1、精選優質文檔-傾情為你奉上采油工程基礎知識第一節 完井基礎知識一、 完井基礎還是簡介 完井：是指一口井按照地質設計的要求鉆達目的層和設計井深后，直到交井之前所進行的工作。（一） 完井方法我國主要的完井方法是以套管射孔為主的方法，約占完井井數的80%以上，個別灰巖產能用裸眼完井，少數熱采式出砂油田用礫石充填完井。套管完井：套管射孔完井、尾管射孔完井；裸眼完井：先期裸眼完井、后期裸眼完井、篩管完井和篩管礫石充填完井。1、 套管射孔完井1）、在鉆穿油層后，下入油層套管并在環形空間注入水泥，用射孔器射穿套管、水泥環，并射入生產層內一定深度，構成井筒與產層的通道，這種完井方法稱套管射孔完井。2）、套管射

2、孔井筒與產能的連通參數：（1）射孔孔徑：正常探井和開發井為10mm，特殊作業井不大于25mm；（2）射孔孔眼幾何形狀：短軸與長軸之比不小于0.8；（3）射孔孔眼軌跡：沿套管表面螺旋狀分布；（4）射孔密度：正常探井和開發井1020孔/m，特殊作業井可根據確定，一般不超過30孔/m；（5）射孔深度：射孔深度除要求穿透套管和水泥環外，還要盡量通過油層損害區進入無損害區。（二） 固井向井內下入一定尺寸的套管串后，在井壁和套管間的環形空間內注入水泥的工作較固井。固井的目的（三） 射孔用聚能射孔彈將套管、水泥環和油層彈開，使油層中的油氣流入井筒內，再借助油層的壓力流（或抽汲）到地面，達到出油的目的。影響因

3、素：孔深、孔密、孔位、相位角。二、 油水井井身結構1、 井身中下入的套管：導管、表層套管、技術套管、油層套管。2、 采油需要掌握的完井數據完鉆井井深：裸眼井井底至方補心上平面的舉例；方補心：鉆機正常鉆井時，安裝在鉆臺上的轉盤能卡住方鉆桿，使方鉆桿與鉆盤一起轉動的部件，簡稱補心；套補距：鉆井時的方補心上平面與套管頭短節法蘭平面的距離；油補距：帶套管四通的采油樹，其油補距為四通上法蘭平面至補心上平面的距離，不帶套管四通的采油樹，其油補距是指有關掛平面至方補心上平面的距離；套管深度：套補距、法蘭短節與套管總長之和；油管深度：油補距、油管頭長與油管總長之和；水泥返高：古井是油層套管與井壁之間環形空間內

4、水泥上升高度，具體指水泥環上端至補心上平面的距離；水泥帽：古井是從井口到地下40m左右處，套管與井壁之間封固的水泥環；沉砂口袋：從人工井底到所射油層底部（射孔底界）的一段套管內的容積；人工井底：固井完成后，留在套管內最下部的一段水泥凝固后的頂面；水泥塞：從完井井底到人工井底這段水泥柱的高度；射孔頂界：射開油層頂部深度，m；射孔底界：射開油層底部深度，m；3、 注水井結構注水井結構是在完鉆井井身結構的基礎上，井筒套管內下入油管及配水管柱與井口裝置組成的。注水井生產原理：能量傳遞過程P油層=P井口+H*r-P損失P油層住入油層中的壓力，Mpa；P井口注水井井口注水壓力，Mpa；H注水井油層中部深度

5、，m；r注水井相對密度；P損失注水井管損與水壓力損失，Mpa。4、 采油井結構及生產原理自噴井結構及生產原理、抽油機井結構及采油原理（井口裝置（采油樹）、地面抽油機設備、井下抽油泵設備、抽油吸入口（篩管）、機械動力傳遞裝置（抽油桿）、油管、套管）、電動潛油泵井結構及采油原理。第二節 采油井設備及其性能一、 油水井井口設備（一）自噴井井口設置1、采油樹采油樹是控制和調節油井生產的主要設備。主要作用是：（1） 懸掛油管，承托井內全部油管柱重量；（2） 密封油管與套管間的環形空間；（3） 控制和調節油井的生產，引導井筒中的油氣進入出油線；（4） 保證各項井下作業施工的順利進行；錄取油、套壓力資料，便

6、于測壓、清蠟等日常管理。2、 采油樹的結構主要由總閘門、生產閘門、清蠟閘門和其他各種閘門，三通、四通、法蘭，短節等組成。（二）抽油井井口裝置抽油井井口裝置是由套管三通、油管三通、盤根盒組成。二、 井場設備（一） 分離器分離器主要是用來分離油和氣，計算油氣的產量、沉水、沉砂等，其次用它來控制井口出油管線的回壓。分離器的種類：按外形：立式、臥式、球形；按用途：生產分離器、計量分離器、三相分離器；按壓力大小：真空、低壓、中壓、高壓；按內部結構：傘狀、箱傘狀。（二） 常用分流器1） 立式分流器2） 臥室油氣分離器（三） 油氣分離器的基本原理1） 重力沉降原理2） 離心分離原理3） 碰撞分離原理三、 輔

7、助設備（一） 加熱爐在油田原油集輸過程中，需要將原油溫度升高，粘度降低，便于輸送。加熱爐就是用于完成這個過程的設備。加熱爐的加熱方式可分為直接加熱（火筒式加熱爐）和間接加熱（水套爐）。類型：管式加熱爐、火筒式加熱爐、水套式加熱爐、立式圓筒爐。（二） 壓力表壓力表是油水井觀察和錄取壓力資料的必備設備。常用的壓力表是扁曲彈簧管（包氏管）式壓力表，其工作原理是：扁曲彈簧管固定的一端與壓力表的表把聯通，另一端通過連桿、扇形齒輪機構、心軸和指針轉動，在表盤刻度上顯出壓力值。（三） 安全閥單彈簧微啟動式安全閥，作用一是發出鳴叫聲，起到警示的作用；二是氣體沖出，致使分離器內壓力暫時降低，從而達到安全生產。原

8、理：分離器內壓力較低時，壓縮的彈簧具有彈性能量使閥關閉，。當分離器中氣體作用在閥芯上，其壓力大于彈簧對閥芯的壓力時，安全閥被頂開，氣體沖出，安全閥發出鳴叫聲，致使分離器內壓力降低額從而達到安全工作壓力，以防止由于分離器蹩壓超過安全壓力而損壞。第三節 深井泵深井泵分有桿泵和無桿泵，它們是抽油井裝置中的重要組成部分，其中有桿泵又稱抽油泵。一、 抽油泵（一） 抽油泵的分類按結構不同分：管式泵、桿式泵。1、 管式泵管式泵是把外筒和襯套在地面組裝好后，接在油管下不下入井內，然后投入固定閥，最后把活塞接在抽油桿柱下端，下入泵筒內。雙閥、三閥管式泵。2、 桿式泵桿式泵是把活塞。閥及工作筒裝配成一個整體，在地

9、面組裝好后，接在抽油桿柱的下端，整體通過油管下入井內，由預先安裝在油管預定位置上的卡簧固定在油管上。（二） 抽油泵的結構組成：工作筒（外筒和襯套）、柱塞及游動閥（排除閥）和固定閥。（三） 抽油泵型號的表示方法（四） 抽油泵工作原理抽油泵是依靠抽油機帶動抽油桿使活塞在襯套內部做往復運動來抽油的。（五） 抽油桿）抽油桿是有桿泵抽油裝置中的一個重要組成部分。通過臭又給你將抽油機的動力傳遞到抽油泵活塞上，使抽油泵活塞往復運動。（六）抽汲參數及泵小1、抽油機井的工作原理：由電動機供給動力，經減速箱裝置及四連桿機構，將高速旋轉的機械能變為抽油機驢頭低速往復運動的力，從而帶動深井泵工作，進而不斷地把井筒里的

10、液體舉升到地面。2、抽油機井抽油參數（1）沖程（S）：抽油機工作時，光桿在驢頭的帶動下做上下往復運動，光桿運動的最高點與最低點之間的距離成為沖程，單位m。（2）沖數（n）：指抽油機帶動抽油桿每分鐘上下往復運動的次數，單位次/min。（3）泵徑(D):指抽油泵工作筒內直徑的尺寸，單位mm。（4）抽油泵理論排量：抽油泵在理想的情況下，活塞一個沖程可排出的液量叫抽油泵的理論排量。Q理=1440S*n*(*D24)（5）抽油機泵效：抽油機的實際產液量與抽油泵的理論排量的比值叫做泵效。視泵效。=【Q實/(液*Q理)】*100%（6）沉沒度：抽油機生產時，抽油泵的固定閥到油井動液面之間的距離稱為沉沒度。h

11、=H泵-H動（7）動液面：抽油機井正常生產時，油管和套管環形空間的頁面高度。（8）靜液面：抽油機井關井停產后，油套管環形空間的液面就要上升，經過一段時間后，頁面上升到一定位置，并且穩定下來，這時的頁面叫靜液面。（9）抽油機懸點載荷：由于抽油機工作時驢頭懸點始終承受著上下往復交變在和，根據其性質，懸點的承受載荷分為靜載荷。動載荷及其他載荷，而理論和現場實踐都已證明其他載荷與靜載荷、動載荷相比可以忽略不計，所以就只討論靜載荷和動載荷。靜載荷：通常指抽油桿和液柱所受的重力以及液柱對抽油桿柱的浮力 所產生的懸點載荷。抽油桿（柱）重力：Wr=frsL活塞上的液柱載荷：W1=(f -fr)L懸點所受靜載荷

12、為抽油桿9柱）在液體中的重力：W=fr（s-）L動載荷（慣性載荷）：慣性載荷是由于抽油機運轉時驢頭帶著抽油桿柱和液柱做變速運動，因而產生桿柱和液柱的慣性力。W慣=Wr*SN2/1440驢頭懸點最大、最小載荷：根據抽油機運動的特點，抽油機在上、下沖程中懸點載荷是不同的，上沖程是為最大載荷，下沖程時為最小載荷。W大=Wr+W1+W慣;W小=W-W慣二、 潛游電泵（一） 潛油電泵概述1、潛油電泵的概念潛油電泵全稱是潛油電動離心泵，是在井下工作的多級離心泵，同油管一起下入井內，地面電源通過潛油泵專用電纜輸入井下電機，使電機帶動多級離心泵旋轉，將井內的原油舉升到地面。2、電動潛油泵裝置的組成（1）井下部

13、分：包括多級離心泵、潛油電動機、保護器、油氣分離器；（2）中間部分：包括電纜；（3）地面部分：包括變壓器、控制屏、接線盒。3、潛油電泵各裝置作用潛油電動機、多級離心泵、保護器、油氣分離器、控制屏、接線盒、電纜、其他輔助裝置。4、電動潛油泵井工作原理地面控制屏把符合標準電壓要求的電能通過接線盒及電纜輸給井下潛油電動機，潛油電動機再把電能轉換成高速旋轉機械能傳遞給多級離心泵，從而使經油氣分離器進入多級離心泵內的液體被加壓舉升到地面；與此同時井底壓力（流壓）降低，油層液進入井底。包括兩大流程：（1） 潛游電泵的供電流程：地面電源-變壓器-控制屏-潛油電纜-潛油電機。（2） 潛油電泵的抽油工作流程：油

14、氣分離器-多級離心泵-單流閥-泄油閥-井口。5、電動潛油泵型號及參數三、清蠟與防蠟（一）影響結蠟因素的分析（二）油井防蠟（三）油井清蠟機械清蠟、熱力清蠟第四節 油水井站生產工藝流程一、 井間注水系統生產流程及其裝置（一） 配水間注水系統生產流程1、 單井配水間生產流程2、 多井配水間注水流程（二） 注水井井口生產流程注水井井口流程裝置1、 注水方式正注：來水閘閥通過注水總閘閥由油管向油層注水；反注：由直通閘閥通過套管想油層注水；合注：上三個閘閥均打開，油管和套管一起向油層注水。2、 正常注水流程3、 關井（降壓）流程4、 注水井的投注注水井從完鉆到正常注水，一般要經過排液、洗井、試注之后才能轉

15、入正常的注水。吸水指數：注水井在單位注水壓差作用下的日注水量叫油層吸水指數，m3/(d·Mpa),吸水指數=日注水量/（注水井流壓-注水井靜壓）二、 井站（間）集油系統生產工藝流程（一） 井站（間）集油系統生產流程圖單管流程、雙管流程和三關流程（二） 其他生產流程量油流程、測氣流程（三） 抽油機井生產流程1、 油、水井開關的概念2、 抽油機井生產流程正常生產流程、雙管生產流程、熱洗流程。3、 電動潛油泵井生產流程正常生產流程、摻水伴熱流程。三、 油氣水的計量第五節 油水井作業及挖潛改造一、 油水井作業（一） 油水井作業的內容1、 檢泵1） 檢泵的原因；2） 檢泵的依據。2、 換封3、

16、 沖砂1） 對沖砂液的要求；2） 沖砂的方法：正沖法、反沖法、正反混沖法。4、 井下事故的處理1） 小修：是指維護油水井正常生產的施工和一些簡單的解卡和打撈，如抽油桿、油管層、補貼加固套管、更換套管及側鉆等；2） 油水井大修：是指油井的復雜事故處理，如井下工具的解卡、水泥卡鉆、封堵漏層、補貼加固套管、更換套管及側鉆等；（二） 油水井主要作業設計及效果統計1、 油水井作業設計1） 電泵井施工設計內容；2） 一般油井作業地質設計內容；3） 注水井作業地質設計內容2、 井下作業增產（注）效果設計1） 平均每井次日增產（注）量；2） 累積增產（注）量。（三） 油水井作業質量要求1、 油井投產質量要求2

17、、 注水井投注施工質量要求3、 上抽轉軸施工質量要求二、 分層開采常用井下工具分層開采井下工藝是由各種叫做封隔器、配產器、配水器等工具組成的。（一） 常用井下工具1、 封隔器封隔器是裝在油管某部位，用來局部密封井筒中一定位置上油管套管環形空間，隔開上下相鄰油層，為消除在同一井筒內各油層之間相互干擾而設置的工具。1） 封隔器的編號；2） 封隔器代號的意義分類代號+支撐方式代號+坐封方式代號+解封方式代號+性能代號外徑直徑數值。2、 控制工具1） 配水器：配水器是分層注水管柱中重要的配水工具。按其結構分為空心配水器和偏心配水器，主要是由固定部分的工作筒和活動部分的配水芯子（或堵塞器）組成。2） 配

18、產器：按結構分為空心配產器和偏心配產器，主要由固定部分的工作筒和活動部分堵塞器組成。（二） 分層注水井下工具分層注水主要是針對多油層、非均質、層間差異大等特點實行的一種注水方法。各油田普遍采用：Y341-114H-偏心式可洗分層注水井管柱和Y141-114偏心式分層注水井管柱。（三） 分層采油井下工具1、 自噴井分層采油井下工具2、 抽油機井分層采油井下工具3、 電動潛油泵井分層采油井下工具三、 油水井挖潛改造（一） 多油層油井的層間接替（二） 油井堵水1、 油井堵水的作用2、 堵水井選井選層原則3、 高含水井堵井時應注意的問題4、 堵水工藝的選擇1） 機械堵水機械堵水使用封隔器及其配套的井下

19、工具來封堵高含水目的層，解決各油層間的干擾或者調整注入水的平面驅油方向，以達到提高注入水驅油效率，增加產油量減少產水量的目的。抽油機井堵水管柱（平衡丟手管柱）、電泵井堵水管柱（懸掛式丟手管柱）、電泵井無卡瓦堵水管柱。2） 化學堵水油田化學堵水就是利用化學堵劑的膨脹和固化特性封堵高含水層的通道。非選擇性化學堵水和選擇性化學堵水。（三） 油、水井壓裂1、 水力壓裂的原理和施工1） 油水井水力壓裂的基本原理水力壓裂是油井增產、水井增注的一項重要技術措施。其要點是利用水力作用，人為在地層中造出足夠長、有一定寬度及高度的填砂裂縫，從而改善井筒附近油層液體的流動通道。增強液體流動面積，降低液體滲流阻力，使

20、油層獲得增產、增注的效果。油層壓裂就是在近井地帶形成一條或幾條人為的裂縫，使液體在向井筒流動時，首先通過裂縫的側壁進入裂縫，然后再從滲透性很高的裂縫很快進入井筒，從而增大流動面積，減少滲流阻力，提高油井的產液能力。2） 水力壓裂施工過程試擠加砂替擠2、 壓裂工藝及管柱結構簡介主要工藝：普通壓裂工藝、選擇性壓裂工藝、多裂縫壓裂工藝、限流法壓裂工藝、平衡限流法壓裂工藝3、 影響壓裂增產效果的因素4、 油井壓裂選井選層原則5、 壓裂層段及壓裂時機的確定6、 壓裂井壓裂前后的管理7、 油水井壓裂生產管理（四） 油、水酸化用高壓泵將酸液在低于油層破裂壓力的條件下擠入油層，使之與油層中的礦物、膠結物或雜質起化學反應，以達到提高油層滲透流能力或者解除油層堵塞物的施工技術稱為酸化。1、 適合用酸化