有杆泵抽油系统设计

目录一、采油设备及常用井下工具二、游梁式抽油机选型及安装三、抽油泵选择作法四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法五、生产管柱结构设计六、生产管柱结构设计七、施工第1页/共82页第一页，共83页。CYB——[d]THXX——XX

（X）S12倒置防砂泵S13可挂防砂泵S14等径防砂泵柱塞长度（米）泵筒长度（米）泵筒型式—厚壁筒（无衬套）管式泵公称直径（mm）抽油泵代号注解:公称直径38mm，泵筒长度为6.6m，金属柱塞长度为1.2m的防腐耐磨管式泵表示为CYB38TH6.6-1.2F。江汉油田整体泵筒抽油泵代号及其表示方法1、抽油泵一、采油设备及常用井下工具第2页/共82页第二页，共83页。抽油泵规格及标注序号名称标注方法备注1普通泵CYB38TH6.6-1.2（F1）φ32、φ38、φ44、φ56、φ70、φ83、φ952小口径普通泵CYB38TH6.6-1.2（F1）小口径φ32、φ38、φ443等径防砂泵CYB38TH6.6-1.2（S14）φ32、φ38、φ444可挂尾管强耐腐蚀泄油防砂泵CYB38TH1.2-6.6（S13）φ38、φ445强耐腐蚀倒置式防砂泵CYB38TH1.2-6.6（S12）φ32、φ38、φ44、φ566小外圆倒置式防砂泵CYB38TH1.2-6.9（S15）φ32、φ38、φ447测流式深抽泵CYB38TH6.6-1.2（F3A）φ388杆式防气泵CYB38RH6.6-1.2（Q1）φ389深抽泵常规深抽泵CYB38TH6.6-1.2（F2）φ32、φ38小口径φ32深抽泵CYB32TH6.6-1.2（F2）小口径φ32带泵套小口径φ32深抽泵CYB32TH6.6-1.2（F2A）小口径φ32第3页/共82页第三页，共83页。带沉砂泵套的抽油泵第4页/共82页第四页，共83页。掺水防砂泵第5页/共82页第五页，共83页。小外圆防砂泵第6页/共82页第六页，共83页。抽油杆型号材料抗拉强度MPa屈服点MPa许用应力MPaK镍钼钢588～794≥37271C碳钢或锰钢620～794≥41271D铬钼锰钢794～965≥62092KD20Ni2CrMo793≥62092

抽油杆标准系列为16、19、22、25、29mm。每米质量1.67、2.35、3.14、4.09、5.15。3、抽油杆第7页/共82页第七页，共83页。抽油杆型号材料抗拉强度MPa屈服点MPa许用应力MPaEL35CrNi2Mn1029～1210882279～3459730CrNi2MnMoV965～1034793～862345+0.376σminHS36CrNiMn2MoV965～1034793345+0.376σmin

由于勘探发现的油田越来越深和注水开发的油田油井见水后使用大泵提高排液量，要求抽油杆具有更高的承载能力，国外研制成功EL、97、HS等超高强度抽油杆，其性能如表所示。第8页/共82页第八页，共83页。抗拉强度MPa屈服点MPa许用应力MPa1185882338

国内江汉机械研究所试制成功H级超高强度抽油杆，其性能如表所示。

H级超高强度抽油杆的强度指标可达到980～1275MPa，与D级杆相比具有较高的承载能力及较低的腐蚀敏感性和较好的抗疲劳性能。第9页/共82页第九页，共83页。玻璃钢杆的楔形接头玻璃钢抽油杆密度为2.6钢杆密度为7.8玻璃钢抽油杆弹性模量为49600MPa钢杆弹性模量为201300MPa第10页/共82页第十页，共83页。游梁式抽油机系列型号表示方法CYJ12—3.3—70(H)F(Y，B，Q)游梁式抽油机系列代号CYJ-常规型CYJQ-前置型CYJY-异相型悬点最大载荷，10kN光杆最大冲程，m减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m减速箱齿轮形代号，H为点啮合双圆弧齿轮，省略--渐开线人字齿轮平衡方式代号F：复合平衡Y：游梁平衡B：曲柄平衡Q：气动平衡3、抽油机第11页/共82页第十一页，共83页。驴头悬点额定载荷kN50、60、80、100、120、140、160光杆最大冲程m1.8、2.1、2.5、3.0、3.6、4.2、4.8、5.4、6.0减速箱额定扭矩kN·m18、26、37、53、73、105游梁式抽油机系列如表所示第12页/共82页第十二页，共83页。

4、封隔器类常用井下工具

封隔器类井下工具的型号编制按行业标准SY5105-1997编制，下面列举的是目前油田常用的几种封隔器第13页/共82页第十三页，共83页。

国外封隔器现状：用于分层采油的永久式和可取式封隔器已形成系列化产品。贝克公司和哈里伯顿公司的产品基本代表了国外的水平。其显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。

可取式封隔器：耐温150℃，耐压50MPa，工作寿命：3年以上

永久式封隔器：耐温220℃，耐压70MPa，工作寿命：10年以上

Bake公司生产的FH型静液压封隔器图

封隔器第14页/共82页第十四页，共83页。

国内封隔器现状：

国内由于油藏类型多、工艺复杂，因此研制应用的分采分注工艺管柱和配套工具在种类和工艺适应性方面强于国外，基本满足生产需要。工艺及工具的整体设计水平与国外相近，在某些领域甚至超越国外水平，但整体性能与国外相比仍有较大差距，主要表现在原材料、加工工艺等方面，特别是井下密封材料国内没有大的突破。主要以Y211型封隔器、Y441型封隔器、Y341型封隔器、K344封隔器、Z331封隔器为主。

耐温150℃，耐压25MPa，工作寿命1.5年以上。第15页/共82页第十五页，共83页。国内封隔器分类标准--SY5105-86按封隔件工作原理分类自封式：Z331封隔器压缩式：Y211、Y341、Y441封隔器锲入式：锲入件锲入封隔件，使封隔件直径增大，密封套管。扩张式：一定压力的液体，作用于封隔件内腔，扩大封隔件外径，密封套管。（1）封隔器分类第16页/共82页第十六页，共83页。（2）封隔器型号编制分类代号支撑方式坐封方式解封方式钢体最大外径例：Y441-115分类名称自封式压缩式锲入式扩张式分类代号ZYXK第17页/共82页第十七页，共83页。分类代号支撑方式坐封方式解封方式钢体最大外径支撑方式名称尾管单向卡瓦双向卡瓦无支撑锚瓦支撑方式代号12345第18页/共82页第十八页，共83页。分类代号支撑方式坐封方式解封方式钢体最大外径坐封方式名称提放管柱转管柱自封液压下工具坐封方式代号12345第19页/共82页第十九页，共83页。分类代号支撑方式坐封方式解封方式钢体最大外径解封方式名称提放管柱转管柱钻铣液压下工具解封方式代号12345第20页/共82页第二十页，共83页。常用封隔器简介（1)Y211型封隔器

封隔器是一种靠卡瓦支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于分层试油、采油、找水、堵水等工艺管柱中。

结构由密封、支撑、轨道换向三部分组成。第21页/共82页第二十一页，共83页。型号：Y211-114总长：1960mm最大外径：114mm内通径：50mm扶正块外径：116~135mm、120-139mm坐封载荷：60~100KN工作压力：上压15、25MPa

下压≤8MPa工作温度：120℃

技术规范：（1)Y211型封隔器第22页/共82页第二十二页，共83页。

封隔器是一种靠尾管支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于分层试油、采油、找水堵水等工艺管柱中。(2)Y111型封隔器第23页/共82页第二十三页，共83页。技术规范：(2)Y111-114型封隔器型号：Y111-114总长：830mm最大外径：114mm内通径：62mm坐封载荷：60~80KN工作压力：上压15MPa

下压8MPa工作温度：120℃

第24页/共82页第二十四页，共83页。工作原理：封隔器下到预定位置后，上提管柱500～800mm，使换向机构处于上死点，然后正转油管柱并下放管柱，由于坐卡总承的换向机构与套管壁间存在摩擦力作用，正转管柱时换向机构不随之转动，从而使支撑机构随中心管下行，单向卡瓦被支撑机构撑开并卡在套管内壁上，继续下行，用管柱重量压缩胶筒使封隔器坐封；需要掺水时，来自掺水管的清水经过上接头的流道到达内、外中心管间的环形空间，再从锥体上的排水孔流出，进入封隔器以下的油套环形空间，对油井进行掺水解盐；解封时，直接上提管柱，坐卡总承不动，其余上行，胶筒失去压缩力完成解封。(3)Y221-114型封隔器第25页/共82页第二十五页，共83页。技术规范：(2)Y111-114型封隔器适用套管：

51/2in最大外径：114mm最小内径：60mm扶正体外径：张开135mm、压缩114mm工作压力：25MPa工作温度：135℃掺水量：≤10m3/d

第26页/共82页第二十六页，共83页。（4）Y341型液压平衡式封隔器

Y341型封隔器是一种无锚定、液压坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于直井、斜井、水平井分层该封隔器主要用于试油、堵水采油、酸化、压裂、分层注水等。等工艺。有Y341－95

、Y341－114

二种规格。

结构该封隔器由防撞部分、座封部分、密封部分、反洗井部分、重复锁紧及解卡等六个部分组成。

第27页/共82页第二十七页，共83页。（5）Y341型液压平衡式封隔器特点：双活塞低压坐封；可以大排量反洗井；能够重复坐封，如果解封后只需油管内重新蹩压即可重新坐封，因而可以避免在深井高压注水过程当中由于压力和温度等因素的影响使得注水管柱产生伸缩变化造成封隔器提前解封或者失效的现象发生；防止下管柱的过程当中封隔器中途坐封；采用耐高温高压的特种橡胶材料制作的密封胶筒，能够在高温状态双向承受高压；上提管柱解封。因而该封隔器不仅性能优良，而且施工简单、方便，成功率高。第28页/共82页第二十八页，共83页。5、脱接器

抽油机井当活塞直径大于油管直径时用于抽油杆与活塞联接和分离的自转式脱接器。它由上体和下体组成。上体由上接头、轨道管、防转销钉组成；下体由中心杆、轨道套、键块、垫片、弹簧、下接头组成。上、下体接触时能自动相对旋转９０°后实现对接，对接成一体后上行至泵口再自动旋转９０°实现脱接。该脱接器在能满足强度要求的情况下，外形尺寸较小，可以满足多种泵径的需求，应用范围广。

第29页/共82页第二十九页，共83页。㈤机采措施不完善1、游梁式抽油机选型原则二、游梁式抽油机选型及安装有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法在一定参数配合和需要的下泵深度下，抽油机的选择主要由悬点载荷和曲柄扭矩两项指标来确定，即悬点最大载荷及曲柄轴最大扭矩不超过它们额定值。所选择的游梁式抽油机，应在使用期的大部分时间内具有较高的载荷利用率、扭矩利用率和电机功率利用率。尽可能选用节能抽油机。所选择的抽油机应进行区域统筹，对同一油区或同一个采油厂或油田，所选机型不宜太杂，流体性质和载荷要求都相近的井尽量选择同一规格和型号的抽油机所选择的游梁式抽油机，应满足油田开发方案长期需要。第30页/共82页第三十页，共83页。㈤机采措施不完善1)确定选型图因该井原油较稠，故选择长冲程抽油机，确定图A.4为此井选型图。2）选择机型在横坐标轴上找出下泵深度1150m的点，由此点作横坐标轴的垂线；再在纵坐标轴上找出和油井产量70m3/d对应的点，由此点作纵坐标轴的垂线。两垂线的交点落在8－3－37抽油机选择区域范围内。该机型即为选择的机型。二、游梁式抽油机选型及安装2、游梁式抽油机选型（举例说明）有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法

已知一油井含水为零，原油密度为0.912g/cm3,动力粘度1100mPa·s，设计该井产量为70m3/d，其相应所需下泵深度为1150m，对抽油机进行选型。图A.4

游梁式抽油机选型图C

o第31页/共82页第三十一页，共83页。㈤机采措施不完善二、游梁式抽油机选型及安装2、游梁式抽油机选型（举例说明）有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法

已知一油井含水为零，原油密度为0.912g/cm3,动力粘度1100mPa·s，设计该井产量为70m3/d，其相应所需下泵深度为1150m，对抽油机进行选型。游梁式抽油机选型图C

3）根据设定的抽油机适用年限，预测其油井末期生产动态，并重新考虑上两步。这样选择的机型就可满足油井生产变化的年限要求。

4）在无法预测抽油机适用年限末期油井动态时，为满足抽油机的适用年限，一般在所选型号的基础上，应选大1个等级的机型为最终选择的机型。井深1500m以内选8型，1500~2000m选10型，2000~2400m选12型，2400以上选14型第32页/共82页第三十二页，共83页。㈤机采措施不完善

对产量小的深抽井，应优先选用杆式泵。

对含气高、多砂、高粘等特殊条件的油井，可考虑采用特殊泵型，如防气泵、防砂泵、抽稠泵等；对因某些原因需下长尾管的油井，应采用过桥泵；对长冲程抽油井，可采用整筒泵；对高产能而套管直径相对较小的油井，可使用串联泵；对于斜井，应优先选择整筒悬挂式泵。三、抽油泵选择作法1、抽油泵选择原则

所选择的泵径，应当以当前油井的预测产能为计算依据。对流体性质和下泵深度为常规条件的井，应以最大冲程、中等冲次为原则计算得出；对稠油或深泵挂井，应以最大冲程、较低冲次计算得出，以求得合理的生产效果，而且能在投产后，当油井的实际供液能力与预测值有一定出入时有地面调整参数的余地。

选择的泵间隙等级，应根据井液的粘度确定，一般条件（＜0.1Pa·s）可选用Ⅰ级泵，井液粘度较高（0.1Pa·s～0.43Pa·s）可选用Ⅱ级泵，对高粘度油井（0.43Pa·s～1.10Pa·s）可选用Ⅲ级泵，各级泵的最大漏失量应不高于SY/T5059中规定的数值。有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法第33页/共82页第三十三页，共83页。㈤机采措施不完善三、抽油泵选择作法2、抽油泵泵效选取一般推荐泵效值为60％～70％。根据施工前一段时期的生产综合记录选取泵效值。根据同层系的油井选取泵效值。有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法3、抽油泵泵径确定

泵径按下式计算：dp－泵径,mmqL－产量,m3/ds

－冲程,mρwL－液体密度,kg/m3n－冲次,min-1ηp

－泵效第34页/共82页第三十四页，共83页。㈤机采措施不完善三、抽油泵选择作法4、抽油泵下泵深度确定直井：下泵深度主要由油层中部深度、油层中部流压及沉没压力来确定，一般按下式计算：有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法Pps－要求泵充满程度为η时所需要的沉没压力,

Pa

Pwf－油层中部流压,PaρwL

－液体密度,PaH－油层中部深度,m第35页/共82页第三十五页，共83页。㈤机采措施不完善三、抽油泵选择作法4、抽油泵下泵深度确定

斜井：先确定斜井下泵垂直深度（Dp），再折算出下泵的斜长深度（Dp′）。然后调整下泵垂直深度，使其符合井斜角和井眼曲率半径的限制。（1）折算的下泵斜长深度处井段井斜角α≤35°时，该下泵深度可确定。（2）当井斜角α＞35°时，必须用保证抽油泵稳定工作允许的井斜角(αe)进行验证，使α＜αe。αe用下式计算：有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法h－阀球与阀座接触点距阀罩内壁的距离，mRb－阀球半径，m第36页/共82页第三十六页，共83页。㈤机采措施不完善三、抽油泵选择作法4、抽油泵下泵深度确定

（3）下泵深度处井段△L长度内井筒轴线曲率半径Rw

必须大于抽油泵不产生弯曲的井筒轴线曲率半径Rwe

，即Rw＞Rwe

。保证抽油泵不产生弯曲的井筒轴线曲率半径（Rwe

）有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法

当井斜角不大于12°时，要求Rw

＞Rwe

；而当井斜角大于12°时，除要求Rw

＞Rwe外，还要求△L井段的井斜全角变化律小于0.125°/25m，且该井段的长度大于50m。（4）泵挂井段以上的其它井段井斜全角变化率应小于10°/25m。

（5）江汉采油厂一般以50~300m沉没度，且满足配产要求确定泵深。

下泵深度Dp处井段△L长度内井筒轴线曲率半径Rw按下式计算。第37页/共82页第三十七页，共83页。㈤机采措施不完善四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法1、抽油杆选择原则2)

在轻载荷或中载荷有轻微盐水腐蚀的油井中，选择C级抽油杆。3）在中载荷有腐蚀介质CO2，H2S及含砂、含蜡高的油井中，选择K级抽油杆。4）在重载荷有轻微盐水腐蚀的油井中，选择D级或H级抽油杆。有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法1）抽油杆材质和级别的选择，应根据油井流体性质和载荷类型确定，抽油杆等级和对应的抗拉强度见下表。

抽油杆的力学性能单位为兆帕抽油杆等级KCDH抽油杆抗拉强度620～793620～793793～965966～1136第38页/共82页第三十八页，共83页。㈤机采措施不完善组合抽油杆柱代号

采用杆柱最上部和最下部的抽油杆规格代号组成，最上部抽油杆柱规格代号放在前面。例：19mm，16mm，13mm抽油杆组成的杆柱，则组合抽油杆柱代号表示为64。抽油杆规格代号987654抽油杆直径,mm292522191613有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法组合抽油杆柱代号第39页/共82页第三十九页，共83页。㈤机采措施不完善四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法

抽油杆柱设计采用修正的古德曼应力图，采用多级杆柱组合为最佳。杆柱级数、各级杆长度按照各级杆等强度原则，并考虑到保持质量最小，通过计算确定，也可以从标准直接查找，设计时各级杆的最大应力差应在0.5MPa。同时，为了减少70mm以上泵或深抽时抽油杆下部的断裂次数，对抽油杆下部可以考虑加重，防止杆柱的纵向弯曲。下面举例说明。2、抽油杆柱组合设计方法第40页/共82页第四十页，共83页。㈤机采措施不完善四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法2、抽油杆柱组合设计方法1）初定抽油杆强度级别因采出液体中含少量盐，载荷较重，试选用D级抽油杆，其最低抗拉强度T＝793MPa，取SF＝0.9。有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法

已知抽油泵公称直径dP

＝44mm，泵隙为Ⅰ级（δ＝0.035mm），有两个排出阀，抽油泵下入深度DP＝1800m，动液面深度1400m，井口回压0.7MPa，采出液体中含少量盐，液体动力粘度10mPa·s，密度850kg/m3，生产参数：S＝6m，n＝4min-1；油管柱未锚定，需设计抽油杆柱。2）初选抽油杆柱组合型式由已知dP

＝44mm，S＝6m，n＝4min-1

，DP

＝1800m。查抽油杆柱组合设计表B.1，选择代号为65的抽油杆柱较为合适，其最大下泵深度Lmax＝1843m，杆柱由58％的19mm抽油杆，42％的16mm抽油杆二级组成。N3）抽油泵泵筒与柱塞之间的摩擦载荷计算第41页/共82页第四十一页，共83页。㈤机采措施不完善五、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法2、抽油杆柱组合设计方法有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法4）雷诺数计算5）流量系数计算因为Re=9448＜3×104,知：μ＝0.286）液体通过排出阀的水力阻力所产生的对柱塞底部向上推力计算N7）作用于抽油杆底部液体浮力计算N8）下行程时抽油杆柱底部所受的总下行阻力计算N第42页/共82页第四十二页，共83页。㈤机采措施不完善四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法2、抽油杆柱组合设计方法9）需配加重杆长度计算设选用加重杆的直径为38mm，则：m10）各级抽油杆长度计算16mm抽油杆柱＝（1800－44）×41％＝738m组合结果：38mm×44m＋19mm×1018m＋16mm×738m19mm抽油杆柱＝1800－44－738＝1018m11）抽油杆柱加权平均截面积计算m212）油管柱加权平均截面积计算:根据计算出的各级抽油杆长度，选择油管柱为：73mm×1800m，由此得：m2第43页/共82页第四十三页，共83页。㈤机采措施不完善四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法2、抽油杆柱组合设计方法有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法13）抽油杆柱在液体中的重力计算15）计算初变形期末悬点位移16）初变形期曲柄转角计算17）计算变形分布系数N14）液体载荷计算N第44页/共82页第四十四页，共83页。㈤机采措施不完善四、抽油杆选择作法及抽油杆柱组合设计方法2、抽油杆柱组合设计方法有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法19）校核疲劳强度MPa

则：＜其中：故抽油杆柱强度足够。

MPa18）悬点最大、最小载荷计算NN第45页/共82页第四十五页，共83页。㈤机采措施不完善五、生产管柱结构设计1抽油杆柱结构有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法柱塞光杆抽油杆开泄器防脱器扶正器（含加重杆）防蜡器缓冲器柱塞光杆抽油杆脱接器图1图21）抽油杆柱的基本结构自上而下的组成顺序是光杆、抽油杆（单级或多级）、柱塞(见图1)。

2）因油井条件或管柱结构的需要可在杆柱上安装相关的井下工具(见图2)。第46页/共82页第四十六页，共83页。㈤机采措施不完善五、生产管柱结构设计有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法基本油管柱结构基本油管柱结构，自上而下的组成顺序是油管、泵、筛管、尾管和死堵。人工井底死堵尾管筛管泵套管油管2、油管柱结构第47页/共82页第四十七页，共83页。㈤机采措施不完善五、生产管柱结构设计3、油管柱选配要求有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法1)除地层压力明显低于静液柱压力、井口无法装不压井控制器及只有压井才能进行起下作业的特殊工艺外，管柱的设计宜采用不压井工艺。3)杆柱上各井下工具和抽油杆接箍的生产运行位置应避开泄油器和复合管柱的变径接头2)对装有偏心井口的井，管柱尾端须采用锥形死堵，管柱尾端应距射孔顶界15m以上，油管挂以下8m之内不能有油管接箍，偏心宽度应大于35mm。第48页/共82页第四十八页，共83页。㈤机采措施不完善五、生产管柱结构设计3、油管柱选配要求有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法5）不支撑井底的丢手分采管柱须有卡瓦封隔器或卡瓦固定，不带卡瓦的支撑井底的丢手分采管柱在封堵层上下均须有封隔器进行防顶平衡。4）刮蜡器或扶正刮蜡器的限位块在抽油杆上的固定方式，应以不损害抽油杆为前提。6）使用丢手分采管柱的井，抽油管柱不能压在丢手管柱上，应与其有0.3m以上的距离。第49页/共82页第四十九页，共83页。1、机械式封隔器分层采油工艺管柱整体式管柱丢手式管柱（1）整体式筛管+Y111封隔器抽油泵Y221（Y211）封隔器采油层封闭层筛管＋丝堵优点：管柱结构简单，施工操作方便缺点：①适应井斜≤25℃。②管柱定位不准确。③管柱弯曲严重。④检泵作业时必须提出所有管柱。⑤不能多级使用。六、采油工艺管柱第50页/共82页第五十页，共83页。1、机械式封隔器分层采油工艺管柱（2）丢手式丝堵Y211封隔器泄油器+抽油泵采油层封闭层防顶卡瓦缺点：①适应井斜≤25℃。②管柱定位不准确。③不能多级使用。④机械式封隔器没有封隔件锁紧机构，而防顶卡瓦打掉以后，压重消失，仅仅是一个悬空的锥体撑开卡瓦，防顶锚定不牢固，因此出现了现场上顶、下滑等问题。⑤打捞困难。

优点：可实现深井浅修避免了整体式管柱弯曲的问题第51页/共82页第五十一页，共83页。2、液压式封隔器分层采油工艺管柱

随着油田开发进入中后期，油水关系进一步复杂，层间矛盾进一步突出，斜井、定向井的增多和细分开采的要求，机械封隔器分采工艺管柱逐渐暴露出卡位不准、不能满足大斜度井使用要求、不能多级（3级以上）使用等缺点，其使用范围受到了很大的限制。针对这一问题，液压封隔器分层采油管柱在近几年得到了迅猛的发展，也取得了很好的应用效果。整体式管柱丢手式管柱第52页/共82页第五十二页，共83页。封下采上封上采下2、液压式封隔器分层采油工艺管柱

优点：

2、丢手泄压后，封隔器设计有锁紧机构，保证了封隔器的高压密封和锚定。1、适应范围广，适用于直井、斜井、定向井和水平井。5、封隔器可以多级使用，可用于细分层。4、封隔器的坐封、锚定可靠，可用于机械式封隔器坐封困难井的卡封。6、可实现深井浅修。3、卡位准确，可用于小夹层井的卡封。第53页/共82页第五十三页，共83页。2、液压式封隔器分层采油工艺管柱施工步骤

(封上下采中间)

管柱下井

油管打压

起出上部管柱

下入生产管柱丝堵Y341封隔器分流阀Y341封隔器Y441封隔器丢手工具

油层封闭层封闭层抽油泵

第54页/共82页第五十四页，共83页。3、不动管柱换层采油工艺管柱

不动管柱换层采油工艺技术是针对油田进入开发中后期，层间矛盾加剧，地质上认识不清，含水大幅度上升，分采卡堵水效果差，多层、细分层换层找水及换层采油工作量大，投入成本高的现状而研制的。对于多层油井进行后期换层生产时，不需要上作业队伍和起下管柱，只需要打一次液压就可以实现换层生产的目的，满足了在生产中及时换层。Y441B或Y441E封抽油泵油水层丢手工具YK换层开关AY341Z或Y341E封丝堵YK换层开关BY341Z或Y341E封YK换层开关C油水层油水层第55页/共82页第五十五页，共83页。完井过程

下入工艺管柱

油管加压

起出上部管柱

下泵生产换层过程

套管加压换层

油层1

油层2人工井底Y441E封隔器YK液压开关AY341E封隔器YK液压开关B丢手工具丝堵抽油泵第56页/共82页第五十六页，共83页。

该管柱较好地解决了清蜡洗井时入井液对油层的污染和伤害问题，可实现封闭式洗井。ZF洗井保护生产管柱；

机械式封隔器洗井保护管柱；

4、洗井保护工艺管柱第57页/共82页第五十七页，共83页。机械式封隔器洗井保护管柱图抽油泵采油层底球+筛管+丝堵Y221（Y211）封隔器筛管11、机械式封泵下接Y211（或Y221）封隔器，再下接单流阀管柱。

柱。

隐患：管柱存在弯曲问题。泵下接Y211（或Y221）封隔器，再下接单流阀管柱。

械式封隔器洗井保1、1、机械式封隔第58页/共82页第五十八页，共83页。洗井保护生产管柱图抽油泵采油层洗井保护器丝堵洗井保护器是专为洗井保护管柱设计的，它随泵下入即可，使用方便，成本也较为低廉，有较高的推广应用价值。第59页/共82页第五十九页，共83页。作用：锚定油管、提高泵效液压油管锚油管锚定管柱

机械式油管锚油管锚定管柱

5、有杆泵锚定工艺管柱第60页/共82页第六十页，共83页。机械式油管锚油管锚定管柱图抽油泵采油层底球+筛管+丝堵机械油管锚局限性：机械式油管锚为压重式，锚坐封后，管柱处于较为严重的弯曲状态，虽然起到了锚定油管的作用，但增加了杆、管和泵的磨损，同样降低了系统的效率。第61页/共82页第六十一页，共83页。液压式油管锚油管锚定管柱图抽油泵采油层底筛堵液压油管锚

液压油管锚是专门的油管锚定工具，具有操作使用方便等特点。起管柱时需将管柱泄流，或使油套压力平衡，否则易在现场施工中造成卡管柱事故。第62页/共82页第六十二页，共83页。27/8″J55加厚油管27/8″J55平式油管CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1筛管丝堵人工井底图1常规抽油管柱示意图带泄油器

27/8″J55外加厚油管长度为管柱长度的1/3～1/2。生产层生产层

掺水时筛管距油层上界应小于20m，下接1根油管作沉砂管。非掺水解盐井尾管长度应小于50m。

6、江汉采油厂常见管柱图第63页/共82页第六十三页，共83页。CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1人工井底十字叉图2常规抽油管柱示意图带泄油器生产层生产层

掺水解盐时，十字叉与油层上界的距离应小于10m，非掺水解盐时，尾管长度应小于50m。27/8″J55加厚油管27/8″J55平式油管第64页/共82页第六十四页，共83页。3½″油管人工井底CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1十字叉图3φ70mm以上大泵管柱图带泄油器生产层生产层用于大泵提液井。对接脱接器时应缓慢进行，不可用力过猛。27/8″J55平式油管第65页/共82页第六十五页，共83页。CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1筛管丝堵人工井底带泄油器+泵套图4泵上带泵套的掺水解盐管柱图

说明：当悬挂尾管超过下列值时应用使用悬挂泵套，井深超过2400m（如王广、西区等）一般使用φ89mm小外径泵套，该泵套只用于φ44mm以下抽油泵且不能带泄油器，其它使用φ108mm的泵套。生产层生产层27/8″J55加厚油管27/8″J55平式油管第66页/共82页第六十六页，共83页。泵下悬挂尾管长度规定对于整筒泵，下接掺水管柱长度下见表泵径27/8″23/8″323005003840060044600800568001000第67页/共82页第六十七页，共83页。CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1筛管导锥带泄油器人工井底27/8″J55平式倒角油管图5水平井管柱示意图注:倒角管柱(包括泵及下井工具)的长度=人工井底-直井段长度+50米。生产层27/8″J55加厚油管27/8″J55平式油管第68页/共82页第六十八页，共83页。专用丝堵人工井底CYBXXTH-X.X-1.2S4图6防砂泵管柱图泵下接2-3根27/8″的尾管作沉砂管；丝堵必须使用专用丝堵。生产层生产层27/8″J55加厚油管27/8″J55平式油管第69页/共82页第六十九页，共83页。CYBXXTH-X.X-1.2S7F筛管丝堵人工井底23/8″J55平式油管专用丝堵3½″J55平式油管图7掺水防砂管柱图3″油管一般为3～4根；2″油管一般为2～3根；2″油管使用专用接箍和专用丝堵。生产层生产层27/8″J55加厚油管27/8″J55平式油管27/8″J55平式油管第70页/共82页第七十页，共83页。27/8″N80平式油管CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1筛管导锥带泄油器人工井底10m图8环空测试管柱示意图1、上部油管挂短节为环测专用短节；2、上部不得使用外加厚油管和31/2″油管；3、下部导锥与油层的距离必须≥10米；4、70mm的泵用专用小外径环空测试泵；生产层生产层第71页/共82页第七十一页，共83页。CYBXXRH-X.X-1.2F1筛管丝堵人工井底生产层生产层图9环阀杆式泵采油管柱图

用于油气比较高的斜井和含砂采油生产井。1）、泵座封进行时，下入速度要缓慢。2）、防冲距不可提得过高，以免将泵解封。27/8″J55加厚油管27/8″J55平式油管第72页/共82页第七十二页，共83页。CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1筛管丝堵人工井底带泄油器+泵套丝堵封隔器安全接头生产层生产层停产层停产层图10封上采下管柱用于封堵上层，采下层。1）、必须安装灵活可靠的指重表；2）、坐封时上提管柱高度要合理；27/8″J55加厚油管27/8″J55平式油管第73页/共82页第七十三页，共83页。㈤机采措施不完善七、施工1、施工设计有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法

★根据油井目前生产状况或地质方案编写施工设计书。若需要更改施工设计，必须由设计单位提出补充设计或设计变更通知单，经审批后方可实施。

★施工设计书的格式及填写要求。2、施工准备

按SY/T5587.5—2004标准中的要求。分为资料准备、设备准备、工具管柱准备、修井液准备四项。第74页/共82页第七十四页，共83页。㈤机采措施不完善3、起下作业程序及技术要求有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法1）洗井按SY/T5587.5—2004标准中“洗井作业程序与质量控制”的要求进行。2）压井按SY/T5587.3－2004标准中的“压井施工”作业程序的要求进行。3）起抽油杆柱★要做好井控工作，安装好井控装置。装有脱接器的井，起第一根抽油杆时要缓慢上提，以保证脱接器顺利脱开；装有开泄器的井，当开泄器接近泄油器时也要缓慢上提，以保证顺利打开泄油器。上提抽油杆柱遇阻时，不能盲目硬拔，应查明原因制定措施后再进行处理。★起抽油杆柱时各岗位要密切配合，防止造成抽油杆变形，防止造成井下落物。★平稳操作起完抽油杆及活塞。抽油杆桥要求使用4根油管搭成，每根油管至少使用4个桥座架起，起出的抽油杆在杆桥上每10根1组排列整齐，抽油杆悬