采油工程基礎(chǔ)知識

勘探→鉆井→試油后→將具有工業(yè)開采價值的油井交給采油隊。采油的根本任務(wù)：就是在經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下，最大限度地將地下的原油開采到地面上來，并實現(xiàn)合理、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。采油工的中心工作任務(wù)：注好水、采好油采油工程基礎(chǔ)知識采油任務(wù)采油工程根底知識第一節(jié)油水井結(jié)構(gòu)第二節(jié)井口設(shè)備及維護(hù)保養(yǎng)第三節(jié)抽油機(jī)設(shè)備與保養(yǎng)第四節(jié)計量間及其輔助設(shè)備第三章采油工程根底知識第一節(jié)油水井結(jié)構(gòu)第二節(jié)井口設(shè)備及維護(hù)保養(yǎng)第三節(jié)抽油機(jī)設(shè)備與保養(yǎng)第四節(jié)計量間及其輔助設(shè)備油田工人補充地下能量到人工舉升的采油過程。包括注水井和采油井兩大管理對象。第一節(jié)油水井結(jié)構(gòu)一、生產(chǎn)井完鉆井深結(jié)構(gòu)

指完鉆井深和相應(yīng)井段的鉆頭直徑、下入的套管層數(shù)、直徑和深度、各套管外的水泥返高和人工井底等。套管距：套管深度：套管直徑：人工井底深度：射開油層頂部深度：射開油層底部深度：第一節(jié)油水井結(jié)構(gòu)二、注水井結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)原理〔一〕注水井結(jié)構(gòu)概念：指在完鉆井根底上，在井筒套管內(nèi)下入油管、配水管柱，再配以井口裝置。需掌握以下數(shù)據(jù):〔1〕套管標(biāo)準(zhǔn)：即下入的套管直徑與壁厚，如直徑為141mm×7.72mm?！?〕油管標(biāo)準(zhǔn)及下入深度：油管標(biāo)準(zhǔn)指下入油管的直徑與壁厚，如直徑62mm×5.5mm。下入深度是指下入油管的底部到方補心的距離〔m〕〔3〕注水管柱深度及級數(shù)：即下入管柱有幾級幾段封割器?！?〕油層中部深度：主力油層深度至方補心的距離(m)〔5〕井口裝置：所采用的采油樹型號?！捕匙⑺a(chǎn)原理所示的地面動力水通過井口裝置從油管進(jìn)到井下配水器對油層進(jìn)行注水第一節(jié)油水井結(jié)構(gòu)三、采油井結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)原理采油井分為自噴井、抽油機(jī)井、電動潛油泵井、電動螺桿泵井、水里活塞泵井等〔一〕自噴井指在油田地下油層天然能量較強(qiáng)，石油足以自噴到地面的情況下所采取的采油方式，在完鉆井深結(jié)構(gòu)內(nèi)下入油管及喇叭口，井口只是采油樹，采油樹是依靠裝油嘴來調(diào)節(jié)產(chǎn)量生產(chǎn)原理：油層液從油層流入到井底，靠自身能量由喇叭口進(jìn)入油管再到井口，通過油嘴噴出。

第一節(jié)油水井結(jié)構(gòu)〔二〕抽油機(jī)井結(jié)構(gòu)及采油原理一是自噴井轉(zhuǎn)抽的；二是油井開采投產(chǎn)時直接安裝抽油機(jī)井采油的，所以抽油機(jī)井結(jié)構(gòu)由井口裝置，地面抽油機(jī)設(shè)備、井下抽油泵設(shè)備、抽油泵吸入口、機(jī)械動力傳遞裝置〔抽油桿〕、油管、套管等組成。采油生產(chǎn)原理：地面抽油機(jī)的機(jī)械能通過抽油桿帶動井下抽油泵往復(fù)抽吸井筒內(nèi)的液體降低井底壓力，從而使油層內(nèi)的液體不斷的流入井底，泵抽出的液體由井口裝置不斷的抽出。第一節(jié)油水井結(jié)構(gòu)〔二〕抽油機(jī)井結(jié)構(gòu)及采油原理需掌握的井深結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù):〔1〕抽油泵的規(guī)格：泵徑?！?〕抽油泵的深度：泵筒下入深度?！?〕吸入口深度：泵進(jìn)液孔深度?！?〕抽油桿深度及標(biāo)準(zhǔn)：活塞深度及以上桿的〔5〕油管規(guī)格：下入油管的直徑?！?〕套管規(guī)格及深度：下入套管直徑及深度?！?〕采油樹型號：井口實際安裝的〔8〕抽油機(jī)型號：井口實際安裝的抽油機(jī)型號。第一節(jié)油水井結(jié)構(gòu)〔三〕電動潛油泵井結(jié)構(gòu)及采油原理它是一種人工舉升采油的方法。井結(jié)構(gòu)包括：井下局部：是ESP的主要機(jī)組，包括潛油電機(jī)、保護(hù)器、別離器和多級離心泵，起抽油的主要作用中間局部：由特殊結(jié)構(gòu)的電纜和油管組成地面局部：包括控制屏、變壓器和輔助設(shè)備采油原理：地面電能通過電纜傳遞給井下潛油電動機(jī)，潛油電動機(jī)再把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能帶動多級離心泵，把井內(nèi)液體加壓通過油管經(jīng)采油樹舉升到地面；在多級離心泵不斷抽吸的過程中井底壓力降低從而液體不斷的流入井底。第一節(jié)油水井結(jié)構(gòu)〔三〕電動潛油泵井結(jié)構(gòu)及采油原理適用范圍及特點:使用電泵的實踐說明，對于強(qiáng)水淹井、高產(chǎn)井、淺井和中深井、深井以及方向井、多砂和多蠟井，電泵的使用效果都很好。最大下泵深度可達(dá)4600m,井下最高工作溫度可達(dá)230℃。第二節(jié)井口設(shè)備及維護(hù)保養(yǎng)一、井口設(shè)備的組成〔套管頭、油管頭、采油樹〕〔一〕采油樹的作用懸掛油管、承托井內(nèi)全部油管柱的重量；密封油套管之間的環(huán)形空間；控制和調(diào)節(jié)油井的生產(chǎn)；錄取油套壓力資料，測試清蠟等日常管理；保證各項作業(yè)施工的順利進(jìn)行?！捕巢捎蜆涞姆N類采油樹分為老式和新型采油樹兩種。老式采油樹是指20世紀(jì)60年代的大隆、榮豐、良工等。新型采油樹是指我國自己設(shè)計制造的大慶150、CY250、勝251等.第二節(jié)井口設(shè)備及維護(hù)保養(yǎng)〔三〕采油樹的結(jié)構(gòu)以國產(chǎn)CY250采油樹為例整體式采油樹分體式采油樹采油樹采油樹第二節(jié)井口設(shè)備及維護(hù)保養(yǎng)〔四〕連接方式〔1〕卡箍連接;〔2〕螺紋連接;〔3〕鐵箍連接;〔4〕法蘭連接;〔5〕卡箍法蘭.〔五〕各部件的作用〔1〕防噴管：在自噴井中一是在清蠟前后起下清蠟工具及榕化刮蠟片帶上來的蠟，二是各種測試、試井時的工具起下。在電動潛油泵井中一是在電動潛油泵井測流、靜壓時便于起下工具用；二是給電動潛油泵井清蠟時起下工具，放空用。第二節(jié)井口設(shè)備及維護(hù)保養(yǎng)〔2〕測試閘門：連接膠皮閘門便于測壓、試井?！?〕小四通:連接測試閘門與總閘門及左右生產(chǎn)閘門;〔4〕總閘門：開關(guān)井以及在總閘門以外設(shè)備的維修時切斷井底壓力。〔5〕大四通：是油管套管聚集分流的主要部件第三節(jié)抽油機(jī)設(shè)備與保養(yǎng)一、抽油機(jī)的組成及型號的表示1、組成〔1〕游梁局部：驢頭、游梁、橫梁、連桿、等〔2〕支架局部：支架〔3〕減速器局部：剎車裝置、曲柄〔4〕配電局部:電動機(jī)第三節(jié)抽油機(jī)設(shè)備與保養(yǎng)二、主要部件的作用〔1〕驢頭:保證抽油時光桿始終對正井口中心，并擔(dān)負(fù)著井內(nèi)抽油桿、泵摩擦阻力及液柱的重量?！?〕支架：支撐著游梁全部重量和它所承擔(dān)的重量?！?〕游梁：承擔(dān)驢頭的重量，可前后移動調(diào)節(jié)，以便使驢頭始終對準(zhǔn)井口。〔4〕橫梁:連接游梁與曲柄平衡。〔5〕曲柄銷：連接曲柄和連桿。〔6〕底座：擔(dān)負(fù)抽油機(jī)的全部重量?！?〕連桿：曲柄與尾梁之間的連接桿件?！?〕曲柄：裝在減速輸出軸上為調(diào)節(jié)沖程用?！?〕減速器：把高速的電動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)榈退龠\動的減速裝置。〔10〕剎車裝置：起制動作用。

結(jié)構(gòu)特點：曲柄連桿機(jī)構(gòu)和驢頭均位于支架的前邊，曲柄連桿機(jī)構(gòu)存在一定的相位夾角〔15度左右〕和平衡相位角〔20度左右〕。前置型游梁式抽油機(jī)優(yōu)點：

動載較??；懸點最大載荷較小；減速箱峰值扭矩降低；扭矩變化均勻；電動機(jī)動力降低，有明顯的節(jié)能效果。主要適用于懸點載荷大于120kN、沖程大于3.6m的油井。前置型游梁式抽油機(jī)缺點：

結(jié)構(gòu)不平衡大大增加；工作時間前沖力較大，影響基架的穩(wěn)定性。因此，在我國前置型游梁式抽油機(jī)應(yīng)用尚不廣泛。結(jié)構(gòu)特點：

實際上是一種前置型游梁式抽油機(jī)，不同之處在于曲柄上無平衡塊。異相型游梁式抽油機(jī)是近二十年來開展起來的一種性能較好的抽油機(jī)。從外形上看，它與常規(guī)型游梁式抽油機(jī)沒有顯著的差異。其特點是：1〕上沖程曲柄轉(zhuǎn)角〔約192〕大于下沖程的曲柄轉(zhuǎn)角〔約168〕，因此上沖程懸點運動較下沖程緩慢，降低了上沖程懸點的加速度，從而降低了上沖程懸點的慣性載荷，提高了抽油機(jī)的承載能力。2〕曲柄中心線與平衡重力臂中心線之間設(shè)置了一特殊的相位角，可降低凈扭矩峰值，改善了減速箱的工作條件；同時可降低電機(jī)功率。據(jù)美國同類產(chǎn)品的資料報道，與常規(guī)式抽油機(jī)相比，可節(jié)省電機(jī)功率15~35%。

隨著下泵深度和排液量的不斷增加，同時經(jīng)常出現(xiàn)稠油、高粘、多砂、水淹和強(qiáng)腐蝕等情況，因此采油工藝對抽油機(jī)提出了長沖程、低沖次、大泵深抽的要求，游梁式抽油機(jī)受其結(jié)構(gòu)的限制，不能滿足上述要求。為此，國內(nèi)外研制了許多不同類型的無游梁式抽油機(jī)。目前，國內(nèi)正在使用的無游梁式抽油機(jī)主要有鏈條式抽油機(jī)、增距式長沖程抽油機(jī)、寬帶式抽油機(jī)幾種。

為了節(jié)能,目前開發(fā)了直線電機(jī)抽油機(jī)、皮帶式抽油機(jī)。鏈條式抽油機(jī)的特點：1〕沖程長，有利于稠油井開采；2〕采用氣動平衡，因而電機(jī)工作平穩(wěn)，且平衡效果好；3〕鋼絲繩使用壽命短，易造成斷鏈條事故。增距式長沖程抽油機(jī)的特點：1〕沖程長度調(diào)節(jié)方便，適應(yīng)于深井、大排量抽油的需要；2〕懸點運動規(guī)律近似簡諧運動，變速加速度小，動載小，整機(jī)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；3〕平衡效果好，節(jié)電；4〕重量輕，占地面積小。

寬帶式抽油機(jī)的特點1〕沖程長、沖次低、尤其適用于深井、稠油開采；2〕結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，體積小，重量輕，尤其運用于海洋采油；3〕可不停機(jī)六級調(diào)節(jié)沖程；4〕運動特性好，與常規(guī)型抽油機(jī)相比，扭矩減少50%，動載減少1/2-1/3，實際承載能力增加；5〕采用同頻自動控制，整機(jī)運行平穩(wěn)，噪音低，節(jié)電達(dá)10-35%。

直線電機(jī)抽油機(jī)的特點改變了過去各種抽油機(jī)都是先將電能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，再通過機(jī)械方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動的能量轉(zhuǎn)換模式，克服了過去抽油機(jī)機(jī)械效率低的弱點。直線電機(jī)抽油機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動，不但提高了效率，而且能實現(xiàn)抽汲參數(shù)無級調(diào)整，進(jìn)而能根據(jù)采油需要調(diào)整懸點運動規(guī)律，為智能化創(chuàng)造了很好的條件；有效降低啟動載荷，降低機(jī)型重量，克服了“大馬拉小車〞現(xiàn)象。

直線電機(jī)抽油機(jī)的特點

直線電機(jī)抽油機(jī)具有作業(yè)方便、整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、啟動電流低、高運行穩(wěn)定、占地小、噪聲低、運行維護(hù)費用低、節(jié)能良好(比舊抽油機(jī)節(jié)電47.47%)、運動軌跡合理等優(yōu)點。一、抽油機(jī)的組成及型號的表示2、型號表示型號說明：〔CYJ10--3--48(H)B〕CYJ－游粱式抽油機(jī)系列代號(CYJ-----常規(guī)性的的游梁式抽油機(jī)，CYJQ----前置型，CYJY----異相型)；10－懸點最大載荷(10KN)；3－光桿最大沖程(m)；48－減速箱輸出軸最大扭矩(×100KN?m)；H－減速箱齒輪齒形代號；B－平衡方式代號(B－曲柄平衡；Y－游梁平衡；F－復(fù)合平衡；Q－氣動平衡)第三節(jié)抽油機(jī)設(shè)備與保養(yǎng)第三節(jié)抽油機(jī)設(shè)備與保養(yǎng)三、抽油機(jī)的保養(yǎng)清潔-----清潔衛(wèi)生緊固------緊固各部件之間的連接螺絲潤滑------對各加油點定期添加潤滑油脂調(diào)整------對整機(jī)的水平、對中、平衡、控制系統(tǒng)等為主的調(diào)整。抽油機(jī)的保養(yǎng)在生產(chǎn)實際中分為三個級別保養(yǎng)：例保、一級保養(yǎng)、二級保養(yǎng)〔一〕例?！灿刹捎凸っ堪嗷蛎咳者M(jìn)行的檢查保養(yǎng)〕〔1〕保持機(jī)身的清潔?！?〕檢查各部件緊固螺絲，方法用手捶擊打主要部件的螺絲，應(yīng)無松動滑扣現(xiàn)象?！?〕檢查減速器，中軸、尾軸、曲柄銷應(yīng)無異常聲響，不缺油、不漏油。第