[工学]采油机械课件—压裂与酸化设备.ppt

一、酸化压裂工艺 1、作 用：压裂和酸化是目前油、气井增产和注水井增注的有效措施。 2、压裂过程：利用高压液体 (压裂液)在井底生产层造成裂缝或扩展原始裂纹，再用支撑剂(砂子或其它固体颗粒)充填，以形成高渗透率区域。 二、压裂酸化设备 进行压裂和酸化，需要整套的压裂和酸化设备。 （1）压裂设备由压裂车(或压裂机泵组)，混砂车、运砂车、储罐车、管汇车、仪表车及井口附件等组成。 （2）酸化设备还应配备酸罐车或酸化车。 压裂和酸化设备的性能和工作好坏是影响油井压裂和酸化效果的重要因素。 三、压裂酸化设备国内发展趋势 随着我国油、气井深度的不断增加及压裂和酸化工艺的日益强化： （1）压裂和酸化设备愈来愈朝着高压力、大排量和高功率的方向发展。 （2）海洋和偏远等地区钻采事业的发展又要求这些设备具有高度的运移性和适应性。 （3）压裂和酸化操作质量的不断提高则要求工艺过程的检测和控制更加自动化。 我国生产的压裂和酸化设备就是按照上述的方向不断地完善和改进的。 （3）水泥混合系统 由水力式混合器（漏斗）、水箱和泥浆槽组成。水力式混合器的生产能力为1t/min（干水泥），它是一个漏斗装置，在漏斗下部有喷嘴，利用高速水流在喷嘴顶部区域造成一定真空度，使水泥从漏斗上不自动吸入，然后和水混合成水泥浆，再经固井泵加压，注入井筒。水箱容积为3m3，用隔板分为两半，便于测水量。泥浆槽容积为0.25m3。 （4）管汇系统 管汇系统是连接固井泵系统、水泵系统和水泥浆混合系统的管线以及各种阀门。 （5）底座构件系统 包括以上各系统的底座和金属构件。 B、连杆-十字头组 连杆、连杆盖、连杆大小轴承、十字头、十字头横销和衬套等组成。 连杆大头是剖分式，采用剖分式滑动轴承 连杆小头是整体式，内嵌衬套。 连杆体制成工字形截面，保证重量小而刚度大。 十字头为整体铸件，用十字头横销和连杆小头相连。 十字头上下滑动表面上铣有油槽，以保证十字头和滑导间的润滑。 a）为了调节排量，柱塞配备有两种直径：Ф75和Ф100mm。 b）材料：同时为了适应加砂压裂及酸化压裂的不同要求，柱塞由两种不同材料制成：加砂压裂时，柱塞材料用铬钼钢加工，并进行表面氮化处理；酸化压裂时，柱塞材料用20Cr，正火处理后，表面上堆焊一层厚1.5毫米的镍铬硼硅耐蚀合金。 c）使用表明，柱塞往往在高压的水力部分损坏最严重，如果将其调转方向再用，可延长使用寿命约l.5～2倍左右。 d）密封方式：柱塞密封采用自封式叠置密封圈。由于柱塞有两种尺寸，密封装置也有两种尺寸。 C、泵阀 分类：a）排出阀位于泵缸的最高点，使缸内不滞留气体，以提高泵缸充满程度。b）吸入阀和排出阀尽量靠近泵缸，以减小余隙容积和水力损失的影响。 组成：泵阀是自动作用式锥形盘阀，用四个导向翼导向。阀盘和导向翼分成两体，用螺杆螺母或锁销连接。这样便于单独拆换导向翼，加工方便。a）阀盘作成双工作锥面，可掉转使用。 b）导向翼用薄板冲压件，以减轻阀重和增加阀的过流断面。 材料：a）泵阀材料用30CrMnTi，渗碳淬火，渗碳深度在1mm以上，工作锥面硬度HRC57～61，芯部硬度HRC34 ～ 35 。耐酸泵阀采用20Cr，表面堆焊镍铬硼硅耐腐蚀合金。b）阀密封圈材料一般用耐油合成橡胶，如丁氰胶。目前还用聚氨基甲酸酯(聚胺酯)为密封圈材料，密封效果较好，但在高温下和高碱性介质中，性能受到较大影响。 　 混砂车工作的好坏和机械化程度的高低对压裂施工质量以及压裂工人的劳动强度有很大影响。 混砂车的动力一般就用装载汽车的发动机，必要时可另装发动机。 （2）作用： 供给压裂液以及将压裂液和砂子混合均匀后输送到压裂车上。 供液泵将储罐里的压裂液输送到混砂罐内，在混砂罐里压裂液和砂子进行混合，然后用砂泵将混砂液打入压裂车的吸入管线。供液泵多为离心泵，也有用齿轮泵。 在供液泵的出口管线上安装流量计和控制闸门，用于测量和调节流量。 B、气力输砂式 原理：利用高速空气流来输送砂子。分类：吸气式、压气式和混合式三种。 3、传动系统 混砂车的传动方式有机械传动和液压传动两种。 机械传动一般是用分动箱把汽车发动机的动力引出，驱动供液泵、砂泵、输砂系统和机械搅拌器等。 液压传动是用汽车发动机带动油泵，再用管线把压力油经控制