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文檔簡介

采油工程原理與設計授課教師:于樂香辦公地點:工科樓B-436采油工程課程內容體系第一章油井流入動態與井筒多相流動計算第二章自噴與氣舉采油第三章有桿泵采油第四章無桿泵采油第五章注水第九章完井方案設計與試油第十章采油工程方案設計概要第一章油井流入動態與井筒多相流動計算油井流入動態井筒氣液兩相流根本概念計算氣液兩相垂直管流方法2.油井流入動態曲線〔IPR曲線〕:表示產量與井底流壓關系的曲線,簡稱IPR曲線。1.油井流入動態:

油井產量與井底流動壓力的關系。它反映了油藏向井的供油能力,反映了油藏壓力、油層物性、流體物性、完井質量等對油層滲流規律的影響。名詞解釋:3.采油(液)指數:單位生產壓差下的油井產油(液)量,反映油層性質、厚度、流體物性、完井條件及泄油面積等與產量之間關系的綜合指標。對于單相液體流動的直線型IPR曲線,采油指數可定義為產油量與生產壓差之比,或者單位生產壓差下的油井產油量;也可定義為每增加單位生產壓差時,油井產量的增加值,或油井IPR曲線斜率的負倒數。對于多相流動的非直線型IPR曲線,由于其斜率不是定值,在使用采油指數時,應該說明相應的流動壓力,不能簡單地用某一流壓下的采油指數來直接推算不同流壓下的產量。4.油井的流動效率〔FE〕:油井的理想生產壓差與實際生產壓差之比。5.流動型態〔流動結構、流型〕:流動過程中油、氣的分布狀態。6.滑脫現象:混合流體流動過程中,由于流體間的密度差異,引起的小密度流體流速大于大密度流體流速的現象。根本理論與分析:1.油氣兩相滲流時的流入動態(1)Vogel方法(適用于理想完善井)利用Vogel方程繪制IPR曲線的步驟(兩種情況)Vogel方程

a.計算c.根據給定的流壓及計算的相應產量繪制IPR曲線。b.給定不同流壓,計算相應的產量:地層壓力和一個工作點:利用Vogel方程繪制IPR曲線的步驟油藏壓力未知,兩個工作點a.油藏平均壓力確實定

b.計算d.根據給定的流壓及計算的相應產量繪制IPR曲線c.給定不同流壓,計算相應的產量(2)費特柯維奇方法(3)非完善井Vogel方程的修正(流動效率與表皮系數的關系)假設與壓力成直線關系油層受污染的或不完善井,完善井,增產措施后的超完善井,(4)利用流動效率計算非完善直井流入動態的方法①Standing方法(FE=0.5~1.5,擴大了Vogel的使用范圍,可以適用于哪些污阻井或經過增產措施的井)②Harrison方法〔提供了FE=1~2.5的無因次IPR曲線,擴大了Standing曲線的范圍,它可用來計算高流動效率井的IPR曲線和預測低流壓下的產量。)會繪制IPR曲線的方法步驟2.斜井和水平井的IPR曲線Cheng對溶解氣驅油藏中斜井和水平井進行了數值模擬,并用回歸的方法得到了類似Vogel方程的不同井斜角井的IPR回歸方程:Bendakhlia等用兩種三維三相黑油模擬器研究了多種情況下溶解氣驅油藏中水平井的流入動態關系。得到了不同條件下IPR曲線。3.油氣水三相IPR曲線Petrobras提出了計算三相流動IPR曲線的方法。綜合IPR曲線的實質:按含水率取純油IPR曲線和水IPR曲線的加權平均值。當測試點計算采液指數時,是按產量加權平均;當預測產量或流壓時是按流壓加權平均。圖1-12油氣水三相IPR曲線4、多層油藏油井流入動態〔1〕多油層油井流入動態—迭加型IPR圖1-13多層油藏油井流入動態〔2〕含水油井流入動態圖1-14含水油井流入動態與含水變化()圖1-15含水油井流入動態曲線()(1)氣液兩相流動與單相液流的比較5.井筒氣液兩相流動的特性(2)氣液混合物在垂直管中的流動結構變化(流型及特點)總結:油井生產中可能出現的流型自下而上依次為:純油(液)流、泡流、段塞流、環流和霧流。實際上,在同一口井內,一般不會出現完整的流型變化。圖1-17油氣沿井筒噴出時的流型變化示意圖Ⅰ—純油流;Ⅱ—泡流;Ⅲ—段塞流;Ⅳ—環流;Ⅴ—霧流⑧以計算段下端壓力為起點,重復②~⑦步,計算下一段的深度和壓力,直到各段的累加深度等于管長為止。6.多相垂直管流壓力分布計算步驟⑥重復②~⑤的計算,直至。1)按深度增量迭代的步驟①任一點(井口或井底)的壓力作為起點,任選一個適宜的壓力降作為計算的壓力間隔p。②估計一個對應的深度增量h。③計算該管段的平均溫度及平均壓力,并確定流體性質參數。④判斷流型,并計算該段的壓力梯度dp/dh。⑤計算對應于p的該段管長(深度差)h。⑦計算該段下端對應的深度及壓力。7.Orkiszewski方法特點(流型類型)8.Beggs&Brill兩相水平管流型(三大類7種流型)

針對每種流動型態提出存容比及摩擦損失的計算方法

提出了四種流型,即泡流、段塞流、過渡流及環霧流分離流分層流波狀流環狀流間歇流團狀流段塞流分散流泡流霧流第二章

自噴與氣舉采油主要內容一、自噴井生產系統分析

二、氣舉采油原理及油井舉升系統設計方法名詞解釋:1.臨界流動:流體的流速到達壓力波在流體介質中的傳播速度時的流動狀態。利用從地面向井筒注入高壓氣體將原油舉升至地面的一種人工舉升方式。2.氣舉定義:向井筒周期性地注入氣體,推動停注期間在井筒內聚集的油層流體段塞升至地面,從而排出井中液體。主要用于油層供給能力差,產量低的油井。3.氣舉連續氣舉將高壓氣體連續地注入井內,排出井筒中液體。適應于供液能力較好、產量較高的油井。間歇氣舉人工舉升采油自噴采油4.采油方法分類人工給井筒流體增加能量將井底原油舉升至地面的采油方式。利用油層自身能量將原油舉升到地面的采油方式。5.氣舉啟動壓力:當環形空間內的液面到達管鞋(注氣點)時的井口注入壓力。根本理論與分析油層到井底的流動—地層滲流井底到井口的流動—井筒多相管流井口到別離器—地面水平或傾斜管流1.油井生產的三個基本流動過程2.自噴井生產的四個基本流動過程地面水平或傾斜管流地層滲流井筒多相管流嘴流—生產流體通過油嘴(節流器)的流動3.協調條件質量守恒能量(壓力)守恒熱量守恒求解點的選擇:主要取決于所要研究解決的問題。求解點:為使問題獲得解決的節點。協調曲線示意圖節點流入曲線節點流出曲線協調點圖3-22自噴井三個流動過程關系①根據設定產量Q,在油井IPR曲線上找出相應的Pf;②由Q及Pf按垂直管流得出滿足油嘴臨界流動的Q~Pt油管曲線B;③油嘴直徑d一定,繪制臨界流動下油嘴特性曲線G;④油管曲線B與油嘴特性曲線G的交點即為該油嘴下的產量與油壓。

4.有油嘴系統以油嘴為求解點的節點分析方法的步驟:油層滲流消耗的壓力油管流動消耗的壓力5.節點分析在設計及預測中的應用(1)不同油嘴下的產量預測與油嘴選擇(2)油管直徑的選擇(3)預測油藏壓力變化對產量的影響(4)停噴壓力預測6.氣舉采油原理、優缺點及適用條件7.氣舉啟動過程8.氣舉閥的作用:逐步排除油套環形空間的液體;降低啟動壓力。②當高壓氣體進入油管后,由于油管內混合液密度降低,井底流壓將不斷降低。圖2-29氣舉井啟動時的壓縮機壓力隨時間的變化曲線9.氣舉過程中壓縮機壓力變化①壓縮機向油套環形空間注入高壓氣體,隨著壓縮機壓力的不斷提高,環形空間內的液面將最終到達管鞋〔注氣點〕處,此時的井口注入壓力為啟動壓力。③當井底流壓低于油層壓力時,液流那么從油層中流出,這時混合液密度又有所增加,壓縮機的注入壓力也隨之增加,經過一段時間后趨于穩定(氣舉工作壓力)。10.氣舉裝置類型在油管柱底部下一個集液箱,提高液體會聚空間,以到達提高總產油量的目的。僅限于連續氣舉,下井的油管柱不帶封隔器,使氣體從油套環空注入,產液自油管舉出,油、套管是連通的。封隔器封隔油套環空,其余均與開式裝置相同。封隔器封隔油套環空,在油管柱上安裝了一個固定閥,其作用是防止氣體壓力通過油管作用于地層。半閉式裝置閉式裝置箱式裝置開式裝置〔三〕定產量和井口壓力確定注氣點深度和注氣量圖2-37定產量和井口壓力確定注氣點深度和注氣量的步驟示意圖圖2-38定產量和井口壓力確定注氣點深度和注氣量的協調圖求解節點:井口1)根據要求的產量由IPR曲線確定相應的井底流壓pwf。2)根據產量、油層中的氣液比等以pwf為起點,按多相垂直管流向上計算注氣點以下的流體壓力分布曲線A。3)由工作壓力計算環形空間氣柱壓力曲線B。此線與曲線A的交點即為平衡點。4)由平衡點沿壓力分布曲線A上移所得的點即為注氣點。5)注氣點以上的總氣液比為油層生產氣液比與注入氣液比之和。假設一組總氣液比,對每一個總氣液比都以注氣點油管壓力為起點,利用多相管流向上計算油管壓力分布曲線D1、D2…及確定井口油管壓力。在給定產量和井口壓力下確定注氣點深度和注氣量6)根據結果繪制總氣液比與井口壓力的關系曲線,找出與規定油壓相對應的總氣液比TGLR。

7)由求得的總氣液比中減去油層生產氣液比可得到注入氣液比。根據注入氣液比和規定的產量就可算得需要的注入氣量。

8)根據最后確定的氣液比和其它數據計算注氣點以上的油管壓力分布曲線D;此線即為根據設計進行生產時的油管壓力分布的計算曲線,可用它來確定啟動凡爾的安裝位置。〔四〕定井口壓力和注氣量確定注氣點深度和產量圖2-39定注氣量和井口壓力確定注氣點深度和產量的步驟示意圖圖2-40定注氣量和井口壓力確定注氣點深度和產量的協調圖求解節點:井底定井口壓力和限定注氣量的條件下確定注氣點深度和產量1)假定一組產量,根據注氣量和地層生產氣液比計算出所對應的總氣液比;2)以給定的地面注入壓力計算環形空間氣柱壓力分布線B,用地面注入壓力減(0.5~0.7MPa)作B線的平行線,即為注氣點深度線C。3)以定井口壓力為起點,利用多相垂直管流,根據對應產量的總氣液比,向下計算每個產量下的油管壓力分布曲線D1、D2、D3…。它們與注氣點深度線C的交點,即為各個產量所對應的注氣點a1、a2、a3…和注氣深度L1、L2、L3…。4)從每個產量對應的注氣點壓力和深度開始,利用用井筒多相管流根據油層生產氣液比向下計算每個產量對應的注氣點以下的壓力分布曲線A1、A2、A3…及井底流壓pwf1、pwf2、pwf3…5)根據上步計算結果繪出產量與計算流壓的關系曲線〔油管工作曲線〕與IPR曲線的交點所對應的壓力和產量即為該井在給定注氣量和井口油管壓力下的產量相應的井底流動壓力,根據給定的注氣量和協調產量Q,可計算出相應的注入氣液比,進而計算出總氣液比TGLR;6)根據上步求得的井底流壓和產量Q,以井底為起點用井筒多相流計算對應的注氣點以下的壓力分布曲線A,與注氣點深度線之C之交點a,即為可能獲得的最大產量的注氣點,其深度L即為工作凡爾的安裝深度。7)根據最后確定的產量Q和總氣液比TGLR,以給定的井口壓力為起點用井筒多相管流向下計算注氣點以上的油管壓力分布曲線D。它可用來確定啟動凡爾的位置。第三章常規有桿泵采油主要內容:①抽油裝置及泵的工作原理②抽油機懸點運動規律及懸點載荷③抽油機平衡、扭矩及功率計算④泵效計算⑤有桿抽油系統設計⑥有桿抽油系統工況分析1.平衡率:即抽油機驢頭上下行程中電動機電流峰值的小電流與大電流的比值。一般規定,抽油機平衡率不小于70%即認為抽油機已處于平衡狀態。2.反面沖擊:當扭矩曲線出現負值時,說明減速箱的主動輪變為從動輪,如果負扭矩值較大,將發生嚙合面的“反面沖擊〞。“反面沖擊〞通常發生在不平衡或輕載荷的油井上,在懸點載荷突然發生很大變化時,也會出現“反面沖擊〞3.等值扭矩:就是指用一個不變化的恒定扭矩代替變化的實際扭矩,使其電機的發熱條件相同,那么此恒定扭矩即為實際變化扭矩的等值扭矩名詞解釋4.水力功率:在一定時間內將一定量的液體提升一定距離所需要的功率。5.光桿功率:通過光桿來提升液體和克服井下損耗所需要的功率。6.泵效:在抽油井生產過程中,實際產量與理論產量的比值。7.氣鎖:抽汲時由于氣體在泵內壓縮和膨脹,吸入和排出閥無法翻開,出現抽不出油的現象。8.扭矩因數:

懸點載荷在曲柄軸上造成的扭矩與懸點載荷的比值。9.抽油機結構不平衡值:

等于連桿與曲柄銷脫開時,為了保持游梁處于水平位置而需要加在光桿上的力。(方向向下為正)10.沖程損失:由于抽油桿和油管在交變載荷作用下發生彈性伸縮,而引起的深井泵柱塞實際行程與光桿沖程的差值。11.靜液面〔Ls或Hs〕:對應于油藏壓力。動液面〔Lf或Hf〕:對應于井底壓力流壓。13.生產壓差:與靜液面和動液面之差相對應的壓力差。12.漂浮度hs:根據氣油比和原油進泵壓力損失而定。14.折算液面:

把在一定套壓下測得的液面折算成套管壓力為零時的液面。15.示功圖:載荷隨位移的變化關系曲線所構成的封閉曲線圖。16.充不滿現象:

地層產液在上沖程末未充滿泵筒的現象。17.液擊現象:

泵充不滿生產時,柱塞與泵內液面撞擊引起抽油設備受力急劇變化的現象。18.初變形期:抽油機從上沖程開始到液柱載荷加載完畢。1.目前油井人工舉升方式的分類;抽油裝置組成及泵的工作原理根本理論與分析人工舉升方式分為:氣舉采油、有桿泵采油和無桿泵采油三大類。其中氣舉采油分為連續氣舉和間歇氣舉兩類;有桿泵采油分為抽油機井抽油和地面驅動螺桿泵采油;無桿泵采油分為潛油電泵采油、水力活塞泵采油、水力噴射泵采油和電動潛油螺桿泵采油。抽油裝置組成:抽油機抽油桿抽油泵其它附件上沖程:抽油桿柱帶著柱塞向上運動,活塞上的游動閥受管內液柱壓力而關閉。此時,泵內壓力降低,固定閥在環形空間液柱壓力與泵內壓力之差的作用下被翻開。如果油管內已充滿液體,在井口將排出相當于柱塞沖程長度的一段液體。下沖程:抽油桿柱帶著柱塞向下運動,固定閥一開始就關閉,泵內壓力增高到大于柱塞以上液柱壓力時,游動閥被頂開,柱塞下部的液體通過游動閥進入柱塞上部,使泵排出液體。由于有相當于沖程長度的一段光桿從井外進入油管,所以將排出相當于這段光桿體積的液體。泵的工作原理:A-上沖程B-下沖程2.后置式與前置式游梁式抽油機的不同點③運動規律不同—后置式上、下沖程的時間根本相等;前置式上沖程較下沖程慢。圖3-2后置式抽油機結構簡圖①游梁和連桿的連接位置不同。②平衡方式不同—后置式多采用機械平衡;前置式多采用氣動平衡。圖3-3前置式氣動平衡抽油機結構簡圖A-管式泵B-桿式泵管式泵:外筒和襯套在地面組裝好接在油管下部先下入井內,然后投入固定閥,最后再把柱塞接在抽油桿柱下端下入泵內。管式泵特點:結構簡單、本錢低,排量大。但檢泵時必須起出油管,修井工作量大,故適用于下泵深度不很大,產量較高的油井。桿式泵:整個泵在地面組裝好后接在抽油桿柱的下端整體通過油管下入井內,由預先裝在油管預定深度(下泵深度)上的卡簧固定在油管上,檢泵時不需要起油管。桿式泵特點:結構復雜,制造本錢高,排量小,修井工作量小。桿式泵適用于下泵深度大、產量較小的油井。3.管式泵與桿式泵的異同點4、抽油機懸點運動規律(1)簡化為簡諧運動時懸點運動規律假設條件:r/l0、r/b0游梁和連桿的連接點B的運動可看做簡諧運動,即認為B點的運動規律和D點做圓運動時在垂直中心線上的投影(C點)的運動規律相同。(2)曲柄滑塊機構分析法假設條件:0<r/L<1/4

將B點繞游梁支點的弧線運動近似為直線運動,這在沖程較小時或游梁前臂較長時是允許的。(3)真實運動規律求解法根據游梁式抽油機四連桿機構的幾何關系和運動特點,并以游梁的擺動方程為根底,建立懸點運動的位移、速度、加速度的計算公式,從而給出求游梁式抽油機懸點運動參數精確解的一種計算方法。5.作用在抽油機驢頭懸點上的載荷分析根本理論與分析抽油機驢頭懸點上的載荷:靜載荷動載荷摩擦載荷靜載荷抽油桿柱載荷上沖程:桿柱在空氣中的重量下沖程:桿柱在液體中的重量作用在柱塞上的液柱載荷上沖程:作用在柱塞環空面積的載荷下沖程:無漂浮壓力對懸載的影響上沖程:減輕懸載下沖程:無井口回壓對懸載的影響上沖程:增加懸載下沖程:減小抽油桿柱載荷動載荷慣性載荷:與加速度大小成正比,方向相反;大小取決于抽油桿柱的質量、懸點加速度及其在桿柱上的分布抽油桿柱慣載〔上沖程、下沖程都有〕液柱慣載〔上沖程有、下沖程無〕振動載荷:抽油桿的自由縱振產生,大小與抽油桿柱的長度、載荷變化周期及抽油機結構有關摩擦載荷抽油桿柱與油管間:上沖程增加懸載;下沖程減小懸載柱塞與襯套間:上沖程增加懸載;下沖程減小懸載液柱與抽油桿柱間〔與抽油桿柱長度、運動速度、液體粘度有關〕上沖程無下沖程減小懸載液柱與油管間〔與液流速度、液體粘度有關〕上沖程增加懸載下沖程無液體通過游動閥的摩擦力〔與閥結構、液體粘度、液流速度有關,是造成抽油桿柱下部彎曲的主要原因〕上沖程無下沖程減小懸載6、抽油機平衡(1)不平衡原因

(2)不平衡造成的后果

上下沖程中懸點載荷不同,造成電動機在上、下沖程中所做的功不相等。①上沖程中電動機承受著極大的負荷,下沖程中抽油機帶著電動機運轉,造成功率的浪費,降低電動機的效率和壽命;②由于負荷極不均勻,會使抽油機發生劇烈振動,而影響抽油裝置的壽命。③破壞曲柄旋轉速度的均勻性,影響抽油桿和泵正常工作。(3)平衡原理

在下沖程中把能量儲存起來,在上沖程中利用儲存的能量來幫助電動機做功,從而使電動機在上下沖程中都做相等的正功。所以,為了使抽油機平衡,在下沖程中需要儲存的能量或上沖程中需要釋放的能量應該是懸點載荷在上下沖程中所做功之和的一半。下沖程:上沖程:平衡條件:7、平衡方式機械平衡曲柄平衡:平衡重加在曲柄上,適用于大型抽油機游梁平衡:在游梁尾部加平衡塊,適用于小型抽油機復合平衡:在游梁尾部和曲柄上都有平衡重,適用于中型抽油機氣動平衡〔主要用在前置型抽油機上〕多用于大型抽油機隨動平衡方式:平衡塊在懸點的一個沖程中是往復運動的二次平衡方式:在抽油機后部安裝一個帶小鏈輪的副曲柄裝置利用可調相位角平衡裝置實現抽油機平衡:用組合平衡重來調節相位角的平衡方式8.判斷抽油機的平衡狀況常用的方法

扭矩曲線法:如果上沖程峰值扭矩大于下沖程峰值扭矩,那么說明上重下輕,平衡不夠,需要增大平衡扭矩;否那么需要減小平衡扭矩。觀察法:觀察驢頭和曲柄的停留位置和運行狀況,驢頭停在上死點,即曲柄方向向下,那么說明平衡塊偏重,測時法:上沖程快,下沖程慢,那么說明所加的平衡塊過重;如果下沖程快,上沖程慢,那么說明所加的平衡塊過輕。但是,測時法不適用于異相平衡或氣平衡的游梁式抽油機的平衡判斷。測電流法:如果測得上沖程電流大于下沖程電流,那么說明平衡重偏輕,否那么說明平衡重偏重。9.扭矩曲線的應用(1)檢查是否超扭矩及判斷是否發生“反面沖突〞(2)判斷及計算平衡平衡條件:(3)功率分析減速箱輸出的瞬時功率:減速箱的平均輸出功率:電動機輸出的平均功率:電動機輸入的平均功率:(4)效率分析電機、皮帶傳動、減速箱的效率分析。10.影響深井泵泵效的因素及提高泵效的措施影響泵效的因素(3)漏失影響(1)抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮(2)氣體和充不滿的影響(4)體積系數的影響提高泵效的措施(1)選擇合理的工作方式①選用大沖程、小沖次,減小氣體影響,降低懸點載荷,特別是稠油的井。②連噴帶抽井選用大沖數快速抽汲,以增強誘噴作用。③深井抽汲時,S和N的選擇一定要避開不利配合區。(2)確定合理漂浮度。(3)改善泵的結構,提高泵的抗磨、抗腐蝕性能。(4)使用油管錨減少沖程損失(5)合理利用氣體能量及減少氣體影響12.玻璃鋼桿玻璃鋼桿優點(1)重量輕,可減少設備投資,節省能源和增加下泵深度。(2)彈性好,可以實現超沖程。(3)耐腐蝕,可減少斷脫事故。玻璃鋼桿缺點(1)價格貴:是鋼質抽油桿的1.6~1.8倍。(2)不能承受軸向壓縮載荷,使用溫度不能超過93.3℃。(3)報廢桿不能溶化回收利用。13.液面位置的測量原理與儀器11.加重桿的作用采用下部加重桿柱,既可提高抽油桿剛度和強度,又可克服活塞下行阻力,以減小彎曲。14.典型示功圖分析典型示功圖:某一因素的影響十清楚顯,其形狀代表了該因素影響下的根本特征的示功圖。1.氣體對示功圖的影響圖3-30有氣體影響的示功圖氣鎖由于在下沖程末余隙內還殘存一定數量的溶解氣和壓縮氣,上沖程開始后泵內壓力因氣體的膨脹而不能很快降低,使吸入凡爾翻開滯后(點),加載變慢。余隙越大,殘存的氣量越多,泵口壓力越低,那么吸入凡爾翻開滯后得越多,即線越長。下沖程時,氣體受壓縮,泵內壓力不能迅速提高,使排出凡爾滯后翻開(點),卸載變慢()。泵的余隙越大,進入泵內的氣量越多,那么線越長,示功圖的“刀把〞越明顯。2.充不滿影響的示功圖充不滿現象:地層產液在上沖程末未充滿泵筒的現象。液擊現象:泵充不滿生產時,柱塞與泵內液面撞擊引起抽油設備受力急劇變化的現象。圖3-31充不滿的示功圖充不滿的圖形特點是下沖程中懸點載荷不能立即減小,只有當柱塞遇到液面時,那么迅速卸載。所以,卸載線較氣體影響的卸載線陡而直。有時,當柱塞碰到液面時,因振動載荷線會出現波浪。快速抽汲時往往因撞擊液面而發生較大的沖擊載荷使圖形變形得很厲害3.排出局部漏失對示功圖的影響圖3-32泵排出部分漏失上沖程時,泵內壓力降低,柱塞兩端產生壓差,使柱塞上面的液體經排出局部的不嚴密處漏到柱塞下部的工作筒內,漏失速度隨柱塞下面壓力的減小而增大。由于漏失到柱塞下面的液體有向上的“頂托〞作用,所以懸點載荷不能及時上升到最大值,使加載緩慢。隨著懸點運動的加快,“頂托〞作用相對減小,直到柱塞上行速度大于漏失速度的瞬間,懸點載荷到達最大靜載荷。當柱塞繼續上行到后半沖程時,因活塞上行速度又逐漸減慢。在柱塞速度小于漏失速度瞬間C',又出現了漏失液體的“頂托〞作用,使懸點負荷提前卸載。到上死點時懸點載荷已降至C"點。4.吸入局部漏失對示功圖的影響圖3-33吸入凡爾漏失下沖程開始后,由于吸入凡爾漏失使泵內壓力不能及時提高,而延緩了卸載過程。同時,也使排出凡爾不能及時翻開。當柱塞速度大于漏失速度后,泵內壓力提高到大于液柱壓力,將排出凡爾翻開而卸去液柱載荷。下沖程后半沖程中因柱塞速度減小,當小于漏失速度時,泵內壓力降低使排出凡爾提前關閉(A'點),懸點提前加載。到達下死點時,懸點載荷已增加到A"。1.電動潛油離心泵采油裝置的組成與工作原理、特點與適用范圍2.水力活塞泵采油裝置的組成與工作原理、分類、特點與適用范圍3.射流泵采油裝置的組成與工作原理、特點與適用范圍第四章無桿泵采油環空過流面積越小,油井產出流體流過該面積的速度就越高。流體的壓力隨其流速增加而下降,在高流速下壓力將下降到流體的蒸汽壓,導致蒸汽穴的形成,該過程稱之為氣蝕。4.射流泵的氣蝕:氣蝕節流作用氣蝕損害極限環空過流面積什么是螺桿泵?

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密封的腔體,通過轉子的旋轉運動實現對介質的傳輸。井下單螺桿泵由哪幾局部組成?井下單螺桿泵由定子和轉子組成。定子由鋼制外套和橡膠襯套組成,定子內外表呈雙螺旋曲面,與轉子外外表相配合。轉子由合金鋼的棒料經過精車、鍍鉻并拋光加工而成。轉子有空心轉子和實心轉子兩種。地面驅動井下單螺桿泵采油系統

地面驅動螺桿泵采油一般適用于井深1000m左右的直井。由螺桿泵、抽油桿柱、抽油桿柱扶正器及地面驅動系統等組成。工作原理:

地面動力帶動抽油桿柱旋轉,使螺桿泵轉子隨之一起轉動,油井產出液經螺桿泵下部吸入,由上端排出,并沿油管柱向上流動。地面驅動局部地面驅動裝置是螺桿泵采油系統的主要地面設備,是把動力傳遞給井下泵轉子,使轉子實現行星運動,實現抽汲原油的機械裝置。從傳動形式上分,有液壓傳動和機械傳動;從變速形式上分,有無級調速和有級調速。螺桿泵驅動裝置的種類機械驅動裝置

液壓驅動裝置〔一〕螺桿泵地面驅動裝置的種類、組成及工作原理電潛螺桿泵采油系統的組成及工作原理中間局部井下局部地面局部自動控制臺、自藕變壓器及輔助設備(電纜滾筒、導向輪、井口支座和掛墊等)組成

潛油電纜和油管組成

扶正器、四極潛油電機、電機保護器、齒輪減速器、減速器保護器、雙萬向節、吸入口、螺桿泵、單流閥、泄油閥。電潛螺桿泵工作原理

地面電網電源通過變壓器、控制柜、接線盒連接后,利用井下電纜將地面電力輸送到井下潛油電動機,當井底電機接通電源后,電機旋轉經過減速器和聯軸節驅動螺桿泵在低速下轉動,井液經過螺桿泵增壓后,通過油管舉升到地面,輸送到計量站。

電潛螺桿泵機組是將潛油電動機、減速器、保護器、聯軸節(帶泵吸入口)、與螺桿泵組合在一起,下入井內,螺桿泵與油管、地面管線連接。第四章注水(1)水源、水質及注水系統主要內容:(2)注水井吸水能力分析(4)注水指示曲線分析與應用1.注水井指示曲線:穩定流動條件下,注入壓力與注水量之間的關系曲線。2.吸水指數:單位注水壓差下的日注水量。3.比吸水指數或每米吸水指數:地層吸水指數除以地層有效厚度所得的數值。4.視吸水指數:日注水量除以井口壓力名詞解釋5.配注誤差配注誤差為“正〞說明未到達注入量,稱欠注配注誤差為“負〞那么說明注入量超過配注量,稱超注6.相對吸水量:在同一注入壓力下,某一層吸水量占全井吸水量的百分數7.分層注水指示曲線:注水層段注入壓力與注入量的相關曲線8.吸水剖面:一定注入壓力下各層段的注入量(吸水量)的分布。9.注水井調剖為了調整注水井的吸水剖面,提高注入水的涉及系數,改善水驅效果,向地層中的高滲透層注入化學藥劑,藥劑凝固或膨脹后,降低油層的滲透率,迫使注入水增加對低含水部位的驅油作用的工藝措施。1.水質處理措施根本理論與分析〔1〕沉淀懸浮的固體顆粒借自身的重力而沉淀下來。〔2〕過濾去除懸浮物和細小顆粒。重力式濾池:濾池中的水面與大氣接觸,利用濾池與底部水管出口,或水管相連的清水池水位標高差進行過濾。〔3〕殺菌細菌和藻類〔4〕脫氧除去水中的氧氣、碳酸氣和硫化氫氣體。〔5〕曝曬〔6〕除油處理過飽和碳酸鹽。2.注水系統:

是指從水源至注水井的全套設備和流程,包括水源泵站、水處理站、注水站、配水間和注水井。3.投注程序:注水井從完鉆到正常注水之間所需進行的工作。它包括排液、洗井、預處理、試注、正常注水等幾個方面。4.影響吸水能力的因素及提高吸水能力的措施影響吸水能力的因素(1)與注水井井下作業及注水井管理操作等有關的因素(2)與水質有關的因素(3)組成油層的粘土礦物遇水后發生膨脹(4)注水井地層壓力上升改善吸水能力的措施(1)加強注水井日常管理(2)壓裂增注普通壓裂:分層壓裂:吸水指數低,注水壓力高的低滲地層和嚴重污染地層油層較厚、層內巖性差異大或多油層層間差異大(3)酸化增注解除井底堵塞物提高中低滲透層的絕對滲透率無機物堵塞有機堵塞物鹽酸或土酸處理藻類和細菌殺菌與酸化聯合進行(4)粘土防膨5.分層吸水能力測試方法測定注水井的吸水剖面:用各層的相對吸水量來表示分層吸水能力的大小。直接進行分層測試:用分層測試整理分層指示曲線,求出分層吸水指數來表示分層吸水能力的好壞。圖5-9載體法測吸水剖面曲線(1)放射性同位素載體法測吸水剖面(2)投球法分層測試圖5-10投球測試管柱示意圖(1測全井指示曲線(2測分層指示曲線(3資料整理第Ⅰ層段注水量=投最后一個球后測得的注水量第Ⅱ層段注水量=(投第一個球后的注水量)-(投第二個球后的注水量)第Ⅲ層段注水量=(全井注水量)-(投第一個球后的注水量)6.注水指示曲線的分析和應用圖5-22曲線平行下移、吸水能力不變圖5-19曲線右移、斜率變小,吸水能力增強圖5-20曲線左移、斜率變大,吸水能力下降圖5-21曲線平行上移、吸水能力不變7.調剖方法(1)單液法:向油層注入一種液體,液體進入油層后,依靠自身發生反響,隨后變成的物質可封堵高滲透層,降低滲透率,實現堵水。常用堵劑①石灰乳②硅酸溶膠③鉻凍膠④硫酸⑤水包稠油(2)雙液法向油層注入由隔離液隔開的兩種可反響〔或作用〕的液體。當將這兩種液體向油層內部推至一定距離后,隔離液將變薄至不起隔離作用,兩種液體就可發生反響〔或作用〕,產生封堵地層的物質,到達封堵高滲透層的目的。常用堵劑①沉淀型堵劑②凝膠型堵劑③凍膠型堵劑④膠體分散體型堵劑主要內容:(4)壓裂設計(1)造縫機理(2)壓裂液(3)支撐劑1.填砂裂縫的導流能力:在油層條件下,填砂裂縫滲透率與裂縫寬度的乘積,常用FRCD表示,導流能力也稱為導流率。2.裂縫內的砂濃度(裂縫內砂比):是指單位體積裂縫內所含支撐劑的質量。3.裂縫閉合后的砂濃度(鋪砂濃度):指單位面積裂縫上所鋪的支撐劑質量。4.地面砂比:單位體積混砂液中所含的支撐劑質量。或支撐劑體積與壓裂液體積之比。名詞解釋5.平衡狀態:當液體的流速逐漸到達使顆粒處于懸浮狀態的能力時,顆粒處于停止沉降的狀態。6.平衡流速:平衡時的流速,也即攜帶顆粒最小的流速。用壓力將地層壓開一條或幾條水平的或垂直的裂縫,并用支撐劑將裂縫支撐起來,減小油、氣、水的流動阻力,溝通油、氣、水的流動通道,從而到達增產增注的效果。(1)水力壓裂的工藝過程:憋壓造逢裂縫延伸充填支撐劑裂縫閉合(2降低了井底附近地層中流體的滲流阻力(2)水力壓裂增產增注的原理:(1改變流體的滲流狀態:徑向流變單向流根本理論與分析(3)壓裂方法比照爆炸壓裂:用炸藥,它的增壓速度極快(微秒級),氣體生成量較少,地層裂隙來不及擴張和延伸,大局部能量消耗在井壁巖石的破碎上,井眼內殘留的應力場可能完全閉塞所產生的裂縫。水力壓裂:用壓裂液,產生的裂縫受地層的地應力控制,一般僅有一個方向;2.造縫條件〔垂直縫、水平縫〕〔1〕形成垂直裂縫的條件當井壁上存在的周向應力到達井壁巖石的水平方向的抗拉強度時,巖石將在垂直于水平應力的方向上產生脆性破裂,即在與周向應力相垂直的方向上產生垂直裂縫。造縫條件為:(2)形成水平裂縫的條件當井壁上存在的垂向應力到達井壁巖石的垂向的抗張強度時,巖石將在垂直于垂向應力的方向上產生脆性破裂,即在與垂向應力相垂直的方向上產生水平裂縫。造縫條件為:3.壓裂液任務(前置液、攜砂液、頂替液的作用)破裂地層、造縫、降溫作用。一般用未交聯的溶膠。攜帶支撐劑、充填裂縫、造縫及冷卻地層作用。必須使用交聯的壓裂液(如凍膠等)。末尾頂替液:替液入縫,提高攜砂液效率和防止井筒沉砂。前置液攜砂液頂替液中間頂替液:攜砂液、防砂卡;4.壓裂液的性能要求根本理論與分析①濾失少:②懸砂能力強:③摩阻低:④穩定性好:⑤配伍性好:⑥低殘渣:⑧貨源廣、便于配制、價錢廉價。取決于它的粘度與造壁性取決于粘度摩阻愈小,用于造縫的有效功率愈大熱穩定性和抗機械剪切穩定性不應引起粘土膨脹或產生沉淀而堵塞油層以免降低油氣層和填砂裂縫的滲透率減少壓裂液的損害造長縫、寬縫⑦易返排:5.壓裂液類型水基壓裂液:油基壓裂液:泡沫壓裂液:用水溶脹性聚合物(稱為成膠劑)經交鏈劑交鏈后形成的凍膠。施工結束后,為了使凍膠破膠還需要參加破膠劑。不適用于水敏性地層。多用稠化油,遇地層水后自動破膠。缺點是懸砂能力差、性能達不到要求、價格昂貴、施工困難和易燃等。基液多用淡水、鹽水、聚合物水溶液;氣相為二氧化碳、氮氣、天然氣;發泡劑用非離子型活性劑。特點是易于返排、濾失少以及摩阻低等。缺點是砂比不能過高、井深不能過大。6.壓裂液的濾失性(受三種機理控制)壓裂液的粘度、(1)受壓裂液粘度控制的濾失系數CⅠ當壓裂液粘度大大超過油藏流體的粘度時,壓裂液的濾失速度主要取決于壓裂液的粘度,由達西方程可以導出濾失系數為:油藏巖石和流體的壓縮性、壓裂液的造壁性(2)受儲層巖石和流體壓縮性控制的濾失系數CⅡ

當壓裂液粘度接近于油藏流體粘度時,控制壓裂液濾失的是儲層巖石和流體的壓縮性。根據體積平衡方程可得到表達式:〔3〕具有造壁性壓裂液濾失系數CⅢ造壁液體的濾失系數具有固體顆粒及添加有防濾失劑的壓裂液,濾失速度將受造壁性控制。支撐劑的性能要求(1)粒徑均勻,密度小;(2)強度大,破碎率小(3)園度和球度高(4)雜質含量少(5)來源廣,價廉

閉合壓力7.支撐劑的類型按其力學性質分為兩大類:脆性支撐劑如石英砂、玻璃球等特點是硬度大,變形小,在高閉合壓力下易破碎韌性支撐劑如核桃殼、鋁球等特點是變形大,承壓面積大,在高閉合壓力下不易破碎目前礦場上常用的支撐劑有兩種:一是天然砂;二是人造支撐劑〔陶粒〕。8、支撐劑在裂縫內的分布支撐劑在裂縫內的分布規律隨裂縫類型(水平、垂直縫)和攜砂液性能而異。(1)全懸浮型支撐劑分布在忽略裂縫內流動阻力的情況下,可以認為裂縫內的FRCD從縫端到井底是線性增加的,因而要求砂濃度呈線性增加。支撐面積很大,能最大限度地將壓開的面積全部支撐起來。全懸浮型支撐劑分布特點:適合于低滲透率地層,不需要很高的填砂裂縫導流能力就能有很好的增產效果。(2)沉降型支撐劑分布由于剪切和溫度等降解作用,攜砂性能并不能到達全懸浮局部支撐劑隨攜砂液一起向縫端運動,局部可能沉降下來。支撐劑沉降速度、砂堤堆起高度等都與裂縫參數有關。進入裂縫的固體顆粒主要受到水平方向液體攜帶力、垂直向下重力以及向上浮力的作用。顆粒相對于攜帶液有沉降運動粘滯阻力作用支撐劑在縫高度上的分布注入濃度圖6-10顆粒在縫高上的濃度分布沉降下來的的砂堤,在平衡狀態下砂堤的高度為平衡高度砂堤面上的顆粒滾流區懸浮區,顆粒分布不均勻,存在濃度梯度無砂區增加地面排量Ⅰ、Ⅱ與Ⅳ區均將變薄,Ⅲ區那么變厚流速足夠大Ⅰ區可能完全消失再增加排量濃度梯度剖面消失,成為均質的懸浮流9、支撐劑的選擇支撐劑的選擇主要是指選擇其類型和粒徑。選擇的目的是為了到達一定的裂縫導流能力。對低滲地層,水力壓裂應以增加裂縫長度為主。對中高滲地層,水力壓裂應以增加裂縫導流能力為主。影響支撐劑選擇的因素:1〕支撐劑的強度2〕粒徑及其分布3〕支撐劑類型與鋪砂濃度4〕其它因素如支撐劑的質量、密度以及顆粒園球度等研究說明10、影響壓裂井增產幅度的因素油層特性裂縫幾何參數指壓裂層的滲透率、孔隙度、流體物性、油層能量、含油豐度和泄油面積等指填砂裂縫的長、寬、高和導流能力麥克奎爾與西克拉用電模型研究了垂直裂縫條件下增產倍數與裂縫幾何尺寸和導流能力的關系。假設:擬穩定流動;定產或定壓生產;正方形泄油面積;外邊界封閉;可壓縮流體;裂縫穿過整個產層。圖6-12麥克奎-西克拉垂直裂縫增產倍數曲線相對導流能力無因次增產倍數裂縫導流能力愈高,增產倍數也愈高;造縫愈長,倍數也愈高左邊要提高增產倍數,那么應以增加裂縫導流能力為主右邊曲線趨于平緩,增產主要靠增加縫的長度低滲油藏增加裂縫長度比增加裂縫導流能力對增產更有利高滲油藏應以增加導流能力為主對一定的裂縫長度,存在一個最正確的裂縫導流能力11、裂縫幾何參數計算模型二維(PKN、KGD)、擬三維(P3D)和真三維模型主要差異是裂縫的擴展和裂縫內的流體流動方式不同:二維模型假設裂縫高度是常數,即流體僅沿縫長方向流動。真三維模型認為縫高沿縫長方向是變化的,在縫長、縫高方向均有流動(即存在壓力降)。擬三維模型認為縫高沿縫長方向是變化的,但裂縫內仍是一維流動(縫長)。主要內容:1、碳酸鹽巖地層鹽酸處理3、砂巖油氣層的土酸處理4、酸液及添加劑5、酸處理工藝1.酸巖反響速度指單位時間內酸濃度降低值或單位時間內巖石單位反響面積的溶蝕量。2.H+的傳質速度H+透過邊界層到達巖面的速度。3.面容比巖石反響外表積與酸液體積之比4.殘酸當酸濃度降低到一定濃度時,酸液根本上失去溶蝕能力。名詞解釋7.土酸10~15%的HCl及3~8%的HF混合成的酸8.逆土酸

氫氟酸濃度超過鹽酸濃度(如6%HF+3%HCl)。5.活性酸的有效作用距離酸液由活性酸變為殘酸之前所流經裂縫的距離。6.裂縫的有效長度活性酸的有效作用距離內仍具有相當導流能力的裂縫長度。1.酸化原理:通過酸液對巖石膠結物或地層孔隙(裂縫)內堵塞物等的溶解和溶蝕作用,恢復或提高地層孔隙和裂縫的滲透性。酸洗基質酸化壓裂酸化將少量酸液注入井筒內,去除井筒孔眼中酸溶性顆粒和鉆屑及結垢等,并疏通射孔孔眼。在低于巖石破裂壓力下將酸注入地層,依靠酸液的溶蝕作用恢復或提高井筒附近較大范圍內油層的滲透性。在高于巖石破裂壓力下將酸注入地層,在地層內形成裂縫,通過酸液對裂縫壁面物質的不均勻溶蝕形成高導流能力的裂縫。根本理論與分析2.碳酸鹽巖地層的鹽酸處理碳酸鹽巖地層主要成分:方解石和白云石目的:解除孔隙、裂縫中的堵塞物質,或擴大溝通油氣巖層原有的孔隙和裂縫,提高油氣層的滲流性影響反響速度因素:H+傳質速度、H+反響速度和生成物離開巖面速度3.影響酸巖復相反響速度的因素(1)面容比面容比越大,反響速度也越快(2)酸液的流速酸液流動速度增加,反響速度加快(3)酸液的類型強酸反響速度快,弱酸反響速度慢(4)鹽酸的質量分數圖7-3鹽酸質量分數對反應速度的影響鹽酸濃度增加,反響速度增加24%~25%鹽酸濃度增加,反響速度反而降低相同濃度條件下,初始濃度越大,余酸的反響速度越慢,因此濃酸的反響時間長,有效作用范圍越大(5)溫度溫度升高,H+熱運動加劇,傳質速度加快,酸巖反響速度加快圖7-4溫度對反應速度的影響(6)壓力壓力增加,反響速度減慢圖7-5壓力對反應速度的影響(7)其它因素巖石的化學組分、物理化學性質、酸液粘度等提高酸化效果的措施:降低面容比,提高酸液流速,使用稠化鹽酸、高濃度鹽酸和多組分酸,以及降低井底溫度等。4.酸化壓裂的作用原理酸化壓裂:用酸液作為壓裂液,不加支撐劑的壓裂。作用原理:(1)靠水力作用形成裂縫;(2)靠酸液的溶蝕作用把裂縫的壁面溶蝕成凹凸不平的外表,停泵卸壓后,裂縫壁面不能完全閉合,具有較高的導流能力,可到達提高地層滲透性的目的。5、酸液的濾失濾失主要受酸液的粘度控制,壓裂液的濾失系數CI公式控制酸液的濾失常用的方法和措施(1)固相防濾失劑硅粉:添滿或橋塞酸蝕孔道和天然裂縫。刺梧桐膠質:在酸中膨脹并形成鼓起的小顆粒,在裂縫壁面形成橋塞,阻止酸蝕孔道的開展,降低濾失面積。粒徑大小不等的油溶樹脂:大顆粒橋塞大的孔隙;親油的樹脂形成更小的顆粒,變形后堵塞大顆粒的孔隙,從而有效地降低酸液的濾失。(2)前置液酸壓(3)膠化酸(4)乳化酸和泡沫酸6.增加酸液有效作用距離的方法或措施:(1)在地層中產生較寬的裂縫(2)較低的氫離子有效傳質系數(3)采用較高的排量(4)采用盡可能小的濾失速度礦場措施:(1)采用泡沫酸、乳化酸或膠化酸等以減少氫離子傳質系數(2)采用前置液酸壓的方法以增加裂縫寬度(3)適當提高排量及添加防濾失劑以增加有效酸液深入縫中的能力1)氫氟酸與硅酸鹽類以及碳酸鹽類反響時,其生成物中有氣態物質和可溶性物質,也會生成不溶于殘酸液的沉淀。2HF+CaCO3=CaF2↓+CO2↑+H2O16HF+CaAl2Si2O8=CaF2↓+2AlF3+2SiF4↑+8H2O酸液濃度高,CaF2處于溶解狀態;酸液濃度低,產生沉淀。2)氫氟酸與石英的反響6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O氟硅酸(H2SiF6)在水中可解離為H+和SiF62+;后者與Ca2+、Na+、K+、NH4+等離子相結合,生成的CaSiF6、(NH4)2SiF6易溶于水,而Na2SiF6及K2SiF6均為不溶物質,會堵塞地層。3)氫氟酸與砂巖中各種成分的反響速度各不相同。氫氟酸與碳酸鹽的反響速度最快,其次是硅酸鹽(粘土),最慢是石英。鹽酸和碳酸鹽的反響速度比氫氟酸與碳酸鹽的反響速度還要快,因此土酸中的鹽酸成分可先把碳酸鹽類溶解掉,從而能充分發揮氫氟酸溶蝕粘土和石英成分的作用。7.砂巖油氣層的土酸處理原理9.常用酸液種類及性能

10.酸液添加劑主要作用11.酸處理井的排液8.影響土酸處理效果的因素及提高酸處理效果的方法影響土酸處理效果的因素:(2)土酸的高溶解能力可能局部破壞巖石的結構造成出砂;提高酸處理效果的方法〔1〕同時將氟化銨水溶液與有機脂(乙酸甲脂)注入地層,一定時間后有機脂水解生成有機酸(甲酸),有機酸與氟化銨作用生成氫氟酸。〔2〕利用粘土礦物的離子交換性質,在粘土顆粒上就地產生氫氟酸(自生土酸)。〔3〕使用替換酸,如氟硼酸。(1)在高溫油氣層內由于HF的急劇消耗,導致處理的范圍很少;(3)反響后脫落下來的石英和粘土等顆粒隨液流運移,堵塞地層。主要內容:1、防砂與清砂2、防蠟與清蠟3、油井堵水1.蠟的初始結晶溫度或析蠟點:當溫度降低到某一值時,原油中溶解的蠟便開始析出,蠟開始析出的溫度。2.“底水錐進〞現象:當油田有底水時,由于油井生產在油層中造成的壓力差,破壞了由于重力作用所建立起來的油水平衡關系,使原來的油水界面在靠近井底處呈錐形升高的現象。3.凝固點:在一定條件下原油失去流動性時的最高溫度。名詞解釋砂橋:是指地層砂運移通過射孔孔眼或井眼壁面處空洞時,由于砂粒交織鎖緊作用和射孔孔眼開端或井眼壁面處空洞開口及其內的砂粒間應力遞變所致的地層砂橋堵。砂拱:懸空盤跨于空穴性射孔孔眼并能將垂直應力〔上覆地層應力〕分解成水平應力的彎曲地層介質結構。防砂定義:是指防止地層中承載固體砂粒的產出〔不包括隨地層流體流動的細砂的產出〕。2、防砂方法

1.油層出砂原因、危害根本理論與分析4.沖砂方式〔1〕正沖砂〔2〕反沖砂〔3〕正反沖砂:沖砂液由沖砂管(或油管)泵入,被沖散的砂粒隨沖砂液一起沿油套環空返至地面的沖砂方法。:沖砂液由油套環空泵入,被沖散的砂粒隨沖砂液一起從油管返至地面的沖砂方法。:利用了正沖砂和反沖砂各自的優點,其工藝過程為先用正沖砂將砂堵沖散,使砂粒處于懸浮狀態,再迅速改為反沖砂,將沖散的砂粒從油管內返出地面的沖砂方式。這種方式可迅速解除較緊密的砂堵,提高沖砂效率。采用正反沖砂方式時,地面相應配套有改換沖洗方式的總機關。〔4〕聯合沖砂:沖砂管柱距底端一定距離處裝有分流器,用以改變液流通道,沖砂液從油套環空進入井內,經分流器進入下部沖砂管沖開砂堵,被沖散的砂粒隨同液體先從下部沖管與套管環空返至分流器后,便進入上部沖砂管內返至地面。相比較而言:正沖砂沖擊力大,易沖散砂堵,但因管套環空截面積大,液流上返速度小,攜砂能力低,易在沖砂過程中發生卡管事故,要提高液流上返速度就必須提高沖砂液的用量。反沖砂沖擊力小,但液流上返速度大,攜砂能力強。特點:這種沖砂方式可提高沖砂效率,既具有正沖砂沖擊力大的優點,又具有反沖砂返液流速高、攜帶能力強的優點,同時又不需要改換沖洗方式的地面設備。3.清砂方法5.油井結蠟的危害6.油井結蠟的過程〔1〕影響著流體舉升的過流斷面,增加了流動阻力;〔2〕影響抽油設備的正常工作。〔1〕當溫度降至析蠟點以下時,蠟以結晶形式從原油中析出;〔2〕溫度、壓力繼續降低和氣體析出,結晶析出的蠟聚集長大形成蠟晶體;〔3〕蠟晶體沉積于管道和設備等的外表上。7.影響結蠟的因素(1)原油的性質及含蠟量(2)原油中的膠質、瀝青質

①原油中含蠟量越高,油井就越容易結蠟。②原油中所含輕質餾分越多,那么蠟的初始結晶溫度就越低,保持溶解狀態的蠟就越多,即蠟不易出。膠質含量增加,蠟的初始結晶溫度降低;

瀝青質對石蠟結晶起到良好的分散作用,且使沉積蠟的強度將明顯增加,而不易被油流沖走。(3)壓力和溶解氣(4)原油中的水和機械雜質水和機械雜質對蠟的初始結晶溫度影響不大。油井含水量增加,結蠟程度有所減輕。〔5〕液流速度、管壁粗糙度及外表性質原油中的細小砂粒及機械雜質將成為石蠟析出的結晶核心,而促使石蠟結晶的析出,加劇了結蠟過程。8、油井防蠟的途徑〔1〕阻止蠟晶的析出:在原油開采過程中,采用某些措施(如提高井筒流體的溫度等),使得油流溫度高于蠟的初始結晶溫度,從而阻止蠟晶的析出。〔2〕抑制石蠟結晶的聚集:在石蠟結晶已析出的情況下,控制蠟晶長大和聚集的過程。如在含蠟原油中參加防止和減少石蠟聚集的某些化學劑—抑制劑,使蠟晶處于分散狀態而不會大量聚集。〔3〕創造不利于石蠟沉積的條件:如提高外表光滑度、改善外表潤濕性、提高井筒流體速度等。〔1〕油管內襯和涂層防蠟通過外表光滑和改善管壁外表的潤濕性,使蠟不易在外表上沉積,以到達防蠟的目的。9、油井防蠟的方法〔2〕化學防蠟通過向井筒中參加液體化學防蠟劑或在抽油管柱上裝有固體化學防蠟劑,防蠟劑在井筒流體中溶解混合后到達防蠟目的。〔3〕熱力防蠟:提高流體溫度;采油本錢高。〔1原油通過強磁防蠟器時,石蠟分子在磁場作用

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