1、采油基礎知識采油基礎知識一、認識油水井油水井的結構采油工程是油田開發(fā)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，它是從油田人工補充地下能量到人工舉升（或自噴）的采油工 程 ， 包 括 注 水（或其他注入劑）井和采油井兩大管理對象。 認識油水井油水井的結構 掌握油水井結構是采油工日常管理中油水井的基礎。通過井身結構圖可以直接的了解油水井的井深管柱結構，油層情況；完井情況，為油水井動態(tài)分析提供技術依據。 井身結構通常是指鉆井深度和相應井段的鉆頭深度，下入的套管層數，直徑和深度，各套管外的水泥返高和人工井底等。認識油水井油水井的結構認識油水井完井的概念 完井是指裸眼井鉆到設計井深后，使井底和油層以一定結構連通起來的工

2、藝。它是鉆井工程最后的一個重要環(huán)節(jié)，又是采油工程的開端，與以后采油、注水及整個油氣田的開發(fā)是緊密聯系的。而油井完成質量的好壞直接影響到油井的生產能力與經濟壽命，甚至關系到整個油田能否得到合理的開發(fā)。 完井是銜接鉆井和采油工程的而又相對獨立的工程，是從鉆開油層開始，到下套管注水泥固井、射孔、下生產管柱、排液，直至投產的一項系統(tǒng)工程。完井方式選擇應考慮油氣藏類型、油氣層特性和工程技術及措施要求三方面因素。認識油水井油水井的結構套補距：鉆井時的方補心與套管頭的距離 套管深度：下入油層套管的深度 人工井底深度：完井時套管內最下部水泥頂界面至方補心的距離 射開油層頂部深度：射孔井段最上部至方補心的距離

3、射開油層底部深度：射孔井段最下部至方補心的距離 在鉆井架一撤之后現場就不存在了，但在以后的生產過程中，如補孔、下泵、抬高井口、修井等措施時的丈量管柱都要用到二.認識油水井注水井油田投入生產以后，隨著油氣的采出，地層壓力就會下降，這就需要向地層補充能量。目前補充地層能量的方法有向油氣藏中注水和注氣，但絕大部分油田都是采用注水來補充地層能量。注水是通過注水井江水注入地層，從而保持地層壓力，提高采油速度和采收率的一種有效措施。注水開發(fā)是油田開發(fā)的一種十分重要的開采方式，是補充地層能量，維持油田長期高產穩(wěn)產的有效方法。認識油水井注水井注水井井身結構：通常是指在完鉆井基礎上，在井筒套管內下入油管，配水管

4、柱，再配以井口裝置。生產原理：一定壓力的地層動力水通過井口裝置，從油管（正注）進入到井下配水器對油層進行注水。注水原則：注夠水、 注好水認識油水井注水井水源類型1.地面水源2.地下水源4.工業(yè)廢水3.油層采出水2.海水水源1.地面淡水水源2. 深層地下水1.淺層地下水認識油水井注水井注水井井身結構數據：(1)套管規(guī)范：即下入的套管直徑與壁厚，如141mm772mm。(2)油管規(guī)范及下入深度：油管規(guī)范指下入油管的直徑與壁厚，如62mm55mm。下入深度指下入油管的底部到方補心的距離。(3)注水管柱深度及級數：即下入管柱有幾級幾段封隔器。(4)油層中部深度：主力油層深度至方補心的距離。(5)井口裝

5、置：所采用的采油樹型號。認識油水井注水井認識油水井抽油機抽油機井采油是油田應用最廣泛的采油方式，它是靠人工舉升井筒液量來采油的。 圖3-30為常見的最簡單的抽油井結構。抽油機井結構由井口裝置(采油樹)，地面抽油機設備、井下抽油泵設備、，抽油泵吸入口(篩管)、機械動力傳遞裝置(抽油桿)、油管、套管等組成 認識油水井抽油機抽油機井身結構數據：(1)抽油泵規(guī)格：泵徑，mm。(2)抽油泵深度：泵筒下入深度，m。(3)吸入口深度：泵進液孔深度，m。(4)抽油桿深度及規(guī)范：活塞深度及以上桿的直徑(5)油管規(guī)格：下入油管直徑。(6)套管規(guī)格及深度：下入套管直徑及深度。(7)采油樹型號：井口實際安裝的。(8)

6、抽油機型號：即井口實際安裝的抽油機型號。 采油生產原理：地面抽油機的機械能通過抽油桿帶動井下抽油泵往復抽吸井筒內的液體降低井底壓力(流壓)，從而使油層內的液體不斷地流入井底，泵抽出的液體由井口裝置即采油樹不斷地抽出 抽油機井可以是自噴井轉抽的，也可是油井開采投產時直接安裝抽油機井采油的。認識油水井抽油機認識油水井自噴井自噴井采油一般是在油田地下油層天然能量較強，石油足以自噴到地面的情況下采取的采油方式，圖3-29為最簡單的自噴井結構。在完鉆井身結構內下入油管及喇叭口（如是分層開采，則下入分層管柱），井口裝置只是采油樹。自噴井采油樹主要是依靠油嘴來調節(jié)產量。自噴井采油生產原理：油層液從油層流入到

7、井底，靠自身能量由喇叭口（或配產管柱）進入油管，再到井口通過油嘴噴出。優(yōu)點：不需要補充能量，設備簡單、操作方便、投資少，經濟效益高認識油水井自噴井自噴井自噴井從油層流到地面轉油站可以分為四個基本流動過程地層滲流、井筒多相垂直管流、嘴流、地面管線流（水平管流），如圖3-34. 滲流：從油層流入井底。流體是在多孔介質中滲流，故稱為滲流。若井底壓力大于飽和壓力，此時是液體的單向流，其流動規(guī)律符合向心流公式。 垂直管流：從井底到井口，流體在油管中上升，一般在油管某斷面處以低于飽和壓力，故屬于油、氣、水多相流。 嘴流：流體通過油嘴，流速較高。水平管流：流體進入出油管線后，沿地面管線流動，屬多相水平管流。

8、電動潛油泵井在油田開采中也是被廣泛應用的采油方式。它也是人工舉升才有的一種方式，其特點是抽油排量大，操作方便，有些特殊井如斜井、水平井、超深井等也采用電動潛油泵抽油。電動潛油泵是機械采油中相對排量較大的一種無桿泵采油方式，它是很多油田不可缺少的采油設備。認識油水井電動潛油泵電動潛油泵井采油生產原理：地面電能通過電纜傳遞給井下潛油電動機，潛油電動機再把電能轉換為機械能帶動多級離心泵，把井內液體加壓通過油管經采油樹舉升到地面；在多級離心泵不斷抽吸過程中，井底壓力（流壓）降低，從而使油層液體不斷流入井底。 常見電動潛油泵結構：井口裝置采油樹，油管、套管、地面電源輸入設備、電能傳遞線（電纜）、潛油電動

9、機、多級離心泵、分離器等。如圖3-31。需要注意的是：泵的吸入口與抽油機井基本相同，可以是各種管柱。認識油水井電動潛油泵認識油水井電動潛油泵電潛泵井身結構數據：（1）多級離心泵排量：（下入）離心泵最大 排量，m/d；（2）潛油電動機功率：（下入）潛油電動機額度功率，kw；（3）下泵深度：離心泵下入深度，m；（4）吸入口深度：油氣分離器進液孔深度，m；（5）油管規(guī)格：下入油管公稱直徑及壁厚，mm x mm；（6）套管規(guī)格：下入套管公稱直徑及壁厚，mm x mm；（7）井下電纜：隨電動機下入并附在油管外壁的電纜；（8）采油樹型號：井口采油控制裝置。認識油水井電動潛油泵電動潛油泵裝置由三大部分組成：

10、（1）井下部分包括：多級離心泵、潛油電機、保護器、油氣分離器。（2）中間部分：電纜。（3）地面部分：變壓器、控制屏、接線盒。 螺桿泵又叫漸進式容積泵，由定子和轉子組成，兩者的螺旋狀過盈配合形成連續(xù)密封的腔體，通過轉子的旋轉運動實現對介質的傳輸。認識油水井螺桿泵井采油生產原理：地面電源由配電箱供給電動機電能，電動機把電能轉換為機械能并通過皮帶帶動減速裝置啟動光桿，進而把動力再通過光桿傳遞給井下螺桿泵轉子，使其旋轉給井筒液加壓舉升到地面；與此同時井底壓力（流壓）降低。認識油水井螺桿泵井冀東油田冀東油田 2002年以來主要是在年以來主要是在稠油出砂區(qū)塊應用螺桿泵稠油出砂區(qū)塊應用螺桿泵提液，不僅解決了

11、高提液，不僅解決了高104-5區(qū)塊油稠，同時也解決區(qū)塊油稠，同時也解決了油井出砂影響生產的問了油井出砂影響生產的問題，提高了油田的經濟效題，提高了油田的經濟效益，總體效果顯著。高益，總體效果顯著。高104-5區(qū)塊共應用區(qū)塊共應用37口井，口井，平均檢泵周期達平均檢泵周期達1年。年。 澤澤70斷塊共應用斷塊共應用35口井，口井，平均下泵深度平均下泵深度1423m，最大下，最大下泵深度泵深度1900m，在螺桿泵開采，在螺桿泵開采重油井中，采用了井口加裝載重油井中，采用了井口加裝載荷傳感器的過載保護裝置實現荷傳感器的過載保護裝置實現過載保護，井下加化學降粘劑過載保護，井下加化學降粘劑降低螺桿泵載荷等

12、八項配套工降低螺桿泵載荷等八項配套工藝技術，提高了螺桿泵的開采藝技術，提高了螺桿泵的開采效果，平均泵效達到效果，平均泵效達到80%，平，平均檢泵周期均檢泵周期594天，長壽井已天，長壽井已達達1592天。天。華北油田華北油田 認識油水井螺桿泵井51236789101112131415161 1電控箱；電控箱； 2-2-電機；電機；3-3-皮帶；皮帶； 4-4-方卡子；方卡子；5-5-光桿；光桿； 6-6-減速箱；減速箱； 7-7-專用井口；專用井口； 8-8-抽油桿；抽油桿；9-9-抽油桿扶正器；抽油桿扶正器；10-10-油管扶正器；油管扶正器；11-11-油管；油管； 12-12-螺桿泵；螺

13、桿泵；13-13-套管；套管； 14-14-定位銷；定位銷；15-15-防脫裝置；防脫裝置；16-16-篩管篩管可分為地面和井下兩大部分?？煞譃榈孛婧途聝纱蟛糠?。地面部分包括地面部分包括:驅動頭和控制柜，井下部分包括：，井下部分包括：井下泵、抽油桿、油管、配套工具（如錨定工具、扶正器）等。見左圖。見左圖。認識油水井螺桿泵井3 3、配套工具部分、配套工具部分 （1 1）專用井口：簡化了采油樹，使用、維修、保養(yǎng)方便，同時增強）專用井口：簡化了采油樹，使用、維修、保養(yǎng)方便，同時增強了井口強度，減小了地面驅動裝置的振動，起到保護光桿和換盤根時密了井口強度，減小了地面驅動裝置的振動，起到保護光桿和換盤

14、根時密封井口的作用。封井口的作用。 （2 2）光桿：強度大、防斷裂，光潔度高，有利于井口密封。）光桿：強度大、防斷裂，光潔度高，有利于井口密封。 （3 3）抽油桿扶正器：避免或減緩桿柱與管柱的磨損，使抽油桿在油）抽油桿扶正器：避免或減緩桿柱與管柱的磨損，使抽油桿在油管內居中，減緩抽油桿的疲勞。管內居中，減緩抽油桿的疲勞。 （4 4）油管扶正器：減小管柱振動。）油管扶正器：減小管柱振動。 （5 5）抽油桿防倒轉裝置：防止抽油桿倒扣。）抽油桿防倒轉裝置：防止抽油桿倒扣。 （6 6）油管防脫裝置：錨定泵和油管，防止油管脫落。）油管防脫裝置：錨定泵和油管，防止油管脫落。 （7 7）防蠟器：延緩原油中膠

15、質在油管內壁沉積速度。）防蠟器：延緩原油中膠質在油管內壁沉積速度。 （8 8）防抽空裝置：地層供液不足會造成螺桿泵損壞，安裝井口流量）防抽空裝置：地層供液不足會造成螺桿泵損壞，安裝井口流量式或壓力式抽空保護裝置可有效地避免此現象的發(fā)生。式或壓力式抽空保護裝置可有效地避免此現象的發(fā)生。 （9 9）篩管：過濾油層流體。）篩管：過濾油層流體。 認識油水井螺桿泵井認識油水井螺桿泵井螺桿泵可應用于粘度范圍在02000mPas，含砂小于5%，下入深度14001600m，試用環(huán)境溫度低于120的高粘度原油開采。優(yōu)點優(yōu)點：一是節(jié)省投資；二是地面裝置結構簡單，安裝方便；三是泵效高，節(jié)能，管理費用低；四是適應性強

16、，可舉升稠油；五是適應高含砂量、高含氣井。缺點缺點（電動螺桿泵的局限性）：一是定子壽命短，檢泵次數多；二是泵需要潤滑；三是操作技術要求高。其最突出問題：其最突出問題：一是停機時間不能長；二是洗井時溫度及排量要求高。二、井口設備-采油樹井口裝置俗稱“采油樹”，是油、氣水井的一種最重要、最常見設備，是控制和調節(jié)油井生產的主要設備。 井口設備-采油樹1.采油樹分為兩大類，即老式采油樹和新型采油樹；老式采油樹指20世紀60年代的大隆（仿大羅馬）、榮豐（仿小羅馬）良工（仿蘇）等采油樹。新型采油樹是指我國自己設計制造的大慶150、大慶160微型、CY-250、CYb -360、勝251、勝型等采油樹。2.

17、采油樹的結構：以我國CY250采油樹為例，各零部件有采油樹套管四通、左右套管閥門、油管頭、油管四通、總閥門、左右生產閥門、測試閥門或清蠟閥門（封井器）、油管掛頂絲、卡箍、鋼圈及其他附件組成。井口設備-采油樹3.采油樹的主要作用是：（1）懸掛油管、承托井內全部油管柱重量；（2）密封油、套管之間的環(huán)形空間；（3）控制和調節(jié)油井的生產；（4）錄取油、套壓力資料，測試，清蠟等日常管理；（5）保證各項作業(yè)施工的順利進行。4.采油樹的連接方式 卡箍連接、螺紋連接、鐵箍連接、法蘭連接、卡箍法蘭連接 卡箍連接螺紋連接鐵箍連接法蘭連接井口設備-采油樹各部件的作用(1)防噴管的作用：防噴管是用63mm(21/2i

18、n)油管制成，外部套89mm(31/2in)管環(huán)空，內循環(huán)蒸汽或熱水(油)保溫(也可采用不保溫循環(huán)的，不用外套)，在自噴井中有兩個作用：一是在清蠟前后起下清蠟工具及熔化刮蠟片帶上來的蠟；二是各種測試、試井時的工具起下。在電動潛油泵井中也有兩個作用：一是在電動潛油泵井測流、靜壓時便于起下工具用；二是在給電動潛油泵井清蠟時起下工具，放空用。5.采油樹各部件作用(2)膠皮閘門的作用(帶封井器的)：當刮蠟測試工具上升到防噴管時切斷井下的壓力；在工具是否已升到防噴管情況不明的情況下，關閉閘門，如果工具正在井下也不致關斷鋼絲使工具掉落井中；在抽油井中，關閉此膠皮閘門方可加光桿密封填料。(3)測試閘門(25

19、0型)的作用：連接膠皮閘門便于測壓、試井等。(4)小四通的作用：連接測試閘門與總閘門及左右生產閘門。它是油井出油測試等必經通道。(5)總閘門的作用：開關井以及在總閘門以外設備的維修時切斷井底壓力井口設備-采油樹各部件的作用(6)大四通的作用：是油管套管匯集分流的主要部件。通過它密封油套環(huán)空、油套分流。外部是套管壓力，內部是油管壓力。下部連接套管短接。圖3-28所示(7)套管短接的作用：上部與四通下法蘭螺紋連接，下部與套管連接，并可根據井場的高低，作業(yè)施工時調整套管短接來達到提高或降低的要求。(8)表層套管與生產套管的鋼板支承的作用：連接生產套管及表層套管，使采油樹不產生振動。井口設備-采油樹各

20、部件的作用井口設備-采油樹性能和技術規(guī)范的井口設備-采油樹性能和技術規(guī)范的二、井口設備-采油樹的維護保養(yǎng)采油樹的維護保養(yǎng)內容是：保持設備清潔無滲漏、無油污、無銹、無松動、無缺件、各部件開關靈活好用。 (一)250型閘板閘門的組成主要是由閥體、大壓蓋、閘板、絲杠、推力軸承、手輪、壓蓋、壓帽等組成。250型閘板閘門的作用就是開通和截止流程。(二)250型閘板閘門易發(fā)生的故障及維修1更換閘門推力軸承與銅套2更換閘門絲杠的O型密封圈(閘板)二、井口設備-采油樹的維護保養(yǎng)(三)250型閘板閘門在使用中應注意的事項(1)避免閘門缺油磨壞軸承，應定時加油。(2)開關閘門時應開大后或關死后倒回半圈。(3)高寒地區(qū)關井時應放掉管線的水，以防凍死閘板而拉斷閘板上的臺階。(4)如發(fā)現閘板凍死不要硬