水力活塞泵、射流泵举升工艺设计

1、Ics 75020E 14备案号：22073-2007SY中华人民共和国石油天然气行业标准SYT 6694-2007油井水力活塞泵、射流泵举升工艺设计Lifting technology designs for hydraulic piston pumps and jet pumps200710一08发布20080301实施国家发展和改革委员会发布SYT 6694-2007目次前言 1范围 -2规范性引用文件3术语和定义4公式符号说明- 5油井产能预测- ，26举升工艺设计- - 27工艺设计格式- - 78常见故障判断及处理 79健康、安全与环境 - 8附录A(规范性附录) 本标准中的公式符

2、号说明 附录B(资料性附录) 水力活塞泵井举升工艺设计格式 附录C(资料性附录) 射流泵井举升工艺设计格式 附录D(资料性附录)水力活塞泵、射流泵常见故障判断及处理参考文献 9竹盟船SYT 6694-2007刖吾 本标准的附录A为规范性附录，附录B、附录c、附录D为资料性附录。本标准由采油采气专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：大港油田集团有限责任公司钻采工艺研究院。 本标准主要起草人：张东军、李洪山、杨继军、马建民、王树强、陈琼、杨小芳。SYT 6694-2007油井水力活塞泵、射流泵举升工艺设计1范围 本标准规定了油井水力活塞泵、射流泵举升工艺设计的依据、产能预测及举升工艺设计。

3、本标准适用于油井水力活塞泵和射流泵井举升工艺设计。2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SYT 5587 5 2004常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备SYT 57341995分采、分注井井下封隔器验封测试规程SYT 58()7 93水力活塞泵井起下作业工艺方法SYT 6570 2003油井举升工艺设计编写规范3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3

4、1动力液hydrodynamic liquid由地面注入的驱动水力活塞泵或射流泵工作的液体。32混合液mixed liquid地面注入的动力液和地层产出液混合后返出井口的液体。33开式循环系统open circulating system水力泵排出的乏动力液与地层产出液相混合，返出井口的动力液循环系统。34闭式循环系统closed circulating system水力泵排出的乏动力液与地层产出液不相混合，而是通过各自通道返出井口的动力液循环系统。35举升率lifting ratio射流泵泵出口和吸人口压力差与动力液进口和泵出口压力差的比值。36喷射率jeting ratio是指射流泵额定排

5、量与动力液流量的比值。4公式符号说明 公式符号及说明见附录A。SYT 6694-20075油井产能预测51预测依据 a)地质设计。 b)基础数据。 c)生产数据。52产能预测方法产能预测方法按SYT 6570 2003执行。53产能预测结果 做出流入动态曲线，确定对应生产压差下的油井产液量。6举升工艺设计61设计原则 a)满足地质设计要求。 b)设计的举升参数与地层产能匹配。 c)油井状况与环境能够满足水力活塞泵的要求。62工艺设计的主要内容621水力活塞泵主要工艺参数设计6211输入参数及设计参数 输入参数及设计参数见表1、表2。表1水力活塞泵举升工艺设计输入参数表名称录取数据名称录取数据

6、射孔井段，m 采液指数，一(MPad)人工井底，m原油密度，gcm3 套管内径，mm含水率，流压，MPa 含蜡量， 静压，MPa含砂率， 产液量，矗d 凝固点，原油饱和压力，MPa油层温度， 气油比，m3m3 原油粘度，mPaS表2水力活塞泵举升工艺设计参数表名称设计参数 设计产液量，秆，d下泵深度，m 泵型 冲次，rain。1动力液流量，矗问 动力液工作压力，MPa 封蠊器深度，mSYT 6694-20076212工艺参数设计方法62121井下泵安装型式选择：a)动力液循环方式应优先选用开式循环系统，只有当无符合要求的动力液来源时才考虑使用闭 式循环系统。b)管柱结构型式优先选用带封隔器的单

7、管柱结构。62122泵挂深度的确定：H。：H。一1()2竺型+300j0I62123水力活塞泵选型的确定：a)计算泵额定排量：QD=1 48xn -(2)17Pb)选择泵型：根据计算的额定排量和举升高度，根据水力活塞泵举升能力曲线 (见图1)、套管 型泵理论容积效率曲线(见图2)和泵的参数确定合适的泵型。40003000：墨20001000ooo200300400500排量，m3d1一长冲程双作用泵；2一平衡式单作用泵；3一双液马达作用泵；4一变压力比单作用泵。图1国产水力活塞泵举升能力曲线62124冲次的确定：”=1 11里， ，(3砩62125动力液排量的确定：Qe=1 1lq。 (4)6

8、2126工作压力的确定：a)对于开式系统：P。1 2(HpG。+R+P。h)(1+pE)一GeHp+Fp+F1一P。(pE)(5)b)对于闭式系统：Pn=PPR+F1十F2+Fp+(H。G，一户。+F3+pwh)(pE)(6)622射流泵主要工艺技术参数设计6221输入参数及设计参数 输入参数及设计参数见表1、表2。6222工艺参数设计方法62221动力液流量的计算：SYT 6694-200724 0i。-17 514 o够罗啦 1051。7：， 嗵一一塾， l聪2 W-1 4l 0o7图2套管型泵理论容积效率曲线qp：a喇学(7)62222举升率计算H=趣=皂2(8) 声1一声262223喷

9、射率、面积比的计算M=塞(9)R：垒：蟹(1() “A2d；根据H和M值，通过查H，M，R之间的经验数据表(见表3)，得到R值。表3射流泵设计经验数据表H M尺15 ()170 1 5H()25 10M1 5 【)21o 25H0 3 07M1【】()260 3H0 45 0 5M0 7 0 330 45H0 8 0 I_()5()4162224喷嘴出口直径的计算62225喉管直径的计算svr 6694-2007(12)62226井口工作压力的计算P。=P1HpGp+Ap(13)623工艺管柱设计6231水力活塞泵典型工艺管柱 水力活塞泵典型工艺管柱见图3。6232射流泵典型工艺管柱 射流泵典

10、型工艺管柱见图4。12旷1 龠罚刊凶bd34l uU I圈5圈Lr一qy6r_广7斟翻凶8lI女层离屡1套管；2油管；3一水力活塞泵；4一压力计、取1套管；2一油管；3一射流采；4压力计、取样器；样器；5底阀；6一封隔器；7一筛管；8丝堵；5一底阀；6一托砂皮碗；7封隔器；8-筛箭；9丝9一人T井底。 堵；10一人J1。-底。图3水力活塞泵举升工艺设计典型工艺管柱示意图图4射流泵举升工艺设计典型工艺管柱示意图624动力液性能要求 动力液选择根据油品性质决定，对于高凝、高粘稠油井可采用原油动力液，对于油品性质较好的油井可使用水基动力液。动力液温度一般要求高于地层液凝固点20。C以上，不同动力液种

11、类的应用 范围见表4。动力液性能要求见表5。625地面流程6251地面流程的组成 地面流程包括：动力泵组、高压控制管汇、动力液处理装置(包括过滤装置、加热装置、分离装置)、计量系统、高低压管线。6252地面流程的安装要求 a)流程的安装应符合设计的要求。 b)管线在使用前应进行除锈、清洁、防腐工作。c)地面设备应严格进行清洁、润滑、防腐、调整、紧固作业。各类仪表安装正确、显示清晰、SYT 6694-2007指示灵敏，电器安装安全可靠。6253地面流程的试压、试运转要求 地面流程试运转要求见表6。表4各种类型动力液的应用范围 动力液种类 应用范围 脱水原油 系统泵站低含水原油 系统泵站、单井系统

12、、组合式泵站 高含水原油 高含水稠油井淡水基体，用于开式系统 水基动力液 海水基体，用于闭式系统地层水基体，_蚪j于开式系统表5动力液性能参数水基动力液项口油基动力液淡水地层水海水粘度，11_lPas G300 含水率， 10机械杂质含量，mgLG0 01 G2砂，G0 01含氧mgL 1-【1 0 5 ()5 腐蚀速度，nm年G0 02G0 05d0 05 结垢速度，mm年G0 02表6水力活塞泵地面流程试运转要求序号步骤操作要求1清洗流程 彻底清洗干净积存的机械杂质 分别对低压、高压系统进行试压，低压系统用压缩空气，高压系统用清水，试验2 试压压力为最高工作压力的1 25倍，试验15mln

13、，尤渗漏为合格(1)试验介质应为清水或水基动力液； (2)每台地面泉和辅助泵应分别运转lmin，检查电机转向和润滑油压力是否符3 卒载试车合要求；(3)空载运转1 h以上，达到运转正常并检查轴承温升足否符合要求缓慢升高动力液压力，升至额定工作压力后运转1h以f应运转正常，流程无4 负载运转渗漏5地面循环 进行井口地面循环，出【J温度达到5()以上 (1)所有电机的启动、运行和停车动作应正常；6 榆查电控系统(2)自动保护系统应灵敏可靠7 确认安全阀和溢流阀对经过检验部门校好的所有安全阀和溢流阀，其校验资料经现场审盘后是否合格SYT 6694-2007626施工步骤及要求 施1二步骤及要求见表7

14、。表7施工步骤及要求序号步骤操作要求1起管柱 压井、洗井、起出原井内管柱2通井、刮削 按SYT 5587 52()()4执行3下管柱 泉挂以上油管应采用相应的油管规逐根通管4封隔器坐封 验封按sYT 5734-1995执行5试压 安装井口，连接地面流程管线，按址计要求试压6地面泵试运转 检验地面泵丁作情况足否正常 投入井下泵组，开泵循环送泵，动力液流虽控制在5mh左右；如需要录取压7 投泉力、地层样品资料，将压力汁、取样器接于水力活寨泉测压、取样外筒中8渊参工作正常后，根据设计要求调整工作制度9起泵按SYT 5807 93执行627资料录取要求 需要录取的资料见表8。表8生产资料录取要求序号项

15、H 资料录取要求1油井资料 牛产层位、层段、有效厚度、人T井底深度、原油密度和粘度等2泉型号及管柱 泵型号及泵挂深度清楚，并绘出生产管拄图，标注管柱尺寸、泵型号、泵挂等数据 (1)油层静压测试日期及数据；3 测压数据(2)泵吸人压JJi-J试口期及数据T作冲次、井【J工作压力、井口回压、动力液流量和入井温度、混合液返出井r：_I4 工作参数温度5汕井生产数据 混合液量、产液量、产油量、产水量，含水、含砂、油样、水样、气样全分析资料7工艺设计格式71水力活塞泵井举升工艺设计格式 水力活塞泵井举升工艺设计格式参见附录B。7，2射流泵井举升工艺设计格式射流泵井举升工艺设计格式参见附录c。8常见故障判

16、断及处理81水力活塞泵故障判断及处理 水力活塞泵故障判断及处理参见附录D。SYT 6694-200782射流泵故障判断及处理 射流泵故障判断及处理参见附录D。9健康、安全与环境健康、安全与环境按SYT 657(卜2()(3的规定执行。8SYT 6694-2007附录A (规范性附录) 本标准中的公式符号说明本标准中的公式符号说明见表A 1。表A 1本标准中的公式符号说明编号名称符0定义电位说明1喷嘴出f1截面积 Am22喉管出LI截面积 A2 m23喷嘴出Ll良径 dl假设一值4喉管直径 盔5动力液油管l!沿程摩阻F1衅a刚式系统乏动力液油管内6F2 MPa沿程内摩阻式系统产液油管内沿程7 内

17、摩阻或开式系统混合液RM咿a油管内沿程摩阻8泉内摩阻 RMPa9动力液压力梯度 (五am10 闭式系统产液压力梯度GMPam”开i=系统混合液压力梯度吒。脚am12 动力液柱平均压力梯度GPaxza13射流泵举刀率 H节纲为114油层中部深度 H。15 泵挂深度 H：16喷射率 M帚纲为117冲次量制为1 泵端活塞与液马达活塞作18 泵的压力比pE 量纲为1 用面积比值19 动力液进口压力 PlM】a假、嫂一值2()泉出口K力A MPa21采吸人压 血a22井口回压 ph MPa23闭式系统乏动液井旧H； AMPa24井L工作压山A御a，F式系统动力液井几工作25 P“Mh悔jiSYT 669

18、4-2007表丸1(续)编号名称符号定义单位说明26 户dm闭式系统动力液井LI工作压力27流动压力 户“慨闭式系统产出液井口回压28 或开式系统混合液井口回声“、压29 泵吸人口压力 加30户慨动力液在油管中的压力损失31 动力液流量 Qdd所选泵型每冲动力液理论324 矗(dminl)流量33油井产液量 qI。r一d所选泵型每冲泵端理论排34吼秆(d而n叫)量35 泵额定排量 Q口mad36面积比 R量纲为137动力液重度 y Nm338 泵的理论容积效率啦39地层产液密度 mgcm34() 流量系数 晟纲为1 取口=13 610SYT 6694-2007附录B (资料性附录) 水力活塞泵

19、井举升工艺设计格式油田井水力活塞泵井举升工艺设计设计单位 设计人年月日SYT 6694-2007 设计单位审核意见签字年一月日设计单位审批意见签字 年月日建设单位审核意见签字 年月只建设单位审批意见签字年月 日12SYT 6694-2007目录、油井基础数据1钻井数据2井斜数据3油层基本数据4原油性质5目前生产数据6套管损坏及井下落物情况 二、施工目的及T艺措施 三、产能预测 四、水力活塞泵T作参数 五、设备及配套工具清单 六、地面工艺流程图 七、工序与施工步骤 八、录取资料要求 九、健康、安全、环保要求 tJ、管柱结构示意图SYT 6694-2007一、油井基础数据1钻井数据 构造位置 地理

20、位置井别开钻日期 完井H期完钻井深 人上井底套管头至补心距 完钻层位外径壁厚下入深度 水泥返深 名称 钢级套 mm H2m管 系 列2井斜数据垂深 斜深 井斜角方位角 全角变化率 序号m(。)(。)(。)25m3油层基本数据解释井段 厚度孔隙度 渗透率 含油饱和度 泥质含量层位层号解释结果m10 um24原油性质射孔井段 密度 粘度凝固点 析蜡点 胶质沥青 含蜡量 含硫最 含砂率 层位层号gcmmPas14SYT 6694-20075，目前生产数据日产量生产井段 厚度气液比 油层压力 油层流压 油层温度 层位层号 m工作制度 油气水埘，而?MPaMPam叫nrr一6，套管损坏及井下落物情况原食

21、管 套损处 落物落物尺寸 套损类型 套损深度 落物名称尺寸 最小内径 时间 最大外径长度 鱼顶位置m二、施工目的及工艺措施 施工目的工艺措施三、产能预测四、水力活塞泵工作参数 水力活塞泵型选择： 泵挂深度：地层设计产液： 工作压力： 冲次：设计动力液流量： 动力液性能参数要求： 五、设备及配套工具清单类别名称规格、型号 数最技术要求 设备配套工具S、?1 6694-2007六、地面工艺流程图七、工序与施工步骤 八、录取资料要求 九、健康、安全、环保要求 十、管柱结构示意图l2目3曾幽E=爿叫4国56r丁7醐H凶8i层91套管；2油管；3水力活塞泵；4压力计、取样器；5底阀6封隔器；7筛管；8丝

22、堵；9人工井底。16SYT 66942007附录C (资料性附录) 射流泵井举升工艺设计格式油田井射流泵井举升工艺设计设计单位没计人SYT 6694-2007设计单位审核意见年月日设计单位审批意见年月日建设单位审核意见年月日建设单位审批意见签字年月日SYT 6694-2007目录一、油井基础数据1钻井数据2井斜数据3油层基本数据4原油性质5目前生产数据6套管损坏及井下落物情况 二、施工目的及工艺措施 三、产能预测四、射流泵工作参数 五、设备及配套工具清单 六、地面工艺流程图 七、工序与施工步骤 八、录取资料要求 九、健康、安全、环保要求 十、管柱结构示意图SYT 6694-2007一、油井基础

23、数据 参见附录B。 二、施工目的及工艺措施 参见附录B。三、产能预测四、射流泵工作参数 射流泵泵型选择： 泵挂深度：喷嘴直径： 喉管直径： 设计产液： 设计工作压力： 设计动力液流量：五、设备及配套工具清单 参见附录B。 六、地面工艺流程图 参见附录B。 七、工序与施工步骤八、录取资料要求九、健康、安全、环保要求SYT 6694-2007 十、管柱结构示意图l2命3凶U J吲日p嘲Hl9者层1套管；2油管；3射流泵；4压力计、取样器；5一底阀6托砂皮碗；7一封隔器；8一筛管；9一丝堵；10人工井底。SYT 6694-2007附录D (资料性附录) 水力活塞泵、射流泵常见故障判断及处理水力活塞泵、射流泵常见故障判断及处理见表D 1、表D 2。表D1水力活塞泵常见故障及处理序号故障现象故障判断处理方法 泵座末清洗干净 热油正循环清洗泵座井下泵未能或难进人泵座1沉没机组装配不好或弯曲起泵检查，重新更换零件 内油管弯曲或变形 重新作业，更换变形油管 吸人阀、排出阀捅失 起泵榆查，修理或更换2 井下泵效率明显降低排出液和地层液之间的密封损坏起泵检查，更换密封件 吸人阀、排出阀的端面不密封起泵检查，更换零件或压紧端