一撬驱动多井技术方案.docx
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一撬驱动多井技术方案
液驱无杆泵
多井技术方案
目录
1.概述2
1.1.解决的问题2
1.2项目优势2
2.工艺方案3
2.1总体地面设计方案3
2.2系统运行工艺简图4
2.3单井运行技术方案7
3.主要设备8
3.1主要设备表8
3.2设备布置8
3.3主要设备简介10
4.油井的基本数据12
1.概述
1.1.解决的问题
在油田生产、煤层气、页岩气开发过程中,随着钻井、排采技术的发展,大斜度井和水平井增多。
传统有杆排采设备在生产过程中出现很多新问题,如抽油杆因偏磨造成断脱,油管因偏磨报废,检泵周期缩短;国内外虽然大力研发各种无杆排采设备,如电潜螺杆泵、电潜泵、水力活塞泵、喷射泵,目前这些排采设备不尽人意,技术上都难以突破,均有自身难以克服的缺陷,都不具备实用性。
我公司集成借鉴多种采油设备的应用经验,通过合理的液力传动,经过实践检验的结构设计,解决以下生产问题:
●定向井、水平井生产中,杆管偏磨井,解决抽油杆、油管偏磨问题,减少了抽油杆磨断、油管磨穿等生产事故;
●新油井完井试采、测试,SL液力举升采油装置是可移动撬装设备,快速、便捷;
●丛式井,通过一站拖动多井,解决丛式井、滩海平台井空间不足的问题;
●其他原因造成现有采油设备不能适应的采油生产问题。
1.2项目优势
(1)无杆管偏磨,地面动力液驱动井下动力缸,带动抽油泵柱塞,实现采油过程。
没有抽油杆上下运动,不存在杆管磨损问题。
(2)节能,由于产液液柱、动力液液柱相互平衡,系统负载只有面积为泵径、高度为动液面深度的液柱,比有杆采油设备少抽油杆重量载荷。
(3)动力液与产液始终隔离,取消了地面设备庞大处理设备;
(4)动力液换向机构设在地面,井下结构简单可靠,作业方便;
(5)排量调节方便、简单;
(6)利用有限的自循环水基溶液传递液压驱动的动力,简化了地面设备和流程,地面设备完全实现撬装化,结构简单紧凑,易于管理、运输和维护;
(7)由于没有抽油杆伸缩引起的冲程损失,与有杆采油设备相比,泵效高。
(8)适用范围广,包括水平井、稠油井、结构复杂井、高含气井。
(9)撬装化设计,安装、移动、施工便捷。
2.工艺方案
2.1总体地面设计方案
●工艺简图
1-高压动力泵;2-蓄能器;3-水箱;4-换向装置;5-井口;6-换向阀;7-产液管线;8-动力液管线;9-高压供水管线;10-颓动力液管线。
工艺说明
A.水箱内的水,经过高压动力泵加压,进入高压供水管线,高压水同时进入各个换向阀的高压入口。
对于2#井、4#井的工作状态,处于上行程阶段,高压水通过换向阀,进入动力液管线,输送到井下,驱动井下液压缸工作,(见2#井、4#井的状态);
B.对于1#井、3#井,处于下行程阶段,井下颓动力液,经过换向阀进入颓动力液管线,回到水箱
C.蓄能器的作用是:
当油井数量是奇数时,动力液的需求量会波动较大,波动量是单井一个冲次所需动力液的量,
2.2系统运行工艺简图
●工艺简图
简图1:
2#井上行,1#井下行
简图1:
1#井上行,2#井下行
●工艺原理
(简图1)1#井上行程:
中心管打入高压动力液,进入动力泵内腔,动力泵缸筒上行,带动柱塞上行。
抽油泵游动阀关闭,固定阀打开,排出产液。
2#井下行程:
地面动力液压力降低,产液回压形成液力反馈力;配重杆的重力,带动柱塞下行。
抽油泵游动阀打开,固定阀关闭,泵筒产液穿过柱塞进入油管。
(简图2)1#井和2#井工作状态反过来,原理和简图1一样。
2.3单井运行技术方案
●单井运行系统的必要性
(1)当修井作业后,该井液面较高,所需动力液压力很低。
此时需要单井系统驱动该井,直到动液面正常,动力液压力正常后,可以并入多井系统驱动。
(2)如果井数量是奇数时,最好有一口井单井系统驱动。
目的是使得多井系统不使用大蓄能器,增加可靠性。
●单井运行系统的工艺
上行程:
水箱动力液经过高压柱塞泵加压,通过换向阀,流向井下,驱动井下动力液压缸,提升抽油泵柱塞,实现采油。
下行程:
换向阀换向,水箱动力液经过高压柱塞泵加压,储存于储能器内,井下动力液在液压压差作用下,从原管道流回,通过换向阀,流回水箱。
3.主要设备
3.1主要设备表
液力采油泵-地面动力站部分
序号
名称
规格型号
数量
1
三柱塞泵
压力20MPa,排量120升/分钟
1
2
三柱塞泵
压力20MPa,排量60升/分钟
2
3
蓄能器
31MPa/40L
4
4
变频器
22KW
1
5
变频器
37KW
1
6
换向机构
TL-42
2
7
换向阀
HF-3-42
4
8
换向电机及变速箱
MBRB2.5-9
2
9
底座
2
10
防盗房
2
11
管件、阀门及配管
1套
12
电控箱及布线
2套
15
水箱
6方
1
液力采油泵-井口及井下部分
1
井下液力泵
70-3000
5
2
井下泵配件
3套
3
井口改造配件
3套
4
井口回水压力控制装置
3套
5
抽油泵
5
3.2设备布置
1-柱塞泵供水管道,2-隔离缸,3-双井换向装置,4-电控,5-高压柱塞泵,6-蓄能器,7,单井换向装置,8-水箱,9-动力液工作管线
3.3主要设备简介
A.高压三柱塞泵
高压往复泵是由电动机、联轴器、减速器、传动部分、泵头部分、公共底座等组成。
它是由电动机通过减速器、皮带传动或无级调速器,带动曲轴旋转,推动连杆经滑块〔十字头〕使柱塞作直线往复运动,在泵头进口阀的启闭作用下达到吸排液目的。
高压往复泵泵头材料可根据用户输送各种高压液体需要,采用锻造碳钢合金、不锈钢等,进出口阀座、阀套、阀片填料函、柱塞等主要过流部分采用2Cr13、不锈钢、非金属材料,阀球采用9Cr13、陶瓷、F46等材质。
B.水介质换向阀
序号
设备名称
参数
特点
2
换向机构
电机功率:
0.5KW
行程:
60mm
推力:
150Kg
1.换向速度实现无极可调
2.无故障运转寿命大于2年
3
换向阀
进出口口径:
25连接螺纹:
M42╳2工作压力:
15MPa
1.密封面为耐磨合金,寿命长。
2.耐杂质,对介质要求低;
3.连续无故障运转寿命〉2年
C.蓄能器
压力:
31.5MPa
容量:
共160升
变频器及电控
E.井下部分
4.油井的基本数据
地面设备选型要了解油井的基本数据,如下表,如没有详细资料,可先提供以下资料,先有个大概范围即可:
泵深、泵径、动液面、静液面、日产液量、含水、套压、回压、含砂情况、腐蚀情况、套管内径等。
油井基本数据
一、基础数据
完井日期
原始地层压力(MPa)
完钻井深(m)
目前地层压力(MPa)
完钻层位
原始人工井底(m)
水泥返高(m)
地层温度(º)
联入(m)
油补距(m)
固井质量
生产层位
最大井斜
生产井段(m)
灰面(m)
厚度(m)
桥塞面(m)
层数(n)
砂面(m)
采油树型号
二、油层套管数据
套管类型
外径(mm)
内径(mm)
钢级
壁厚(mm)
下入深度(m)
油套
短套管位置(m)
三、生产情况
项目
正常生产状况
目前状况
选值日期
工作制度
日产液(t)
日产油(t)
含水(%)
气油比
动液面/套压
流体液性
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