水力活塞泵采油_電子商務(wù)概述

1、周_ 節(jié)總序第 _次上課時(shí)間 _年 _月 _日章節(jié)容水力活塞泵采油授課類(lèi)型單一型教學(xué)目的1掌握水力活塞泵的結(jié)構(gòu)組成、 井下機(jī)組工作原理2熟悉水力活塞泵的起下操作及故障分析重點(diǎn) ( 一)動(dòng)力液系統(tǒng)及動(dòng)力液重(二)井下泵裝置類(lèi)型點(diǎn)難點(diǎn) 水力活塞泵的起下操作與難水力活塞泵的故障分析點(diǎn)多媒體課件教具于云琦的采油工程石油工業(yè)參考資料天津工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院第頁(yè)課程提綱水力活塞泵采油一、水力活塞泵裝置的組成和分類(lèi)( 一)動(dòng)力液系統(tǒng)及動(dòng)力液1 動(dòng)力液系統(tǒng)一般按如下方式進(jìn)行分類(lèi)：(1) 按系統(tǒng)管理的井?dāng)?shù)分：有單井系統(tǒng)和中心站多井系統(tǒng)。(2) 按動(dòng)力液排出方式分：有開(kāi)式動(dòng)力液和閉式動(dòng)力液循環(huán)系統(tǒng)。 開(kāi)式動(dòng)力液系統(tǒng)

2、閉式動(dòng)力液系統(tǒng)(3) 按動(dòng)力液流動(dòng)方向分，有正循環(huán)和反循環(huán)系統(tǒng)。 正循環(huán)系統(tǒng)是將動(dòng)力液從裝泵的油管注入； 反循環(huán)系統(tǒng)是動(dòng)力液從未裝泵的流動(dòng)通道注入；在射流泵中應(yīng)用較多。2動(dòng)力液( 二) 井下泵裝置類(lèi)型1插入固定式水力活塞泵井下機(jī)組隨動(dòng)力油管從油管中下人井底。2套管固定式水力活塞泵井下機(jī)組隨動(dòng)力油管下入井底，并固定在一個(gè)套管封隔器上。固定式泵裝置是將井下泵固定在油管底部，隨油管一起下人井中。3平行管自由 ( 投入 )式4套管自由式上述四種類(lèi)型都屬于開(kāi)式動(dòng)力液系統(tǒng)，特點(diǎn)是排出的廢動(dòng)力液與原油混合上升至地面。二、水力活塞泵井下機(jī)組工作原理(一) 水力活塞泵的結(jié)構(gòu)(1) 泵(2) 液馬達(dá)（二）水力活塞

3、泵的工作原理1 水力活塞泵系統(tǒng)的工作原理2液馬達(dá)的工作原理3 泵的工作原理4水力活塞泵的氣鎖三、水力活塞泵的起下操作( 一) 下泵操作規(guī)程1 下泵前的準(zhǔn)備2投泵操作( 二) 起泵操作規(guī)程四、水力活塞泵使用圍及故障分析( 一) 水力活塞泵使用圍1深井和超深井的開(kāi)采2定向井的開(kāi)采3小井眼油井的開(kāi)采4稠油的開(kāi)采5多蠟井的開(kāi)采( 二) 水力活塞泵抽油井故障分析實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)偏離理論數(shù)據(jù)，就要分析原因，排除故障，以保證正常工作 。教案：水力活塞泵采油水力活塞泵是一種液壓傳動(dòng)的無(wú)桿抽油設(shè)備，適用于高氣油比、出砂、高凝油、含蠟、稠油、深井、斜井及水平井。一、水力活塞泵裝置的組成和分類(lèi)系統(tǒng)主要由三部分組成：地面部分

4、、井下部分和連接地面井下的中間部分。典型水力活塞泵采油系統(tǒng)1動(dòng)力液罐； 2三缸高壓泵；3控制管匯；4 井口控制閥；5井下泵( 一) 動(dòng)力液系統(tǒng)及動(dòng)力液1 動(dòng)力液系統(tǒng)動(dòng)力液系統(tǒng)有多種類(lèi)型，不同系統(tǒng)的地面流程和設(shè)備及處理能力不同，選擇時(shí)要考慮現(xiàn)有設(shè)備、場(chǎng)地和投資等因素。一般按如下方式進(jìn)行分類(lèi)：(1) 按系統(tǒng)管理的井?dāng)?shù)分：有單井系統(tǒng)和中心站多井系統(tǒng)。(2) 按動(dòng)力液排出方式分：有開(kāi)式動(dòng)力液和閉式動(dòng)力液循環(huán)系統(tǒng)。 開(kāi)式動(dòng)力液系統(tǒng) 閉式動(dòng)力液系統(tǒng)(3) 按動(dòng)力液流動(dòng)方向分，有正循環(huán)和反循環(huán)系統(tǒng)。 正循環(huán)系統(tǒng)是將動(dòng)力液從裝泵的油管注入； 反循環(huán)系統(tǒng)是動(dòng)力液從未裝泵的流動(dòng)通道注入；在射流泵中應(yīng)用較多。2動(dòng)力

5、液一般采用油或水作動(dòng)力液。用相對(duì)密度為 0.825 0.876 的原油作動(dòng)力液，雜質(zhì)含量在 15mg/L 以下，油的潤(rùn)滑性較好，地面柱塞油泵的維護(hù)較少；用水作動(dòng)力液，要求雜質(zhì)粒徑小于 15m，含鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 1.2 ，水對(duì)環(huán)境污染小，安全性好，但水一般不具備潤(rùn)滑性，易產(chǎn)生腐蝕，粘度低，使井下泵更易漏失。( 二) 井下泵裝置類(lèi)型水力活塞泵井下機(jī)組在井中的安裝型式有兩種基本類(lèi)型： 固定安裝和自由安裝。固定安裝又分為固定插入式和固定套管式兩種； 而自由安裝也分為平行管自由式和套管自由式兩種，如圖所示。常用的井下泵裝置1插入固定式水力活塞泵井下機(jī)組隨動(dòng)力油管從油管中下人井底。2套管固定式水力活塞泵

6、井下機(jī)組隨動(dòng)力油管下入井底，并固定在一個(gè)套管封隔器上。固定式泵裝置是將井下泵固定在油管底部，隨油管一起下人井中。目前，這種裝置已不常用，基本被自由式泵裝置取代。3平行管自由 ( 投入 )式包括兩個(gè)平行管柱。 水力活塞井下機(jī)組從大直徑管柱中循環(huán)至井底，并在一個(gè)固定閥座上形成密封，上部的密封也進(jìn)人油管壁的一個(gè)專(zhuān)用環(huán)箍處。動(dòng)力液從大直徑管柱中進(jìn)入井下機(jī)組的液動(dòng)機(jī)， 而原油和廢動(dòng)力液從小直徑管柱中排到地面。自由氣從套管中導(dǎo)出。4套管自由式只需一條管柱下到一個(gè)套管封隔器上。 水力活塞泵井下機(jī)組從管柱中循環(huán)至井底并在一個(gè)固定閥座上形成密封，上部的密封也進(jìn)入油管壁的一個(gè)專(zhuān)用環(huán)箍處。自由式泵裝置是在油管下部裝

7、一個(gè)泵的井下總成，它由一個(gè)密封泵座和多個(gè)密封腔組成，通過(guò)改變動(dòng)力液的流向，可以自由地把井下泵下人井底采油或起出地面換泵維修。多數(shù)自由式泵裝置采用動(dòng)力液正循環(huán)系統(tǒng)。套管式裝置用于開(kāi)式動(dòng)力液系統(tǒng)中，它采用由封隔器密封的油管和油套管環(huán)形空間作為流動(dòng)通道。平行式裝置在開(kāi)式動(dòng)力液系統(tǒng)中是采用兩根平行油管完井，對(duì)閉式動(dòng)力液系統(tǒng)還要一根動(dòng)力液排出管，氣體可以從油管和套管之間的環(huán)形通道排出。上述四種類(lèi)型都屬于開(kāi)式動(dòng)力液系統(tǒng)，它的特點(diǎn)是排出的廢動(dòng)力液與原油混合上升至地面。不同的安裝型式對(duì)水力活塞泵的工作參數(shù)（排量)影響很大。在同一直徑油層套管的油井中，采用平行管自由式方案的排量最小。當(dāng)油井產(chǎn)量低于 l00m3/

8、d 時(shí)，采用自由式安裝較合理，而當(dāng)油井產(chǎn)量大于 l00m3/d 或更多時(shí)，采用固定式較合理。二、水力活塞泵井下機(jī)組工作原理(一) 水力活塞泵的結(jié)構(gòu)井下水力活塞泵由液馬達(dá)和泵通過(guò)空心活塞桿相連組成， 液馬達(dá)和泵可以有一個(gè)或多個(gè)。(1) 泵單作用泵僅在上沖程或下沖程時(shí)向地面排液，雙作用泵在上沖程和下沖程都向地面排。雙作用水力活塞泵(2) 液馬達(dá)馬達(dá)活塞面積與泵柱塞面積可以不同，馬達(dá)活塞面積越大，泵的排出壓頭越高，泵柱塞面積越大，泵的排量越高。為了使液馬達(dá)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力液必須交替注入馬達(dá)活塞上下腔，馬達(dá)閥用于完成這一功能。（二）水力活塞泵的工作原理1 水力活塞泵系統(tǒng)的工作原理高壓動(dòng)力液經(jīng)動(dòng)力液管柱注

9、入井中，驅(qū)動(dòng)水力活塞泵上的液馬達(dá)，使動(dòng)力液高壓勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵，泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的靜壓，使產(chǎn)出流體采到地面。2液馬達(dá)的工作原理SHB 43 200 型自由式雙作用水力活塞泵1油管； 2井下機(jī)組； 3油層套管； 4上排出閥； 5上吸人閥； 6上液缸； 7 活塞桿； 8， 17， 22通道； 9滑閥； 10閥芯； 11，19，20孔； 12泄壓孔； 13 吸人流道； 14下液缸； 15下吸入閥； 16下排出閥； 18上部換向槽； 21滑閥開(kāi)孔； 23下部換向槽； 24泵工作筒； 25固定閥； 26套管封隔器3泵的工作原理SHB3/200 型自由式雙作用水力活塞泵為例。(1

10、) 上沖程(2) 下沖程4水力活塞泵的氣鎖水力活塞泵也存在氣鎖。 當(dāng)吸入流體含游離氣時(shí)， 在泵排出沖程末端，一部分流體會(huì)存留在余隙容積中，壓力等于泵排出壓力。泵柱塞反向運(yùn)動(dòng)，余隙容積中的氣體膨脹，壓力同時(shí)降低。壓力未降到泵的吸人壓力，吸入閥不會(huì)打開(kāi)，泵的有效沖程長(zhǎng)度減少，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使吸入閥打不開(kāi)，這種現(xiàn)象稱作氣鎖。三、水力活塞泵的起下操作水力活塞泵在油井投產(chǎn)之前，把井口流程倒成正循環(huán)方式，用動(dòng)力液進(jìn)行正循環(huán)洗井，直至把井筒洗清潔為止，這時(shí)可進(jìn)行下泵投產(chǎn)。( 一) 下泵操作規(guī)程1 下泵前的準(zhǔn)備(1) 首先要與地面高壓泵站聯(lián)系，提供充足的動(dòng)力液進(jìn)行動(dòng)力液循環(huán)。單體水力活塞泵應(yīng)有水泥車(chē)、罐車(chē)保證投泵需

11、要。(2) 新井投產(chǎn)或作業(yè)后開(kāi)井，先進(jìn)行動(dòng)力液地面循環(huán)，檢泵井冬季地面循環(huán)不允許中斷。(3) 打開(kāi)清蠟閘門(mén)，投入固定閥后關(guān)閉，再開(kāi)生產(chǎn)閘門(mén)，使固定閥落人井中。(4) 新井或作業(yè)后油井開(kāi)井時(shí)先正循環(huán)洗井，根據(jù)泵掛深度和套管徑，確定洗并排量和所需總液量，一般洗井液能夠在井筒中循環(huán)三周以上。(5) 老井檢泵，待井下泵起出后循環(huán)洗井 1h，然后正循環(huán)洗井兩周。(6) 將水力泵裝人防噴管，安裝好捕捉器，反時(shí)針旋轉(zhuǎn)吊環(huán)，直至鎖住水力活塞泵為止。2投泵操作(1) 檢查防噴管上放空閘門(mén)是否關(guān)嚴(yán)(2) 緩慢打開(kāi)投泵高壓控制閥，使高壓動(dòng)力液由防噴管頂部進(jìn)人防噴管，同時(shí)檢查各連接部位有無(wú)滲漏，如有滲漏，要關(guān)閉投泵高

12、壓控制閥，放空后處理。(3) 打開(kāi)清蠟閘門(mén)，把清蠟閘門(mén)全部打開(kāi)。(4) 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)捕捉器吊環(huán)，釋放捕捉器使泵投入井中。(5) 緩慢關(guān)小生產(chǎn)閘門(mén)，當(dāng)聽(tīng)到井下泵通過(guò)采油樹(shù)四通后再開(kāi)大生產(chǎn)閘門(mén)，緩慢試關(guān)清蠟閘門(mén)，待井下泵確實(shí)已人井后關(guān)死清蠟閘門(mén)。(6) 關(guān)閉投泵高壓控制閥，打開(kāi)放噴管放空閥門(mén)放空，吊住放噴管，卸開(kāi)活接頭或螺紋，卸下防噴管。(7) 投泵完畢后，檢泵工通知計(jì)量站值班工人注意觀察泵的工作情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)匯報(bào)。( 二) 起泵操作規(guī)程(1) 將井口流程倒成反循環(huán)，即動(dòng)力液從油套環(huán)形空間進(jìn)入，從油管返出。(2)緩慢提高排量，排量控制在3，觀察反循環(huán)干線45m/h壓力變化判斷井下泵是否離開(kāi)泵座，

13、起泵干線壓力一般不超過(guò)5MPa，若超過(guò)時(shí)，則認(rèn)為起泵不正常。(3) 對(duì)起泵不正常井，可采用提高排量，提高干壓的辦法試行。若干線壓力與泵壓平衡，泵仍離不開(kāi)泵筒時(shí)，可用水泥車(chē)大排量、高泵壓反循環(huán)起泵。仍起不出時(shí)，可上修井設(shè)備起油管換泵。(4) 在起泵的整個(gè)過(guò)程中，要有專(zhuān)人在流量控制管匯調(diào)節(jié)流量，確保其正常工作。(5) 井下泵循環(huán)到井口后，保持動(dòng)力液反循環(huán)，值班人員通知檢泵班，開(kāi)始起泵、換泵。(6) 地面裝配防噴管，反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)捕捉器吊環(huán)至鎖緊位置，掛好投撈泵吊線，吊起。井口安裝好防噴管，連接高壓和低壓連通管線。(7) 先倒地面循環(huán)，再全部打開(kāi)清蠟閘門(mén)，慢開(kāi)起泵控制閥，緩慢關(guān)小同側(cè)生產(chǎn)閘門(mén)，利用油

14、管壓力和動(dòng)力液循環(huán)壓力將井下泵推人防噴管。(8) 當(dāng)聽(tīng)到井下泵撞擊捕捉器被捉住的聲音后，開(kāi)生產(chǎn)閘門(mén)、慢關(guān)清蠟閘門(mén)，再關(guān)起泵控制閥。防噴管先放空后，再卸開(kāi)捕捉器堵頭，吊出井下泵。四、水力活塞泵使用圍及故障分析對(duì)比其他型式的抽油設(shè)備，水力活塞泵的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是具有較高的效率，而且隨著油井動(dòng)液面的降低，它的效率減小不多。( 一) 水力活塞泵使用圍水力活塞泵特別適用于下述油井的開(kāi)采。1 深井和超深井的開(kāi)采2定向井的開(kāi)采3小井眼油井的開(kāi)采4稠油的開(kāi)采5多蠟井的開(kāi)采水力活塞泵的缺點(diǎn)是需向井中下放雙層油管( 指固定插入式和平行管自由式 ) ，增加了設(shè)備的金屬消耗量和投資，提高了井下修理勞動(dòng)量和維修費(fèi)用；同時(shí)又限制了井下機(jī)組的尺寸，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。( 二) 水力活塞泵抽油井故障分析水力活塞泵在正常工作狀態(tài)下，其主要技術(shù)參數(shù)均近似于理論技術(shù)參數(shù)，如工作壓力、動(dòng)力液流量、混合液流量、沖次等。