井口自動化課件

鉆井系統(tǒng)組成動力系統(tǒng)提升系統(tǒng)旋轉系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)

井控系統(tǒng)鉆井系統(tǒng)組成動力系統(tǒng)11、動力系統(tǒng)

鉆機所需的各工作系統(tǒng)大多數(shù)是用柴油機做發(fā)動機，通過變速箱直接驅動或由柴油機發(fā)電來驅動鉆井設備。井口自動化課件22.提升系統(tǒng)旋轉鉆井平臺提升系統(tǒng)絞車滾筒快繩天車死繩鉆繩游車大鉤死繩錨存儲滾筒

主要用來提升鉆柱和下套管等。由井架、天車、游車、大鉤、吊環(huán)等組成。2.提升系統(tǒng)旋轉鉆井平臺提升系統(tǒng)絞車滾筒快繩天車死繩鉆繩游車33.旋轉鉆進裝置

水龍頭方鉆桿轉盤鉆柱鉆頭3.旋轉鉆進裝置水龍頭44.循環(huán)系統(tǒng)廢水池泥漿池鉆屑下滑泥漿振動篩加重裝置泥漿泵排出管線立管水龍帶水龍頭方鉆桿鉆柱環(huán)空鉆鋌井眼鉆頭

泥漿泵泥漿池立管水龍帶鉆柱分離裝置4.循環(huán)系統(tǒng)廢水池泥漿池鉆屑下滑泥漿振動篩加重裝置泥漿泵排出55、井控系統(tǒng)

井控系統(tǒng)的作用是，當井內(nèi)出現(xiàn)溢流、井涌時，可快速及時關閉井口防止井噴事故的發(fā)生。5、井控系統(tǒng)62.1油井采油簡介油井結構圖2.1.1油井結構與采油原理1、油井結構一開二開三開2.1油井采油簡介油井結構圖2.1.1油井結構與采油原72、采油裝置

油田開采初期，油藏往往具有較大的能量。油井底部的低壓區(qū)與油層深處高壓區(qū)產(chǎn)生壓力差，在壓差作用下石油沿井筒舉升，構成自噴，俗稱自噴采油或自噴井采油。2、采油裝置油田開采初期，油藏往往具有較大的能8套管頭油管頭采油樹井口裝置套管頭油管頭采油樹井口裝置9圖1.1.1-3油嘴安裝示意圖圖1.1.1-3油嘴安裝示意圖10

油井在自噴過程中，隨著不斷開采，油藏能量不斷釋放，油層壓力逐漸降低，當剩余壓力不足以將石油舉升到地面時，需要各種人工舉升方法進行采油。氣舉法機械方法水利活塞泵油井在自噴過程中，隨著不斷開采，油藏能量不斷釋11當?shù)貙庸┙o的能量不足以把原油從井底舉升到地面時，人為地把氣體（天然氣或空氣）壓入井底，使原油噴出地面，這種采油方法稱為氣舉采油法。氣舉法當?shù)貙庸┙o的能量不足以把原油從井底舉升到地12游梁式抽油機—深井泵抽油裝置

深井泵是依靠抽油機帶動抽油桿使活塞在襯套內(nèi)部做往復運動來實現(xiàn)抽油的。深井泵抽油游梁式抽油機—深井泵抽油裝置深井泵132.1.2游梁式抽油機—深井泵裝置2.1.2游梁式抽油機—深井泵裝置14井口自動化課件15在抽油的過程中，抽油機驢頭將帶動抽油桿及活塞上下運動，每上下運動一次，稱為“一個沖程”,也稱“一個抽汲周期”。在一個沖程中，深井泵完成一次井筒進油和井口排油的全過程。在抽油的過程中，抽油機驢頭將帶動抽油桿及活塞上下運動16

在上沖程中：抽油桿帶動活塞上行時，游動凡爾關閉（活塞上部液柱壓力作用），固定凡爾打開（泵筒內(nèi)部壓力降低的作用），泵內(nèi)吸液（井筒中），井口排液；在上沖程中：抽油桿帶動活塞上行時，游動凡爾關閉（活17在下沖程中：抽油桿帶動活塞下行時，固定凡爾關閉（泵筒內(nèi)液柱受壓，壓力增高），游動凡爾打開（泵筒內(nèi)液柱壓力＞泵外油管中液柱壓力），泵排液（泵內(nèi)液體進入油管）。在下沖程中：抽油桿帶動活塞下行時，固定凡爾關閉182.1.3井口自動化內(nèi)容1、參數(shù)測量

套壓、油壓、回壓、出口溫度、示功圖、液位、井下壓力與溫度等。2、自動保護與控制各種采油設備驅動電機保護；抽油機延時順序啟動；油井產(chǎn)量控制。3、輔助設備測控2.1.3井口自動化內(nèi)容1、參數(shù)測量192.2示功圖測試與診斷2.2.1示功圖的測量示功圖是指：反映抽油機懸點載荷隨其位移變化規(guī)律的圖形。它是分析深井泵工況、抽油機與抽油桿工作的重要手段。測試示功圖必須檢測出井口抽油桿的受力及位移。2.2示功圖測試與診斷2.2.1示功圖的測量20

檢測受力的裝置主要有壓電式傳感器和應變式傳感器檢測位移的裝置主要有位置傳感器和位置開關檢測受力的裝置主要有壓電式傳感器和應變式傳感器21示功圖測量示意圖示功圖測量示意圖222.2.2示功圖的分析1、理論示功圖

理論示功圖是在靜負荷條件下，不考慮運動部件及油管液柱動量、加速度、運動元件之間摩擦條件下測量的示功圖。在這種條件下認為深井泵在上沖程泵筒內(nèi)抽滿液體并無漏失，負荷傳感器測出的受力僅為抽油桿與液柱重量之和。2.2.2示功圖的分析1、理論示功圖23圖1.1.1-11理論示功圖圖1.1.1-11理論示功圖24AB’CDBD’A點表示驢頭處在下死點位置，光桿只承受抽油桿在液體中的重量，當驢頭開始上行時，游動凡爾關閉，活塞以上液柱重量逐漸轉移到抽油桿上；此時抽油桿因加載而伸長，活塞相對于泵筒來說沒發(fā)生位移。BB’線的長度表示抽油桿伸長的數(shù)值，。AB叫增載線（增載線上固定、游動凡爾都處于關閉狀態(tài)），到B點增載完畢，變形結束.λ這時驢頭繼續(xù)上行，活塞相對于泵筒來說才發(fā)生位移，固定凡爾打開，井中液體吸入泵內(nèi)。在活塞上行至上死點C的過程中，光桿負載加上了活塞以上環(huán)形液柱的重量，并且保持不變，因此BC在圖上呈一水平直線，活塞位移為BC，到達上死點時，固定凡爾關閉。AB’CDBD’A點表示驢頭處在下死點位置，光桿只承受抽油桿25AB’CDBD’λ下沖程時（CDA），CD是卸載線，卸載過程就是活塞以上液柱重量逐漸從抽油桿卸去的過程，在卸載線上任何一點，游動凡爾和固定凡爾都處于關閉狀態(tài)，到D卸載完畢，變形也結束，活塞相對于泵筒開始發(fā)生位移，游動凡爾打開。DA在活塞上行至下死點A的過程中，光桿只承受抽油桿在液柱中的重量，并保持不變；AB’CDBD’λ下沖程時（CDA），CD是卸載線，卸載過程262.2.3空抽控制機理

空抽現(xiàn)象是指抽油系統(tǒng)抽取能力大于油層向井筒的流入能力。抽油機在上沖程時，深井泵筒內(nèi)只充滿部分液體，在下沖程時，當柱塞運動到液面時發(fā)生“液面撞擊”，其危害如下：給抽油桿造成重復疲勞應力；油管漏失；損害地面抽油機壽命；增加產(chǎn)油成本。2.2.3空抽控制機理空抽現(xiàn)象是指抽油系統(tǒng)抽27減少深井泵的排量可以控制液面撞擊，具體的技術途徑是：放慢抽油機沖次或縮短沖程，若還不能控制空抽，則應更換小口徑深井泵；更改抽油機的工作體制。由連續(xù)抽油方式改為間歇式抽油。