井口自动化课件

钻井系统组成动力系统提升系统旋转系统循环系统

井控系统钻井系统组成动力系统11、动力系统

钻机所需的各工作系统大多数是用柴油机做发动机，通过变速箱直接驱动或由柴油机发电来驱动钻井设备。井口自动化课件22.提升系统旋转钻井平台提升系统绞车滚筒快绳天车死绳钻绳游车大钩死绳锚存储滚筒

主要用来提升钻柱和下套管等。由井架、天车、游车、大钩、吊环等组成。2.提升系统旋转钻井平台提升系统绞车滚筒快绳天车死绳钻绳游车33.旋转钻进装置

水龙头方钻杆转盘钻柱钻头3.旋转钻进装置水龙头44.循环系统废水池泥浆池钻屑下滑泥浆振动筛加重装置泥浆泵排出管线立管水龙带水龙头方钻杆钻柱环空钻铤井眼钻头

泥浆泵泥浆池立管水龙带钻柱分离装置4.循环系统废水池泥浆池钻屑下滑泥浆振动筛加重装置泥浆泵排出55、井控系统

井控系统的作用是，当井内出现溢流、井涌时，可快速及时关闭井口防止井喷事故的发生。5、井控系统62.1油井采油简介油井结构图2.1.1油井结构与采油原理1、油井结构一开二开三开2.1油井采油简介油井结构图2.1.1油井结构与采油原72、采油装置

油田开采初期，油藏往往具有较大的能量。油井底部的低压区与油层深处高压区产生压力差，在压差作用下石油沿井筒举升，构成自喷，俗称自喷采油或自喷井采油。2、采油装置油田开采初期，油藏往往具有较大的能8套管头油管头采油树井口装置套管头油管头采油树井口装置9图1.1.1-3油嘴安装示意图图1.1.1-3油嘴安装示意图10

油井在自喷过程中，随着不断开采，油藏能量不断释放，油层压力逐渐降低，当剩余压力不足以将石油举升到地面时，需要各种人工举升方法进行采油。气举法机械方法水利活塞泵油井在自喷过程中，随着不断开采，油藏能量不断释11当地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地面时，人为地把气体（天然气或空气）压入井底，使原油喷出地面，这种采油方法称为气举采油法。气举法当地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地12游梁式抽油机—深井泵抽油装置

深井泵是依靠抽油机带动抽油杆使活塞在衬套内部做往复运动来实现抽油的。深井泵抽油游梁式抽油机—深井泵抽油装置深井泵132.1.2游梁式抽油机—深井泵装置2.1.2游梁式抽油机—深井泵装置14井口自动化课件15在抽油的过程中，抽油机驴头将带动抽油杆及活塞上下运动，每上下运动一次，称为“一个冲程”,也称“一个抽汲周期”。在一个冲程中，深井泵完成一次井筒进油和井口排油的全过程。在抽油的过程中，抽油机驴头将带动抽油杆及活塞上下运动16

在上冲程中：抽油杆带动活塞上行时，游动凡尔关闭（活塞上部液柱压力作用），固定凡尔打开（泵筒内部压力降低的作用），泵内吸液（井筒中），井口排液；在上冲程中：抽油杆带动活塞上行时，游动凡尔关闭（活17在下冲程中：抽油杆带动活塞下行时，固定凡尔关闭（泵筒内液柱受压，压力增高），游动凡尔打开（泵筒内液柱压力＞泵外油管中液柱压力），泵排液（泵内液体进入油管）。在下冲程中：抽油杆带动活塞下行时，固定凡尔关闭182.1.3井口自动化内容1、参数测量

套压、油压、回压、出口温度、示功图、液位、井下压力与温度等。2、自动保护与控制各种采油设备驱动电机保护；抽油机延时顺序启动；油井产量控制。3、辅助设备测控2.1.3井口自动化内容1、参数测量192.2示功图测试与诊断2.2.1示功图的测量示功图是指：反映抽油机悬点载荷随其位移变化规律的图形。它是分析深井泵工况、抽油机与抽油杆工作的重要手段。测试示功图必须检测出井口抽油杆的受力及位移。2.2示功图测试与诊断2.2.1示功图的测量20

检测受力的装置主要有压电式传感器和应变式传感器检测位移的装置主要有位置传感器和位置开关检测受力的装置主要有压电式传感器和应变式传感器21示功图测量示意图示功图测量示意图222.2.2示功图的分析1、理论示功图

理论示功图是在静负荷条件下，不考虑运动部件及油管液柱动量、加速度、运动元件之间摩擦条件下测量的示功图。在这种条件下认为深井泵在上冲程泵筒内抽满液体并无漏失，负荷传感器测出的受力仅为抽油杆与液柱重量之和。2.2.2示功图的分析1、理论示功图23图1.1.1-11理论示功图图1.1.1-11理论示功图24AB’CDBD’A点表示驴头处在下死点位置，光杆只承受抽油杆在液体中的重量，当驴头开始上行时，游动凡尔关闭，活塞以上液柱重量逐渐转移到抽油杆上；此时抽油杆因加载而伸长，活塞相对于泵筒来说没发生位移。BB’线的长度表示抽油杆伸长的数值，。AB叫增载线（增载线上固定、游动凡尔都处于关闭状态），到B点增载完毕，变形结束.λ这时驴头继续上行，活塞相对于泵筒来说才发生位移，固定凡尔打开，井中液体吸入泵内。在活塞上行至上死点C的过程中，光杆负载加上了活塞以上环形液柱的重量，并且保持不变，因此BC在图上呈一水平直线，活塞位移为BC，到达上死点时，固定凡尔关闭。AB’CDBD’A点表示驴头处在下死点位置，光杆只承受抽油杆25AB’CDBD’λ下冲程时（CDA），CD是卸载线，卸载过程就是活塞以上液柱重量逐渐从抽油杆卸去的过程，在卸载线上任何一点，游动凡尔和固定凡尔都处于关闭状态，到D卸载完毕，变形也结束，活塞相对于泵筒开始发生位移，游动凡尔打开。DA在活塞上行至下死点A的过程中，光杆只承受抽油杆在液柱中的重量，并保持不变；AB’CDBD’λ下冲程时（CDA），CD是卸载线，卸载过程262.2.3空抽控制机理

空抽现象是指抽油系统抽取能力大于油层向井筒的流入能力。抽油机在上冲程时，深井泵筒内只充满部分液体，在下冲程时，当柱塞运动到液面时发生“液面撞击”，其危害如下：给抽油杆造成重复疲劳应力；油管漏失；损害地面抽油机寿命；增加产油成本。2.2.3空抽控制机理空抽现象是指抽油系统抽27减少深井泵的排量可以控制液面撞击，具体的技术途径是：放慢抽油机冲次或缩短冲程，若还不能控制空抽，则应更换小口径深井泵；更改抽油机的工作体制。由连续抽油方式改为间歇式抽油。