水力活塞泵与水力射流泵ppt课件

1、水力活塞泵与水力射流泵目录1、水力活塞泵概念2、水力活塞泵分类3、水力活塞泵系统组成及工作原理4、地面集输流程5、水力射流泵概念6、水力射流泵采油的结构7、水力射流泵工作原理8、水力射流泵分类Classification）水力活塞泵采油系统类型分类：(1) 按系统井数分类单井流程系统； 多井集中泵站系统；大型集中泵站系统。(2) 按动力液循环分类动力液不与产出液混合。动力液与产出液混合。闭式循环方式：开式循环方式：(3) 按动力液性质分类原油动力液水力活塞泵采油系统水基动力液水力活塞泵采油系统水力活塞泵概念 水力活塞泵是一种液压传动的无杆抽水力活塞泵是一种液压传动的无杆抽油设备，它是由地面动力

2、泵将动力油设备，它是由地面动力泵将动力液增压后经油管或专用通道泵入井液增压后经油管或专用通道泵入井下，驱动马达做上下往复运动，将下，驱动马达做上下往复运动，将高压动力液传至井下驱动油缸和换高压动力液传至井下驱动油缸和换向阀，来帮助井下柱塞泵抽油。向阀，来帮助井下柱塞泵抽油。 分类Classification）水力活塞泵采油系统类型分类：(1) 按系统井数分类单井流程系统； 多井集中泵站系统；大型集中泵站系统。(2) 按动力液循环分类动力液不与产出液混合。动力液与产出液混合。闭式循环方式：开式循环方式：(3) 按动力液性质分类原油动力液水力活塞泵采油系统水基动力液水力活塞泵采油系统水力活塞泵系统

3、组成及工作原理 井下部分是水力活塞泵的井下部分是水力活塞泵的主要机组，它由液动机、主要机组，它由液动机、水力活塞泵和滑阀控制机水力活塞泵和滑阀控制机构三个部件组成，起着抽构三个部件组成，起着抽油的主要作用；油的主要作用； 地面部分由地面动力泵、地面部分由地面动力泵、各种控制阀及动力液处理各种控制阀及动力液处理设备等组成，起着供给和设备等组成，起着供给和处理动力液的作用；处理动力液的作用； 中间部分有中心动力油管中间部分有中心动力油管以及供原油和工作过的乏以及供原油和工作过的乏动力液一起返回到地面的动力液一起返回到地面的专门通道。专门通道。工作原理Working Principals）动力液地面

4、加压动力液地面加压油管或专用动力液管输送油管或专用动力液管输送动力液被传至井下液马达处动力液被传至井下液马达处滑阀控制机构换向滑阀控制机构换向动力液驱动液马达动力液驱动液马达液马达做往复运动液马达做往复运动液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动原油被增压举升原油被增压举升水力活塞泵系统组成及工作原理（1下冲程 主控滑阀位于下死点。这时，高压动力液从中心油管经过通道a进入液动机的下缸，作用在活塞的环形端面上；同时，高压动力液经过通道b进入腔室c，再由通道d进入液动机上缸，作用在活塞上端面上。由于活塞上、下两端作用面积不同而产生压差，使液动机带动泵柱塞向下运动。活

5、塞杆实际上是一个辅助控制滑阀，在杆身的上、下部开有控制槽e和f。当活塞杆接近下死点时，上部控制槽e沟通了主控滑阀上、下端的腔室c和g，使高压动力液由控制槽e进入主控滑阀的下端腔室g。由于主控滑阀下端面的面积大于上端面的面积，在高压动力液作用下便产生压差，使主控滑阀推向上死点，从而完成下冲程。(2) 上冲程上冲程 主控滑阀位于上死点。主控滑阀位于上死点。高高压动力液从中心油管经过通压动力液从中心油管经过通道道a进入液动机下缸。由于进入液动机下缸。由于主控滑阀堵塞了通道主控滑阀堵塞了通道b，使，使高压动力液不能进入液动机高压动力液不能进入液动机的上缸。液动机上缸通过通的上缸。液动机上缸通过通道道d

6、、主控滑阀中部的环形、主控滑阀中部的环形空间空间h与抽取的原油相沟通。与抽取的原油相沟通。在液动机上、下缸的压差作在液动机上、下缸的压差作用下，液动机活塞带动泵的用下，液动机活塞带动泵的柱塞向上运动。上缸中工作柱塞向上运动。上缸中工作过的乏动力液和抽取的原油过的乏动力液和抽取的原油混合后举升到地面。当活塞混合后举升到地面。当活塞杆接近上死点时，下部控制杆接近上死点时，下部控制槽槽f使主控滑阀的下腔室和使主控滑阀的下腔室和抽取的原油相沟通，主控滑抽取的原油相沟通，主控滑阀便被推向下死点，而液动阀便被推向下死点，而液动机重新开始转入下冲程，上机重新开始转入下冲程，上冲程便结束。冲程便结束。地面集输

7、流程 水力活塞泵采油系统按动力液循环方水力活塞泵采油系统按动力液循环方式可分为开式循环与闭式循环两种方式可分为开式循环与闭式循环两种方式。在开式系统式。在开式系统(OPF)中中,动力液与采动力液与采出液相混合一起返出地面出液相混合一起返出地面;在闭式系统在闭式系统(CPF)中中,地面和井下动地面和井下动 力液在密闭回路中循环力液在密闭回路中循环,不与采出液相不与采出液相混。混。开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统闭式水力活塞泵采油系统闭式水力活塞泵采油系统地面集输流程 开式动力液系统的地面集输流程开式动力液系统的地面集输流程, ,该流该流程较适合于多井系统程较适合于多井系统, ,可管辖

8、数口、数十口可管辖数口、数十口油井。油井。 简易和经济是开式流程的主要特点。当简易和经济是开式流程的主要特点。当然然, ,在开式系统中在开式系统中, ,也可以用水或其它液体作也可以用水或其它液体作动力液动力液, ,但由于加入的化学添加剂但由于加入的化学添加剂( (光滑、防光滑、防腐、除氧腐、除氧) )要与采出液相混合采出要与采出液相混合采出, ,一般都损一般都损耗掉了耗掉了, ,因此必须连续加入。因此必须连续加入。地面集输流程 闭式动力液系统，由于动力液罐比较闭式动力液系统，由于动力液罐比较小小, ,这种系统较适合于湖区油井、海上抽这种系统较适合于湖区油井、海上抽井及人口稠密区域的油井。例如在

9、美国的井及人口稠密区域的油井。例如在美国的加利福尼亚州加利福尼亚州, ,由于许多油井座落在城镇由于许多油井座落在城镇和海上和海上, ,因此广泛采用闭式系统。因此广泛采用闭式系统。 在大多数情况下在大多数情况下, ,闭式动力液系统都闭式动力液系统都用水作动力液用水作动力液, ,原因是水与油相比原因是水与油相比, ,摩擦阻摩擦阻力小、危险性小、对环境的影响也较小。力小、危险性小、对环境的影响也较小。但用水作动力液但用水作动力液, ,需要添加润滑剂需要添加润滑剂, ,并需进并需进行防腐处理行防腐处理, ,这些都将增加生产管理费用。这些都将增加生产管理费用。水力射流泵概念 水力射流泵 (简称射流泵)

10、是一种特殊的水力泵。利用射流原理将注入井内的高压动力液的能量传递给井下产液的无杆水力采油装置。射流泵采油系统与水力活塞泵采油系统的组成相似，由地面储液罐、高压地面泵和井下射流泵组成。 射流泵是通过地面注入与地层产出的两种流体之间的动量交换实现能量传递来工作的。典型的套管自由式井下射流泵装置如图所示。 射流泵的主要特点之一是没有运动部件。射流泵的工作元件是喷嘴、喉管和扩散管。 射流泵的结构1打捞头；2提升皮碗；3排油孔；4扩散器；5喉管；6喷嘴；7油管；8封隔器；9套管；10尾管 (1) 喷嘴 作用相当于射流泵的马达，其流动特性与孔板相似。(2) 喉管 喉管的作用是使产液和动力液在其中完全混合，

11、交换能量，它实质上是一个混合管。(3) 扩散管 扩散管是一个将动能转换成压力的能量转换器。 2 2射流泵的工作原理射流泵的工作原理 射流泵通过喷嘴将动力液高压势能转变为高速动能；射流泵通过喷嘴将动力液高压势能转变为高速动能；在喉管内，高速动力液与低速产液混合，进行动量交换；在喉管内，高速动力液与低速产液混合，进行动量交换；通过扩散管将动能转变为静压，使混合物采到地面。通过扩散管将动能转变为静压，使混合物采到地面。射流泵的优点射流泵的优点 (1) (1) 没有运动部件，适合于举升含腐蚀和含砂流体；没有运动部件，适合于举升含腐蚀和含砂流体； (2) (2) 结构紧凑，适用于倾斜、水平井；结构紧凑，适用于倾斜、水平井； (3) (3) 自由投捞作业，维护费用低；自由投捞作业，维护费用低； (4) (4) 产量范围大，控制灵活方便；产量范围大，控制灵活方便； (5) (5) 能用于稠油开采，容易对动力液加热；能用于稠油开采，容易对动力液加热； (6) (6) 能处理高含气流体；能处理高含气流体；