泵的排量-采油工程.ppt

1.动力液系统及动力液 2)动力液 原油动力液：杂质10~15ppm，润滑性好，成本低 水基动力液：杂质15μm，防腐剂+润滑剂，易腐蚀 油田优先选用原油作动力液（开式循环多井系统） 当原油粘度高或油井含水高时优先用水基动力液（闭式） 第二节 水力泵采油 开式系统 闭式系统 优先选用 原油做动力液的开式系统 目前，在油田推广应用中，应优先选用原油做动力液的开式循环多井集中泵站系统。在原油粘度较高或油井含水较高时，可选用水做动力液的闭式循环多井集中泵站系统。 水力活塞泵采油系统 在国内,胜利油田、华北油田、海洋石油总公司是较早采用水力活塞泵采油工艺的单位。 2.井下泵装置类型 按泵体的安装方式分：自由式泵装置和固定式泵装置 按完井方式分：套管式装置和平行式装置 按动力液排出方式分：开式和闭式两种 按动力液流动方向分：正循环和反循环系统 ◆自由式泵装置 在油管内下部装一个泵的井下总成，由一个密封泵座和多个密封腔组成，通过改变动力液的流向，可以自由地把井下泵下入井底采油或起出地面换泵和维修。 ◆固定式泵装置 将井下泵固定在油管底部，随油管一起下入井中。泵的外径不受油管内径的限制，它主要用于高产井，换泵需要进行取下油管作业 固定式 整个泵随油管下入井内，优点是在相同尺寸的套管情况下，比其他类型泵的泵径大、排量大，缺点是起泵必须起油管。 插入式 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 优点是起下泵方便，不用上作业队，节省修井作业费用；缺点是泵径受到限制，排量较小。 根据井下泵液马达与抽油泵端的数目不同，又可分为双液马达泵和双泵端泵。双液马达泵可增大扬程，双泵端泵可增大排量。 最常用的有如下三种，即：开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵、闭式循环单管封隔器投入式水力活塞泵、开式循环平行管柱投入式水力活塞泵。 投入式泵也叫自由泵， (c-e)即泵随油管下入井内，由封隔器把井筒上、下分隔，沉没泵在油管内液力作用下起下。表示了最简单的投入式泵油井装置，即开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵油井装置的基本组成和工作原理。投入式泵油井装置基本由以下部分组成：井口捕捉器、井口四通阀、中心油管、沉没机组、泵筒、固定阀和封隔器等。封隔器把套管分为上、下两个空间，中心油管又把封隔器上部空间分为两个通道。 (e)在中心油管旁多了一根小直径的旁通管，它直通泵筒上的乏动力液排出孔，因此乏动力液就不再和产出液混合而直接从此旁通管排出地面经少许处理后又进入地面泵反复使用，而产出液则从油套管环形空间返出，使原油处理量减少了一半。 所以，闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵的运行成本最低，可以选用优质动力液或水基动力液。但是增加了地面上的乏动力液管线和井内管柱的侧管，钢材消耗较多，作业费用也较高。 (d)为开式循环平行管柱投入式水力活塞泵，侧管接通封隔器下部的油套管环形空间，通过此管把聚集在封隔器下部油套管环形空间的气体排出。由于没有乏动力液的专用通道，所以乏动力液仍必须和产出液混合后从油套管环形空间排出。此种泵主要用于油井含气较高的情况。 二、水力活塞泵的结构 (1)柱塞泵：将液马达传递给他的机械能转换为液体的压能，用来提高油层的产出液的压能，常用往复式柱塞泵。 (2)液马达：将动力液的压能转换为机械能带动泵工作，常用往复式液马达。 (3)主控制滑阀：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。 第二节 水力泵采油 高压动力液经动力液管柱注入井中，驱动水力活塞泵上的液马达，使动力液高压势能为往复运动的机械能。液马达驱动泵，泵将机械能液体的静压，使产出流体采到地面。 1、水力活塞泵系统的工作原理： 高压动力液从中心油管经过通道a进入液马达下缸，作用在活塞下面的环形面积上。同时，高压动力液还经过通道b进入腔室c，再由通道d进入液马达上缸，作用在液马达活塞上面的全面积上。因此液马达活塞上下两面都作用有动力液的高压，但由于它上面的面积大于下面的面积，所以上面的总压力大于下面的总压力，就是这个压力差的作用下，液马达进行下冲程。由于液马达活塞和泵活塞用一个活塞杆相连，前者的下冲程必然引起泵活塞的下冲程。此泵是和一般抽油泵结构相同的单作用泵，因此，下冲程时固定法关闭，而游动阀打开，抽油泵排除下冲程中被吸入泵内的油层产出液。随着液马达活塞的下冲程进行，活塞杆继续往下。活塞杆实际上是一个辅助控制滑阀，在杆身的上部和下部开有控制槽e和f当活塞接近下死点时，它的上部控制槽e接通了主控制阀上下端的腔室c和g 使高压动力液由控制槽e进入主控制法下端腔室g，由于主控制阀的上端面积小于下断面的面积，在同样的高压动力液下，下面的总压力大于上面的总压力。所以主动滑阀推向上死点。这是