第五章 采油工程.ppt

5.1.2 自喷采油 在原始条件下，油层岩石与孔隙空间内的流体处于压力平衡状态，一旦钻开油层，由于井中的压力低于油层内部的压力，在井筒与油层之间就造成了压差，油层压力就推动石油向压力低的井底流去。 如果油层具有足够的能量，不仅能将原油从油层内驱入井底，而且还能够将其由井底连续不断的举升到地面上来。这样的生产井，称为自喷井。用这种自喷的方式进行采油，称为自喷采油。 由于油层天然能量不足或经自喷开采后能量逐渐下降，此时的地层能量不能保持油井自喷或产量过低时，就必须利用机械能量举升进行采油。其方法主要有抽油机深井泵采油、电动潜油离心泵采油、水力活塞泵采油和气举采油等四种。 5.1.3 机械采油 1.抽油机深井泵采油 主要部件： 抽油机、抽油杆、抽油泵（又叫深井泵） 抽油机按其外形结构和工作原理不同，可分为游梁式抽油机和无梁式抽油机。 5.1.3 机械采油 深井泵工作原理 深井泵由抽油泵筒、活塞、固定及游动凡尔所组成。 抽油活塞上行时，游动凡尔受活塞内以上液柱的压力而关闭，将液体排出地面，固定凡尔由于泵筒内压力降低，在油层和套管环形空间液柱的压力下被顶开，井内液体进入泵筒内，充满活塞上行泵筒中所空出的空间； 抽油活塞下行时，由于泵筒内液柱受压，压力增高，而使固定凡尔关闭，当泵筒压力超过油管内液柱压力时，游动凡尔被顶开，泵内液体进入油管。 在一个冲程过程中，深井泵完成一次进油和一次排油过程，活塞如此不断上下运动而将原油举升至地面 5.1.3 机械采油 2.电动潜油离心泵采油 电动潜油离心泵简称潜油电泵，是一种没有抽油杆的无杆泵，将动力机直接放在井下带动离心泵抽油。 离心泵的特征是排量大而且均匀，适合泵送低、中粘度的液体，可用于直井，也可用于定向井。在地面条件恶劣、海上平台上使用更有其优点。 3.水力活塞泵采油 水力活塞泵是另一种无杆抽油设备，其工作原理是利用井下的液压驱动机带动井下泵往复运动，代替抽油机和抽油杆带动深井泵抽油。 4.气举采油 气举采油也是无杆泵的机械采油方法。即从套管与油管的环形空间注入天然气，通过油管下部的凡尔进入油管，注入油管内的天然气降低井筒内液柱密度，从而降低对油层的回压，使原油有可能流入井内，并将原油举升到地面。 5.1.4 向油层内补充能量开发 随着油田开发的深入,油层能量不断下降,为了向油层内补充能量,往往采取向油层注水或注气的办法。注水开发油田分两类： ①早期注水开发：油田开发初期，或开发一阶段即开始注水，始终保持油层有足够的能量，延长自喷采油时间。 ②晚期注水开发：油田靠天然能量开采已无法维持生产时，采用注水来进行二次采油。 注水水质：为避免水中杂质堵住油层空隙和腐蚀设备,要求每公升注入水中不能超过两毫克的杂质和0.5毫克的铁。 5.1.4 向油层内补充能量开发 注水开发地面流程: 5.2 采油工艺技术 5.2.1 分层注水 多油层的油田由于各油层的渗透性是不同的,如果在一口注水井里不分好坏油层笼统注水,虽然也能达到保持压力的目的,但是注进去的水在渗透性好的油层跑的快,而在渗透性不好的油层内跑得很慢,采油井上见不到好的注水效果,而好油层已经大量出水。 为解决这个问题实行了分层注水,专门设计了能将好坏油层分开注水的工具,称其为封隔器。封隔器是一个细长的管状柱体,其外径要比油井或水井的套管小。 5.2.2 分层采油 油井仍采用多层合采存在问题： ①注水井在高渗透层控制注水, 可是在油井中的高渗透层产油得不到控制。结果, 在同一油井中高渗透油层是产油多,注入水少, 能量得不到及时补充, 造成地层压力下降, 影响了高渗透层的出油; ②低渗透层出油能力差又受高渗透油层的影响, 不能充分发挥它的产油能力。 为了解决这个矛盾, 人们采用新的技术措施, 实行分层定量采油。 它和分层注水用的封隔器相似, 是用配产器来实现分层定量采油的。 5.2.3 堵水和防砂 1.分层堵水 注水开发的油田, 开采一个阶段以后,注入油层的水量越来越高,而且会出现油水分布参差不齐的现象。这时光靠分层配注和分层配产已经解决不了这个生产问题, 必须配合分层堵水才能取得较好的开发效果。 分层堵水就是采取各种工艺技术措施, 封堵压力很高、产水量很多的见水层。因为这种见水油层对其它油层干扰很严重, 把高含水层堵住以后, 同时放大相邻的低含水或未见水层的采油压差, 就能提高产油量