有杆泵抽油系统设计ppt课件.ppt
《有杆泵抽油系统设计ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有杆泵抽油系统设计ppt课件.ppt(82页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、有杆泵抽油系统设计,(SY/T 5873-2005),主讲:谢义华,目 录,一、采油设备及常用井下工具二、游梁式抽油机选型及安装三、抽油泵选择作法四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法五、生产管柱结构设计六、生产管柱结构设计七、施工,注解:公称直径38mm,泵筒长度为6.6m,金属柱塞长度为1.2m的防腐耐磨管式泵表示为CYB38TH6.6-1.2F。,江汉油田整体泵筒抽油泵代号及其表示方法,1、抽油泵,一、采油设备及常用井下工具,抽油泵规格及标注,带沉砂泵套的抽油泵,掺水防砂泵,小外圆防砂泵,抽油杆标准系列为16、19、22、25、29mm。每米质量1.67、2.35、3.14、4.09、
2、5.15。,3、抽 油 杆,由于勘探发现的油田越来越深和注水开发的油田油井见水后使用大泵提高排液量,要求抽油杆具有更高的承载能力,国外研制成功EL、97、HS等超高强度抽油杆,其性能如表所示。,国内江汉机械研究所试制成功H级超高强度抽油杆,其性能如表所示。,H级超高强度抽油杆的强度指标可达到9801275MPa,与D级杆相比具有较高的承载能力及较低的腐蚀敏感性和较好的抗疲劳性能。,玻璃钢杆的楔形接头,玻璃钢抽油杆密度为2.6钢杆密度为7.8玻璃钢抽油杆弹性模量为49600MPa钢杆弹性模量为201300MPa,游梁式抽油机系列型号表示方法,CYJ 123.370(H)F(Y,B,Q),3、抽
3、油 机,游梁式抽油机系列如表所示,4、封隔器类常用井下工具 封隔器类井下工具的型号编制按行业标准SY5105-1997编制,下面列举的是目前油田常用的几种封隔器,国外封隔器现状:用于分层采油的永久式和可取式封隔器已形成系列化产品。贝克公司和哈里伯顿公司的产品基本代表了国外的水平。其显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。可取式封隔器:耐温150,耐压50MPa,工作寿命:3年以上 永久式封隔器:耐温220,耐压70MPa,工作寿命:10年以上 Bake公司生产的FH型静液压封隔器图,封隔器,国内封隔器现状:国内由于油藏类型多、工艺复杂,因此研制应用的分采分注工艺管柱和配套工具在种类和工艺适应
4、性方面强于国外,基本满足生产需要。工艺及工具的整体设计水平与国外相近,在某些领域甚至超越国外水平,但整体性能与国外相比仍有较大差距,主要表现在原材料、加工工艺等方面,特别是井下密封材料国内没有大的突破。主要以Y211型封隔器、Y441型封隔器、Y341型封隔器、K344封隔器、Z331封隔器为主。耐温150,耐压25MPa,工作寿命1.5年以上。,国内封隔器分类标准-SY5105-86,按封隔件工作原理分类,自封式:Z331封隔器压缩式:Y211、Y341、Y441封隔器锲入式:锲入件锲入封隔件,使封隔件直径增大,密封套管。扩张式:一定压力的液体,作用于封隔件内腔,扩大封隔件外径,密封套管。,
5、(1)封隔器分类,(2)封隔器型号编制,分类代号,支撑方式,坐封方式,解封方式,钢体最大外径,例:Y441-115,分类代号,支撑方式,坐封方式,解封方式,钢体最大外径,分类代号,支撑方式,坐封方式,解封方式,钢体最大外径,分类代号,支撑方式,坐封方式,解封方式,钢体最大外径,常用封隔器简介,(1)Y211型封隔器,封隔器是一种靠卡瓦支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于分层试油、采油、找水、堵水等工艺管柱中。结构由密封、支撑、轨道换向三部分组成。,型号:Y211-114总长:1960mm最大外径:114mm内通径:50mm扶正块外径:116135mm、120-139mm坐
6、封载荷:60100KN工作压力:上压 15、25MPa 下压 8MPa工作温度:120,技术规范:,(1)Y211型封隔器,封隔器是一种靠尾管支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于分层试油、采油、找水堵水等工艺管柱中。,(2)Y111型封隔器,技术规范:,(2)Y111-114型封隔器,型 号:Y111-114总 长:830mm最大外径:114mm内 通 径:62mm坐封载荷:6080KN工作压力:上压 15MPa 下压 8MPa工作温度:120,工作原理:封隔器下到预定位置后,上提管柱500800mm,使换向机构处于上死点,然后正转油管柱并下放管柱,由于坐卡总承的换向机构
7、与套管壁间存在摩擦力作用,正转管柱时换向机构不随之转动,从而使支撑机构随中心管下行,单向卡瓦被支撑机构撑开并卡在套管内壁上,继续下行,用管柱重量压缩胶筒使封隔器坐封;需要掺水时,来自掺水管的清水经过上接头的流道到达内、外中心管间的环形空间,再从锥体上的排水孔流出,进入封隔器以下的油套环形空间,对油井进行掺水解盐;解封时,直接上提管柱,坐卡总承不动,其余上行,胶筒失去压缩力完成解封。,(3)Y221-114型封隔器,技术规范:,(2)Y111-114型封隔器,适 用 套 管:51/2 in最 大 外 径:114 mm最 小 内 径:60 mm扶正体外径:张开135 mm、压缩114 mm工 作
8、压 力:25MPa工 作 温 度:135掺 水 量:10m3/d,(4)Y341型液压平衡式封隔器,Y341型封隔器是一种无锚定、液压坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于直井、斜井、水平井分层该封隔器主要用于试油、堵水采油、酸化、压裂、分层注水等。等工艺。有Y34195、Y341114 二种规格。结构该封隔器由防撞部分、座封部分、密封部分、反洗井部分、重复锁紧及解卡等六个部分组成。,(5)Y341型液压平衡式封隔器,特点:双活塞低压坐封;可以大排量反洗井;能够重复坐封,如果解封后只需油管内重新蹩压即可重新坐封,因而可以避免在深井高压注水过程当中由于压力和温度等因素的影响使得注水管柱产生
9、伸缩变化造成封隔器提前解封或者失效的现象发生;防止下管柱的过程当中封隔器中途坐封;采用耐高温高压的特种橡胶材料制作的密封胶筒,能够在高温状态双向承受高压;上提管柱解封。因而该封隔器不仅性能优良,而且施工简单、方便,成功率高。,5、脱接器,抽油机井当活塞直径大于油管直径时用于抽油杆与活塞联接和分离的自转式脱接器。它由上体和下体组成。上体由上接头、轨道管、防转销钉组成;下体由中心杆、轨道套、键块、垫片、弹簧、下接头组成。上、下体接触时能自动相对旋转后实现对接,对接成一体后上行至泵口再自动旋转实现脱接。该脱接器在能满足强度要求的情况下,外形尺寸较小,可以满足多种泵径的需求,应用范围广。,机采措施不完
10、善,1、游梁式抽油机选型原则,二、游梁式抽油机选型及安装,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,在一定参数配合和需要的下泵深度下,抽油机的选择主要由悬点载荷和曲柄扭矩两项指标来确定,即悬点最大载荷及曲柄轴最大扭矩不超过它们额定值。,所选择的游梁式抽油机,应在使用期的大部分时间内具有较高的载荷利用率、扭矩利用率和电机功率利用率。,尽可能选用节能抽油机。,所选择的抽油机应进行区域统筹,对同一油区或同一个采油厂或油田,所选机型不宜太杂,流体性质和载荷要求都相近的井尽量选择同一规格和型号的抽油机,所选择的游梁式抽油机,应满足油田开发方案长期需要。,机采措施不完善,1)确定选型图 因该井原油较稠,故选择长冲
11、程抽油机,确定图A.4为此井选型图。2)选择机型 在横坐标轴上找出下泵深度1150 m的点,由此点作横坐标轴的垂线;再在纵坐标轴上找出和油井产量70 m3/d对应的点,由此点作纵坐标轴的垂线。两垂线的交点落在8337抽油机选择区域范围内。该机型即为选择的机型。,二、游梁式抽油机选型及安装,2、游梁式抽油机选型(举例说明),有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,已知一油井含水为零,原油密度为0.912 g/cm3,动力粘度1100 mPas,设 计该井产量为70 m3/d,其相应所需下泵深度为1150 m,对抽油机进行选型。,图A.4 游梁式抽油机选型图C,o,机采措施不完善,二、游梁式抽油机选型及
12、安装,2、游梁式抽油机选型(举例说明),有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,已知一油井含水为零,原油密度为0.912 g/cm3,动力粘度1100 mPas,设 计该井产量为70 m3/d,其相应所需下泵深度为1150 m,对抽油机进行选型。,游梁式抽油机选型图C,3)根据设定的抽油机适用年限,预测其油井末期生产动态,并重新考虑上两步。这样选择的机型就可满足油井生产变化的年限要求。,4)在无法预测抽油机适用年限末期油井动态时,为满足抽油机的适用年限,一般在所选型号的基础上,应选大1个等级的机型为最终选择的机型。井深1500m以内选8型,15002000m选 10型,20002400m选 12型,
13、2400以上选14型,机采措施不完善,对产量小的深抽井,应优先选用杆式泵。对含气高、多砂、高粘等特殊条件的油井,可考虑采用特殊泵型,如防气泵、防砂泵、抽稠泵等;对因某些原因需下长尾管的油井,应采用过桥泵;对长冲程抽油井,可采用整筒泵;对高产能而套管直径相对较小的油井,可使用串联泵;对于斜井,应优先选择整筒悬挂式泵。,三、抽油泵选择作法,1、抽油泵选择原则,所选择的泵径,应当以当前油井的预测产能为计算依据。对流体性质和下泵深度为常规条件的井,应以最大冲程、中等冲次为原则计算得出;对稠油或深泵挂井,应以最大冲程、较低冲次计算得出,以求得合理的生产效果,而且能在投产后,当油井的实际供液能力与预测值有
14、一定出入时有地面调整参数的余地。,选择的泵间隙等级,应根据井液的粘度确定,一般条件(0.1 Pas)可选用级泵,井液粘度较高(0.1 Pas0.43 Pas)可选用级泵,对高粘度油井(0.43 Pas 1.10 Pas)可选用级泵,各级泵的最大漏失量应不高于SY/T 5059中规定的数值。,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,机采措施不完善,三、抽油泵选择作法,2、抽油泵泵效选取,一般推荐泵效值为6070。,根据施工前一段时期的生产综合记录选取泵效值。,根据同层系的油井选取泵效值。,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,机采措施不完善,三、抽油泵选择作法,4、抽油泵下泵深度确定,直井:下泵深度主要由
15、油层中部深度、油层中部流压及沉没压力来确定,一般按下式计算:,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,Pps 要求泵充满程度为时所需要的沉没压力,Pa,Pwf 油层中部流压,Pa,wL 液体密度,Pa,H油层中部深度,m,机采措施不完善,三、抽油泵选择作法,4、抽油泵下泵深度确定,斜井:先确定斜井下泵垂直深度(Dp),再折算出下泵的斜长深度(Dp)。然后调整下泵垂直深度,使其符合井斜角和井眼曲率半径的限制。(1)折算的下泵斜长深度处井段井斜角35时,该下泵深度可确定。(2)当井斜角35时,必须用保证抽油泵稳定工作允许的井斜角(e)进行验证,使 e。e用下式计算:,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,h
16、 阀球与阀座接触点距阀罩内壁的距离,m,Rb 阀球半径,m,机采措施不完善,三、抽油泵选择作法,4、抽油泵下泵深度确定,(3)下泵深度处井段L长度内井筒轴线曲率半径 Rw 必须大于抽油泵不产生弯曲的井筒轴线曲率半径Rwe,即RwRwe。保证抽油泵不产生弯曲的井筒轴线曲率半径(Rwe),有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,当井斜角不大于12时,要求 Rw Rwe;而当井斜角大于12时,除要求Rw Rwe外,还要求L井段的井斜全角变化律小于0.125/25 m,且该井段的长度大于50 m。(4)泵挂井段以上的其它井段井斜全角变化率应小于10/25 m。(5)江汉采油厂一般以50300m沉没度,且满足
17、配产要求确定泵深。,下泵深度Dp处井段L长度内井筒轴线曲率半径 Rw按下式计算。,机采措施不完善,四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,1、抽油杆选择原则,2)在轻载荷或中载荷有轻微盐水腐蚀的油井中,选择C级抽油杆。3)在中载荷有腐蚀介质CO2,H2S及含砂、含蜡高的油井中,选择K级抽油杆。4)在重载荷有轻微盐水腐蚀的油井中,选择D级或H级抽油杆。,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,1)抽油杆材质和级别的选择,应根据油井流体性质和载荷类型确定,抽油杆等级和对应的抗拉强度见下表。,抽油杆的力学性能 单位为兆帕,机采措施不完善,组合抽油杆柱代号 采用杆柱最上部和最下部的抽油杆规格代号组成,最上
18、部抽油杆柱规格代号放在前面。例:19 mm,16 mm,13 mm抽油杆组成的杆柱,则组合抽油杆柱代号表示为64。,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,组合抽油杆柱代号,机采措施不完善,四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法,有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法,抽油杆柱设计采用修正的古德曼应力图,采用多级杆柱组合为最佳。杆柱级数、各级杆长度按照各级杆等强度原则,并考虑到保持质量最小,通过计算确定,也可以从标准直接查找,设计时各级杆的最大应力差应在0.5 MPa。同时,为了减少70 mm以上泵或深抽时抽油杆下部的断裂次数,对抽油杆下部可以考虑加重,防止杆柱的纵向弯曲。下面举例说明。,2、抽油杆柱组
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 有杆泵抽油 系统 设计 ppt 课件

链接地址:https://www.31ppt.com/p-2123102.html