凡是不用抽油桿柱傳遞能量,而是利用電纜或高壓液體傳遞能量的抽油設(shè)備統(tǒng)稱為無桿抽油設(shè)備。
無桿泵采油應(yīng)用
電動潛油泵作為一種新的機(jī)械采油設(shè)備,由于它具有排量大,適應(yīng)中高排液量、高凝油、定向井、中低粘度井,揚程可達(dá)2500m ,井下工作壽命長、地面工藝簡單、管理方便、經(jīng)濟(jì)效益明顯等特點。近十多年來在油田得到了廣泛應(yīng)用,是油田長期穩(wěn)產(chǎn)的重要手段之一。電動潛油泵系指電動潛油離心泵,亦稱潛油電泵,其機(jī)組如圖所示。
在離心泵出口上部裝有單流閥,其作用是在停機(jī)時將油管內(nèi)的流體與離心泵隔離,避免液體倒流造成離心泵葉輪倒轉(zhuǎn),同時便于下一次啟動。在單流閥上部裝有泄油閥,用于起出機(jī)組作業(yè)時,將油管內(nèi)液體泄入井筒。
水力活塞泵(hydriulic pump)是一種液壓傳動的無桿抽油設(shè)備,它是由地面動力泵將動力液增壓后經(jīng)油管或?qū)S猛ǖ辣萌刖?,?qū)動馬達(dá)做上下往復(fù)運動,將高壓動力液傳至井下驅(qū)動油缸和換向閥,來幫助井下柱塞泵抽油水力活塞泵對高氣油比、出砂、高凝油、含蠟、稠油、深井、斜井及水平井具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。
水力射流泵(也稱噴射泵)是利用射流原理將注入井內(nèi)的高壓動力液的能量傳遞給井下油層產(chǎn)出液的無桿水力采油設(shè)備。射流泵采油系統(tǒng)與水力活塞泵一樣,也是由地面(包括動力液供給和產(chǎn)出液收集處理系統(tǒng))和井下(包括動力液及產(chǎn)出液在井筒內(nèi)的流動系統(tǒng)和射流泵)兩大部分組成。地面部分和井筒流動系統(tǒng)與水力活塞泵開式采油系統(tǒng)相同,動力液在井下與油層產(chǎn)出液混合后返回地面。
射流泵主要由噴嘴、喉管及擴(kuò)散管組成。噴嘴是用來將流經(jīng)的高壓動力液的壓能轉(zhuǎn)換為高速流動液體的動能,并在嘴后形成低壓區(qū)。高速流動的低壓動力液與被吸入低壓區(qū)的油層產(chǎn)出液在喉管中混合,流經(jīng)截面不斷擴(kuò)大的擴(kuò)散管時,因流速降低將高速流動的液體動能轉(zhuǎn)換成低速流動的壓能?;旌弦旱膲毫μ岣吆蟊慌e升到地面。
射流泵是通過流體壓能與動能之間的流體能量直接轉(zhuǎn)換來傳遞能量,而不像其它類型的泵那樣,必須有機(jī)械能量與流體能量的轉(zhuǎn)換。因此,射流泵沒有運動部件,結(jié)構(gòu)緊湊,泵排量范圍大,對定向井、水平井和海上叢式井的舉升有良好的適應(yīng)性。由于可利用動力液的熱力及化學(xué)特性,水力射流泵可用于高凝油、稠油、高含蠟油井。射流泵可以采用自由安裝,因而檢泵及泵下測量工作都比較方便。盡管水力射流泵具有以上優(yōu)點,但由于高壓動力液通過噴嘴時的水力阻力損失和高速流動的動力液與低速流動的油層產(chǎn)出液產(chǎn)生的高湍流混合損失,射流泵的效率遠(yuǎn)低于容積式泵的效率,并且需要建設(shè)地面動力液系統(tǒng),因而,在正常條件下其使用仍受到一定的限制。
螺桿泵是一種回轉(zhuǎn)式容積泵,具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、流量和壓力脈動小、運轉(zhuǎn)較平穩(wěn)等特點。但由于螺桿和襯套工作運動副的制造工藝較復(fù)雜,使用壽命低,因此,目前僅用于低壓輸送含砂量少的鉆井液。單螺桿泵(圖11-...
________________________________________德國LEISTRITZ PUMPEN GMBH雷士公司專業(yè)制造優(yōu)質(zhì)雙螺桿、三螺桿泵、螺桿泵。主要應(yīng)用于協(xié)助各油田原油和乳...
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分為兩種類型,即氣體傳輸泵和氣體捕集泵。氣體傳輸泵是一種能使氣體不斷的吸入和排出,借以達(dá)到抽氣目的的真空泵。氣體捕集泵是一種使氣體分子被吸附或凝結(jié)在泵的內(nèi)表面上,從...
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KUDU公司推出將螺桿泵和潛油電機(jī)完美結(jié)合在一起的無桿螺桿泵(Rodless PCPTM)。無桿螺桿泵的潛油電機(jī)采用低速永磁電機(jī),當(dāng)螺桿泵轉(zhuǎn)速在限定轉(zhuǎn)速50~500r/min范圍內(nèi)變化時,可以提供固定的扭矩。這樣就可以根據(jù)油井的供液能力靈活調(diào)整螺桿泵的轉(zhuǎn)速,不必更換泵。無桿螺桿泵采用井下遙測技術(shù),防止泵抽空,監(jiān)測井下設(shè)備性能,根據(jù)油井的供液能力優(yōu)化螺桿泵的工作參數(shù)。無桿螺桿泵由于沒有抽油
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目前在各大油田采油廠的生產(chǎn)中,管、桿偏磨成為一個不容忽視的問題,直線電機(jī)驅(qū)動潛油無桿泵的應(yīng)用則可以有效解決這一問題。直線電機(jī)驅(qū)動潛油無桿泵是把潛油直線電機(jī)與動筒式抽油泵結(jié)合為一體的無桿采油系統(tǒng),潛油直線電機(jī)直接驅(qū)動抽油泵,取消了機(jī)械傳動部分,減少了功率損耗。潛油直線電機(jī)采用永磁同步直線電機(jī),功率因數(shù)高,勵磁電流小。抽油泵為上行程時吸液,下行程時排液的工作方式的新型動筒式抽油泵,適合潛油直線電機(jī)位于抽油泵下方的工作方式。
無桿泵采油是不借助抽油桿來傳遞動力的抽油設(shè)備。目前無桿泵的種類很多,如水力活塞泵、電動潛油離心泵、射流泵、振動泵、螺桿泵等。目前應(yīng)用最廣泛的還是游梁式抽油機(jī)深井泵裝置。因為此裝置結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)久耐用、管理方便、適用范圍廣。
潛油電泵的全稱是電動潛油離心泵(簡稱電泵)。它以排量大、自動化程度高等顯著的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于原油生產(chǎn)中,是目前重要的機(jī)械采油方法之一。
典型的潛油電泵井系統(tǒng)主要由三部分組成:(1)地面部分,包括變壓器、控制屏、接線盒和特殊井口裝置等。(2)中間部分,主要有油管和電纜。(3)井下部分,包括多級離心泵、油氣分離器、潛油電機(jī)和保護(hù)器。上述三部分的核心是潛油電機(jī)、保護(hù)氣、油氣分離器、多級離心泵、潛油電纜、控制屏和變壓器七大部件。工作時,地面電源通過變壓器變?yōu)殡姍C(jī)所需要的工作電壓,輸入到控制屏內(nèi),然后經(jīng)由電纜將電能傳給井下電機(jī),使電機(jī)帶動離心泵旋轉(zhuǎn),把井液通過分離器抽入泵內(nèi),經(jīng)泵的液體由泵的葉輪逐級增壓,經(jīng)油管舉升到地面。
水力活塞泵是一種液壓傳動的無桿抽油設(shè)備,它是由地面動力泵通過油管將動力液送到井下驅(qū)動油缸和換向閥,從而帶動抽油泵抽油工作的一種人工舉升采油設(shè)備。
水力活塞泵系統(tǒng)由三部分組成:井下、地面和中間部分。井下部分是水力活塞泵的主要機(jī)組,它由液動機(jī)、水力活塞泵和滑閥控制機(jī)構(gòu)三個部件組成,起著抽油的主要作用;地面部分由地面動力泵、各種控制閥及動力液處理設(shè)備等組成,起著供給和處理動力液的作用;中間部分有中心動力油管以及提供原油和工作過的乏動力液一起返回到地面的專門通道。
工作時候,動力液過濾后經(jīng)動力泵加壓,在經(jīng)排出管線及井口四通閥,沿中心油管送入井下,驅(qū)動井下機(jī)組中的往復(fù)式液動機(jī)工作。液動機(jī)通過活塞帶動抽油泵的柱塞做往復(fù)運動,使泵不斷地抽取原油。經(jīng)液動機(jī)工作后的乏動力液和抽取的原油一起,從油管的環(huán)形空間排回到地面,在通過井口四通閥,流入油氣分離器進(jìn)行油氣分離。分離出的氣體排走,油則流回儲罐。一部分油送到集油站,另一部分油濾清后再進(jìn)入地面動力泵作動力液使用。
螺桿泵是一種利用抽油桿旋轉(zhuǎn)運動進(jìn)行抽油的人工舉升采油方法。自1930年發(fā)明螺桿泵以來,螺桿泵技術(shù)工藝不斷改進(jìn)和完善,特別是合成橡膠技術(shù)和黏結(jié)技術(shù)的發(fā)展,使螺桿泵在石油開采中已得到了廣泛的應(yīng)用。目前
在采用聚合物驅(qū)油的油田中,螺桿泵己成為常用的人工舉升方法。
螺桿泵是依靠空腔排油即轉(zhuǎn)子在泵筒(定子)中做行星運動的結(jié)果。轉(zhuǎn)子和定子就位后,形成了一個個互不連通的封閉腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,封閉腔沿軸線方向由吸入端向排出端方向運動,封閉腔在排出端消失,其中在空腔內(nèi)所充滿的液體也就隨著它的運動由吸入端均勻地推擠到排出端,同時又在吸入端重新形成新的低壓空封閉腔,將液體吸入。這樣封閉腔不斷地形成、運動、消失,液體也不斷地充滿、擠壓、排出,把井中的原油不斷地吸入,通過油管舉升到井口。由于螺桿泵設(shè)計簡單,沒有閥的磨損,不會由于砂子、鹽、蠟或其它影響因素而阻塞。
新疆油田準(zhǔn)東采油廠吉7井區(qū)3號平臺的14口定向井,運用“電潛柱塞泵+玻璃鋼敷纜復(fù)合連續(xù)油管”工藝進(jìn)行轉(zhuǎn)抽后,平均單井能耗降低了35%,節(jié)約測試費用約9000元。
吉7井區(qū)是新疆油田建立的第一個稠油有桿式螺桿泵生產(chǎn)區(qū)。為節(jié)約土地,吉7井區(qū)部署的172口油水井全部采用平臺井的布井模式。但是,有桿式螺桿泵在斜角較大的井上存在偏磨嚴(yán)重、檢泵周期短的問題,并不能適應(yīng)大平臺、大斜度井的開采需求。
準(zhǔn)東采油廠未雨綢繆,早在大平臺井投產(chǎn)前已經(jīng)開展相關(guān)的各類新工藝試驗。吉祥作業(yè)區(qū)按照“立足應(yīng)用、推進(jìn)共享、注重創(chuàng)新”原則,與科研部門開展了稠化水、井筒降黏、大斜度螺桿泵、連續(xù)抽桿等新工藝試驗,并加以推廣應(yīng)用,在中國石油范圍內(nèi)首次試驗螺桿泵泵下射孔、轉(zhuǎn)抽一體化作業(yè)工藝喜獲成功。2015年年底,準(zhǔn)東采油廠在吉7井區(qū)現(xiàn)場成功試驗了“電潛柱塞泵+玻璃鋼敷纜復(fù)合連續(xù)油管”工藝。
今年下半年,吉7井區(qū)的5個大平臺井將實施跨年投產(chǎn)。其中,3號平臺的14口定向井均采用“電潛柱塞泵+玻璃鋼敷纜復(fù)合連續(xù)油管”工藝進(jìn)行轉(zhuǎn)抽。6月初,這些井開始逐步轉(zhuǎn)抽,7月中旬全部完成轉(zhuǎn)抽。目前,該工藝已經(jīng)試運行一個多月,油井生產(chǎn)正常。
截至目前,吉7井區(qū)的3號平臺日均產(chǎn)液64.5噸,日均產(chǎn)油53.7噸,綜合含水率16.7%,效果良好。 下一步,準(zhǔn)東采油廠將繼續(xù)做好現(xiàn)場管理,及時發(fā)現(xiàn)、解決現(xiàn)場生產(chǎn)中出現(xiàn)的各類問題,加快無桿泵采油示范區(qū)的建設(shè)進(jìn)程。
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現(xiàn)在市場上的泵種數(shù)量是非常多的 ,針對不同的行業(yè)和實際使用的需求,所以各種不同的泵種都有完全不同的實際使用需要和效果。但是有一種泵,是其他泵種都無法代替的,因為這種單螺桿泵有著其他泵種都無法相比的優(yōu)勢存在,而這種優(yōu)勢就是成就的最重要的基本條件,所以其他的泵種是根本就無法相比的,也正是因為這樣的問題,所以單螺桿泵在市場上占據(jù)著重要的實際使用價值和地位。
單螺桿泵在使用的過程當(dāng)中有很多的有點,其中最大的有點就是這種泵對于環(huán)境的適應(yīng)能力非常強(qiáng),而且在工作的時候,水流非常的平穩(wěn),不會對泵造成沖擊,這樣就保障了壓力的平衡,所以即使在很多不同的環(huán)境下工作,也不會對單螺桿泵造成嚴(yán)重的影響,而且還能更好的保障工作的效率,這就是這種泵的強(qiáng)大優(yōu)勢,也正是因為如此,所以這種泵才有這非常主要的實際作用。
在全國范圍內(nèi),目前還沒有任何一種泵種可以與想提并論,因為這種泵是目前非常重要的一種泵,在國內(nèi)所受到的認(rèn)可程度也很高,在很多環(huán)境當(dāng)中,這種泵是根本就無法被替代的。