力旋转射流震荡器，产利用井下的水力旋转射流震荡器，产生高压的震荡旋转射流，既有效地冲洗射孔孔眼，也

49、有水力生高压的震荡旋转射流，既有效地冲洗射孔孔眼，也有水力震荡解堵的作用震荡解堵的作用（1 1）解堵工艺技术分类）解堵工艺技术分类l电脉冲井底处理电脉冲井底处理：通过井下液体中电容电极的高压放电，通过井下液体中电容电极的高压放电，在油层中造成定向传播的压力脉冲和强电磁场，产生空化在油层中造成定向传播的压力脉冲和强电磁场，产生空化作用，解除油层污染。作用，解除油层污染。l超声波井底处理超声波井底处理：利用超声波的振动、空化作用等作用于：利用超声波的振动、空化作用等作用于油层，解除近井地带的污染和堵塞。油层，解除近井地带的污染和堵塞。l人工地震人工地震：利用地面人工震源产生强大的波动场作用于油：利

50、用地面人工震源产生强大的波动场作用于油层进行振动处理，从而提高油层中油相渗透性及毛管渗流层进行振动处理，从而提高油层中油相渗透性及毛管渗流和重力渗流速度。和重力渗流速度。l微生物处理微生物处理：通过向油层注入选择的微生物，微生物为了：通过向油层注入选择的微生物，微生物为了生存就地生长，其产物随之发生激励和运移，从而提高原生存就地生长，其产物随之发生激励和运移，从而提高原油采收率的技术措施。油采收率的技术措施。l 水平井解堵技术：水平井解堵技术：水平井酸化工艺难点是井段长、均匀布酸困难。水平井酸化工艺难点是井段长、均匀布酸困难。浅层水平井在常规酸化施工中，表现为施工压力浅层水平井在常规酸化施工中