二水力活塞泵采油.docVIP

第二节 水力活塞泵采油 一、教学目的 主要掌握水力活塞泵系统的三大组成部分和主要装置及其应用；明确动力液的循环分类、水力活塞泵的内部主要结构及其工作原理；根据不同的现场情况设计水力活塞泵油井生产系统。 二、教学重点、难点 教学重点： 1、水力活塞泵的分类； 2、单作用泵工作原理。 教学难点： 1、井下机组工作参数的计算。 三、教法说明 课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的图形和动画。 四、教学内容 本节主要介绍三个方面的问题： 水力活塞泵采油系统及装置. 水力活塞泵井下机组. 水力活塞泵油井生产系统设计. (一) 水力活塞泵采油系统及装置 1、水力活塞泵采油系统 （1）工作原理 井下水力活塞泵由紧密组合成一体的马达和泵组成。高压动力液径动力液管柱泵入井内，驱动马达，而令动力液和油井采出液则由生产管柱返出地面。 水力活塞泵抽油是当今下入深度最深的一种人工举升方法。（美国路易斯安那州，18000ft）。 水力活塞泵的优点： A、泵排量范围较大，产量变化范围可由不到100B/d到10000B/d以上。 B、可用于斜井 水力活塞泵系统适用于具有斜井眼或弯曲井眼的油井，这样的井眼常使常规有杆泵抽油出现故障。 C、便于加化学剂 各种防腐、防蜡和破乳用的化学剂可与动力液一起注到井下，还可注入淡水溶解沉积的盐。 D、适于抽重质油 当抽汲重油时，动力液可以起有效稀释剂的作用，降低产出流体的粘度。还可以把动力液加热开采重油或高凝固点原油。 E、可用于单井或多井 水力活塞泵采油的地面设备可以集中在一个中心站，为一口或多口井服务，这在市区、海上平台和环境敏感地区是一个优点。 F、可在温度相对较高的井内工作 水力活塞泵可在井底温度高达350℉的油井内工作。 （2）组成 井下部分：由工作筒、滑阀、拉杆、排出筒、吸入阀、固定阀、换向槽、封隔器等组成，起抽油的主要作用。 地面部分：包括地面动力泵、各种控制阀及动力液处理设备，担负提供动力的任务。 中间部分：动力液由地面→井下机组的中心油管，乏动力液和产出液排至地面的专门通道。 （3）分类 按系统井数分 单井流程系统、多井集中泵站系统、大型集中泵站系统； 按动力液循环分 闭式循环：乏动力液不与产出液混合。 开式循环：乏动力液与产出液混合。 按动力液性质分 原油动力液水力活塞泵采油系统 水基动力液水力活塞泵采油系统 按井下泵的安装方式分类 固定式安装：整个泵随油管下入井内，优点是泵径大、排量大，缺点是起泵必须起油管。 插入式安装：泵工作筒随大直径油管下入井内，而沉没泵机组则用小直径油管下入，插到泵工作筒内。 投入式安装：又分单管封隔式和平行管柱式，泵工作筒随油管下至井底，沉没泵机组则从油管中投入，使用液力下泵和起泵，优点是起下泵方便，缺点是泵径受到限制，排量较小。 最常用的三种水力活塞泵抽油装置： A、开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统； B、闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统；平行旁通管为乏动力液的流道。 C、开式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统；平行管通到封隔器下部，以排放封隔器下部聚集的气体。 （二）水力活塞泵采油装置 (1) 液马达：将动力液的压能转换为机械能带动泵工作。 (2) 泵：将液马达传递给它的机械能转换成液体的压能，用来提高油层产出液的压能。 (3) 主控滑阀：利用液压差动原理控制液马达和泵柱塞做往复运动的换向控制机构。 （三）水力活塞泵油井生产系统设计 当计算一个水力活塞泵装置时，必须做出以下选择： （1）决定采用开式或闭式装置； （2）决定是将气放空还是用泵打走； （3）选择井下油管安装类型； （4）选择一个与油管匹配并满足油井要求的泵； （5）选择一个中心动力站或井场动力装置； （6）选择地面泵； （7）设计动力液系统。 1、水力活塞泵应用范围与选用原则 （1）水力活塞泵的适应性及工艺条件 见表所示。 表4-2 应用范围及工艺条件 项 目 适应性 应用范围或工艺条件 举升高度 强 不受限制 产液量 范围宽 140mm(5)套管油井可达320m3/d，178mm(7″)套管油m3/d 高气液比 有条件适应 气体经单独通道返出时不受限制，气体经泵采出时，需保证沉没度 井斜或弯曲 强 不受限制 结垢 较强 动力液携带防垢剂，或使用管防垢器 出砂 差 动力液含砂0.01% 高凝油井 强 动力液流量、温度须保证 稠油井 较强 动力液需用稀原油或水基动力液，并保证其流量、温度 腐蚀 较强 须用动力液携带缓蚀剂 分层开采 强 使用分层开采的泵及管柱 （2）水力活