采油工藝詳細介紹.ppt

1、第二部分 采油工藝及設備 第七章 采油工藝概論 第一節(jié) 采油方法 （分自噴采油法和機械采油法兩種） 一、自噴采油法 靠自身能量舉升原油。 （采油作業(yè)過程） 1. 誘噴 （完井后，原油不能自動噴到地面上。） 自噴采油首先要進行誘噴。 即降低井筒內(nèi)液柱壓力，清除油層污物。 使油氣能暢通入井筒，而后流舉到地面。,誘噴方法有： （1）替噴法 完井之后，下油管洗井。 將油管下到井底，用低比重泥漿循環(huán)，替出高比重泥漿。 目的：降低井底液柱壓力； 上提油管至油層中部，用清水洗，見油花為止。 洗井液從油、套管環(huán)空注入，從油管中返出。 目的：易控制井噴和放噴。,（2）抽汲法 替噴后，仍不能自噴，用抽汲法。 方法

2、：用特制抽子在油管中高速上下提放； 目的：一是抽出井內(nèi)液體，減小井內(nèi)液柱壓力； 二是在抽力下，吸出浸入油層中的泥漿、污物。 （3）提撈法 用提撈筒，提出井內(nèi)液體降壓，達自噴目的。,2. 自噴條件 原油由地層推向井筒，有剩余能量。 【“克拉瑪依”意譯“黑油山”，即地下原油自噴形成的油山?！?取決于地層壓力。 未鉆井，油層壓力處平衡狀態(tài)，原油不流動。 鉆井，油層內(nèi)壓力平衡被打破，井底壓力低于油層壓力，在壓差作用下，原油從油層流入井內(nèi)，當剩余壓力大于內(nèi)液柱壓力時，原油自噴到地面。 油層：為砂巖空隙度大，原油才流出。 其上為泥巖覆蓋層。,3. 原油驅(qū)動力 靜水壓力：油層與水源相通，邊水和底水的靜水壓力

3、；, 上覆巖壓；（ ）,氣頂膨脹力：聚集油頂氣體，降壓，氣體膨脹力大于井筒壓力；, 油層彈力： 體積膨脹擠壓原油； 原油中溶解氣: 降壓氣體膨脹力。,【大慶油田早期均為自噴井。勝利油田原女子采油隊管自噴井（石大水庫南面）?！?二、機械采油法 無自噴能力井必須采用機械采油法。 機械采油法分： 氣舉采油和抽油法。 1. 氣舉法 利用壓縮氣體的能量，舉升原油。 （1）氣舉方式 圖2-17 兩條通道： 注氣和出液。,進氣方式：有環(huán)空、中心管進氣兩種方式。 下管,雙管：（內(nèi)）環(huán)空進氣，中心管出液。 外層管下到油層之下，更好地帶出砂子。 單管：環(huán)空進氣（油、套管環(huán)空進氣），中心管出液。,中心管進氣：少用。

4、 單管多用環(huán)空進氣，中心管出液，易清蠟和帶砂出井。 若中心管進氣，環(huán)空出液，油管外結蠟難清，且砂子在環(huán)空流動，速度低易沉淀，不利于帶砂子。,（2）氣舉過程 環(huán)空注氣，環(huán)空液體全進油管，壓縮機壓力升高，壓縮氣進入油管，油、氣混合，液面不斷升高噴出地面。相當于氣攜帶液體而上行。,2. 抽油法 用各種泵抽油，又叫泵法，占80%。 正常抽油（完井后,用抽油泵抽油。） 注水驅(qū)油抽油 （從注水井注入高壓水，將油驅(qū)動到抽油井，同時用抽油泵抽油。大慶油田較早的開展注水驅(qū)油，造成大面積套管損壞，開發(fā)初期自噴，后來轉(zhuǎn)抽，繼而注水驅(qū)油。） 注熱蒸汽抽油 （勝利油田孤島、孤東、現(xiàn)河采油廠采用；遼河油田。） 3. 注熱

5、蒸汽采油 （1）稠油：是指粘度很大的原油。 （2）稠油無法冷采：無論壓差多大，原油也不能從油層中流入井中。 （3）稠油開采：注蒸汽熱力采油法。 即注熱蒸汽溫度高達300以上，降低粘度，使原油流入井中。,（4）注蒸汽熱力采油基本方法 蒸汽吞吐： 是在本井完成注蒸汽、燜井和開井采油三個連續(xù)過程（常用法）。 蒸汽驅(qū)： 是指按一定井網(wǎng)，在注汽井連續(xù)注汽，周圍油井以一定產(chǎn)量生產(chǎn)。 注入的蒸汽既可加熱油層，又是驅(qū)動原油的介質(zhì)。注、采井獨立。 從保護套管壽命的角度蒸汽驅(qū)好于吞吐，原因減少熱冷周期。現(xiàn)場認為蒸汽驅(qū)采油效果不好。,冷原油,加熱帶,蒸汽帶,蒸汽凝結帶,流動原油,蒸汽吞吐示意圖,（5）熱采井井身結構

6、 內(nèi)管隔熱層（絕熱材料）外管環(huán)空套管。 在注汽層（油層）上面油、套間有封隔器。,（6）注汽參數(shù) 注汽量：70120t/d （按水當量計算） ； 注汽周期：注入1020天； 蒸汽干度：要高，50%以上；【汽相占總重量百分數(shù)，稱蒸汽干度。蒸汽干度是影響開采效果的首要因素?！?注汽壓力：不超過油層破裂壓力； 燜井：（停注后關井）27天； 開井回采：第一周期開采一般能自噴生產(chǎn)一段時間。,（7）熱采井參數(shù)計算 井筒熱損失計算： 根據(jù)兩相流（液、汽）理論，計算熱損失，優(yōu)化注汽干度、壓力、溫度。 溫度場、熱應力場分析： 用以設計注汽管柱、套管強度。,熱應力： 式中， 最大熱應力，Pa； 鋼材熱膨脹系數(shù)，m/

7、(m.)； 套管熱彈性模量，Pa； 溫度變化，（注汽時的溫度減去井筒原始溫度）。,當熱采井套管受熱時，要產(chǎn)生熱膨脹，膨脹受約束便產(chǎn)生熱應力,熱采井套管柱設計：要考慮預拉應力計算 （下套管時，將套管底部錨住然后加預拉力） 由于溫度變化，套管要膨脹，膨脹約束便產(chǎn)生熱應力。 所謂預拉應力：下井時，套管以拉應力固井。 當注汽時，熱膨脹使套管產(chǎn)生壓應力，與拉應力抵消，以保護套管。,施加套管預應力的原則 提拉套管時，井口的軸向預應力，不得超過套管允許的屈服極限。,井口預拉力計算:,套管截面積,套管在井中的重量,常溫下套管材料的最小屈服極限,允許施加套管的預應力,在高溫下，套管材料屈服極限的降低系數(shù),最大熱

8、應力,第二節(jié) 抽油法設備 應用最廣泛抽油設備有桿抽油設備。 一、有桿抽油裝置 抽油機抽油泵裝置，包括三部分。 1. 地面部分抽油機（驅(qū)動部分） 2. 井下部分抽油泵（懸掛在油管尾部） 3. 中間部分抽油桿 稱“三抽”設備。 典型：游梁式抽油機抽油泵裝置。,二、無桿抽油裝置 1. 水力活塞泵 用壓力液體為動力，驅(qū)動活塞往復運動吸排油。 （地面動力液泵，驅(qū)使井下水力活塞泵換向閥自動工作，使活塞往復運動，達到吸排液的目的。） 2.電動潛油離心泵 用井下電機驅(qū)動多級離心泵，實現(xiàn)抽油。 3.電動潛油單螺桿泵 開采高粘度、高含砂、高含氣原油。 井下電機帶動螺桿泵抽油。（容積式泵）,三、采油新技術應用 1.

9、連續(xù)油管 （1）特點：是一根無接頭、能夠纏繞在滾筒上的長油管。 （2）使用方便：縮短了作業(yè)時間，減輕了勞動強度。 （3）工藝應用 用連續(xù)油管進行氣舉采油 用于電潛泵采油 用連續(xù)油管洗井 比常規(guī)油管效果好，在下井一開始就循環(huán)洗井液。 用于修井作業(yè)：用連續(xù)油管注入流體。,2.國外抽油桿的新技術發(fā)展 發(fā)展趨勢是：抽油桿向著高強度、耐腐蝕、耐磨損、連續(xù)型結構、橢圓形截面（長方形、橢圓形）、新材料（鋁合金、玻璃綱、石墨合成材料）方向發(fā)展。 （1） 超高強度抽油桿 屈服極限大于：793Mpa；強度極限大于：965Mpa；延伸率大于：14%；斷面收縮率大于：45%；硬度HB185311 （2） 噴涂不銹鋼抽油桿 提高抗腐蝕能力。,（3）空心抽油桿 空心作為通道向井內(nèi)注入熱油、稀釋劑、破乳劑、防腐劑等，適用于抽稠油和解蠟。 （4）玻璃鋼抽油桿 抗腐蝕；質(zhì)量輕；壽命長； （5）長方形連續(xù)石墨抽油桿 纏繞式連續(xù)抽油桿。 （6）長方形連續(xù)鋼質(zhì)抽油桿 滾筒纏繞式抽油桿 。 （7）橢圓形連續(xù)抽油桿 纏繞式連續(xù)抽油桿 。抽油桿大型圓架纏繞，起下抽油桿專用裝置。2005年11月29日，以上兩學時。,3. 油管加熱采油技術