163.1.1组合举升井筒压力推测Hagedorn-Brown（1965年）针对垂直井中油气水三相流淌，基于单相流体和机械能守恒定律，建立了压力梯度模型；并在装有1"、11/4"、11/2"油管的457m深的试验井中，以10、30、35和1lOmPa.s的油、天然气和水混合物进行了大量的现场试验，通过反算持液率，提出了用于各种流型下的两相垂直上升管流压降关系式。此压降关系式不需要判不流型，适用于产水气井流淌条件。由于动能变化引起的压降梯度甚小可忽略不计，则总压降梯度方程为当=pmgsin0+fm片一（323dz2Dpm7）式中m气液混合物密度，kg/m3；Pm=PLHLHL——持液率；g重力加速度，m/s2；D管子内径，m；vm气液混合物表观速度，m/s；vm=vSL+vSGvSG,vSL——气、液相表观流速，vSG=qg/A,vSL=qL/A,m/s；qg、qL气、液相体积流量，m3/s0Orkiszewski（1967年）采纳148口油井实测数据，对比分析了多个气液两相流模型。然后分不同流型择其优者（表3-2-3）,综合他的研究成果得出四种流型的压降运算方法。表3-2-3Orkiszewski方法的组成流型选用方法泡流Griffith和Wallis段塞流密度项对Griffith和Wallis公式作了修正，摩阻项用Orkiszewski方法过渡流Ros和Duns雾状流Ros和DunsDuns-Ros（1963年）对阻碍垂直两相管流中的13个变量按n定理进行了因次分析，以质量、长度和时刻作为差不多量纲。对因次分析确立的10
17个无因次量进行了深入研究，总结出四个无因次量（无因次气相速度、无因次液相速度、无因次液相粘度、以及无因次管径）能比较全面的描述两相管流现象。并在实验室中以10m长的垂直管进行了约4000次气液两相管流实验，获得了约2万个数据点，总结得出了流态分布图。图中流态包括三个区域：I区包括气泡流、弹状流和部分沫状流；n区包括段塞流和沫状流的剩余部分；III区为雾状流。其差不多方程是以总压降形式给出的，总压差包括由重力、摩擦和加速度三部分组成。各项压降梯度需依照不同流型采纳相应的体会曲线和关系式确定。表3-2-4Beggs-Brill实验参数变化范畴参数变化范畴管子内径32〜142.3mm液体密度828~1000kg/m3液相运动粘度lxl06-337xl()6m2/s表面张力24.5〜72mN/m气相表观速度0〜100m/s液相表观速度0〜3.2m/sGray（1967年）从少量的凝析油数据系统中获得了气体体积分数，建立了反映反转现象的简化体会模型，只需录入相对密度、压力和温度数据。曾与108口井测压资料进行比较，其推测结果明显优于干气井推测模型。Beggs-Brill（1973年）依照均相流淌能守恒方程式得出了压力梯度方程，并在直径1"、11/2"长13.7m的倾斜透亮管中用水和空气进行了大量的实验,得出了不同倾斜管道中气液两相流淌的持液率和阻力系数的相关规律。表3-2-5Beggs-Brill实验参数变化范畴参数变化范畴气体流量，m3/s0—0.098液体流量，m3/s0-0.0019管段平均压力（绝），MPa0.25〜0.67管子内径，mm25.4、38.1持液率0-0.87压力梯度，MPa0-0.185-90°〜+90°管段倾角Mukherjee和Brill(1985)在Beggs和Brill(1973)研究工作的基础上,改进了实验条件，对倾斜管两相流的流型进行了深入研究，提出了更为适用的倾斜管(包括水平管)两相流的流型判不准则和应用方便的持液率及摩阻系数体会公式。M-B模型的压降梯度方程为dp=_Pmgsine+fmPmV；/(2D)(3-2-38)
18M-B持液1年•凝集④流型的三个无因次参数的函数。H,=exp&+C?sinO+Cj(sin0)~+C4N；|(3-2-39)式中系数cl、c2、c3、c4、c5依照泉与流、上升流淌以及下降流的分离流和其它流型分不取不同的值。Hasan和Kabir(1988年)利用水动力学原理，通过对气液两相流淌形状转变的机理性分析，得出了每一种流淌形状的判不依据，提出了确定每一流淌形状的判不依据和方法。进而给出了相应的压力梯度运算方法。该方法的流淌形状分为泡流、段塞流、搅动流和环状流四种。3.1.1.1气举条件下气液两相流模型选择为了综合评判多相管流运算方法推测结果的正确性，由此优选出符合实际油气井条件的多相管流运算方法，定义以下3项误差统计指标。压力平均相对误差E1表示两相流模型推测结果的整体偏差：(3-2-40)〃占Ph式中pci压力运算值，MPa；pti压力测试值，MPa；n测试井次。压力绝对平均相对误差E2表示两相流模型推测结果平均误差的大小：(3-2-41)压力标准误差F3表示手算结果的离散程度:用=J-(3-2-42)由此寡就方系并综X上述统计误差E1-E3定义如下相对性能系数RPF(RelativePerformanceFactor)作为比较多个管流运算方法的评判指标。(3-2-43)
19式中|耳|.——各种参与比较的关系式中第i项误差绝对值最小值；I“minI同一一各种参与比较的关系式中第i项误差绝对值最大值。RPF可能的最小值为0,仅当管流关系式各项误差绝对值都最小时为0,最大值为3,仅当各项误差绝对值都最大时为3。RPF越接近0表示其运算方法相对性能越佳，越接近3表示其性能越差。可见RPF反应了参与比较的一组管流关系式综合相对性能差异。3.1.1.1环空单相气体压降运算以井口为起点，沿井深向下为z的正方向，与气体流淌方向相反。忽略动能项压降梯度，垂直气井流淌气柱压力梯度公式为(3-2-4式中p压力，Pa；P流淌状态下的气体密度，kg/m3；g重力加速度，m/s2；v管内气体流速，m/s；D——管子直径，m0在任意状态（P、T）下，气体的流速可用流量和油管截面积表示为V=Bv=&Y工Y幽经丫平［㈡（3-2-45dp0。34Mpg勺普）相认03型吼曲玄林）dzZTDZT（pD2）改写为积分形式ZT“—dp因此井底流在4为艮匚1.324x10Pwf=APwhie--=f0.03415ydHf(qJZ)2J。/(3-2-46)(3-2-47)3.2.4井简流温运算潜油电泵+有杆泵、潜油电泵+气举与射流泵+气举组合举升过程中，后两种油套环空有气体注入，且潜油电泵生产过程中因潜油电泵发热将产生温度升高。3.2.4.1流体流经潜油电泵的温升
20在潜油电泵抽油系统中，输入功率的有用功用来举升流体，其余部分则转化为热量，并传递给周围的流体使之温度升高。设泵出口处流体的温度为Tout,贝1：Tou,=Tin+^T(3-2-48)式中Tou,——泵出口处流体的温度，。C；Tin——泵入口处流体的温度，。C;AT——流体因潜油电泵发热而引起的温升，。C。设潜油电泵的输入功率为HPin,则在4产生的热量Q为Q="E“(1-2(3-2-49)式中Q——潜油电泵在加时刻内产生的热量，kJ；HPin——潜油电泵的输入功率，kW；〃系统效率；Z时刻间隔,So假设潜油电泵与周围流体之间的热量交换速度专门快，则流体的温升可表示为Q=C,nm^TM(3-2-50)式中C”——流体的比热，kJ/(kg.℃)；m流体的质芟烫量p'Z”AT——流/联立式(然歹名(2并3)?＞《△z+dz/PgAdz(3-2-51)3.2^^筒传步便模型P+dp二匕3与*。油管轴线向下为z正向，建立如图3-2-1所示的坐标系。夕为v+dv;或C芋方向的夹角。图3-2-1管流压降分析能量守恒方程
21q+Ap^^-+-gsis]=0(3-2-52)式中p流体密度，kg/m3；v流速，m/s；
22g-q-A-深度，m;-压力,Pa；-重力加速度，9.81m/s2；井斜角，度；-摩阻系数；-管子内径，m；-单位长度操纵体在单位时刻内的热缺失，J/m.s；-流通截面积，m2；-比焰，J/kg；-温度,K。比烙梯度苧由式(2-4-6)运算篇cdT八dp—=C"Ca.—dzdzdz式中Cp——流体的定压比热，J/(kg.K)；aJ焦耳一汤姆孙系数，K/pa；关于气体(3-2-53)11taz*(3-2-54)atGCpGPgZcl关于液体，其压缩系数专门小，能够近似认为液体不可压缩，则aJL=———(3-2-55)依照假援泰件，可得单位长度操纵体在单位时刻内的热缺失q为〃2叫k«(7_t)加力外)+h夏「ei)式申rto油管外径，m；(3-2-56)Utokef(tD)-总传热系数,W/m.℃；地层传热系数，W/m.℃；流体温度，K；一无因次时刻函数；7；.一地层初始温度，K；由式(2-4-10)运算TOge
23Tei=T0+gZ一-地表环境处始温度，K；—初始地温梯度，K/m；(3-2-57)
24由以上各式可得压力、温度梯度的综合数学模型为(3-2-58)空Jgsin"吆纥%Z」型-2：或席(T})]dz[pdzdz因[戒”/优)+%]]式中p压力，Pa；T油£，K；环一空流油一管流体'ti'to'ci'co'cem,--•*•\^AAyA-.M>AA.VyWfymggBSSsSiHw冷空切二二二二二：■个：■：：%%%%幽%•仪行WWwtHS：’徵徽徽滋巡w?-U‘：…'’地：’…，力以备：：■： ：■—号";二…繇憾徽搬魅.敛始魏歙林余魏蕊谟掇嫩魏嬲图3-2-2井筒传热模型对环空流体，由温度梯度方程，得名=_"*+上%+旦(3-2-59)女中q整'二单醛屋操纵盖内，地层与环空间的热缺失，J/m-s；®=_2肛。%__(7一丁)(3-2-60)dzrcoUloTD(tD)+kKa""qta单仓长度操纵体内，环空与油管间的热缺失，J/m•s；争=2町(3-2-61)dz下标a和g分不表示环空和环空气体。式(3-2-59)中，由于环空内高压气体，使压力梯度专门小，且压力随深度增加，密度增大，故右边第二项专门小且为负，可平稳第三项的静压项。因此将式(3-2-60)和(3-2-60)代入(3-2-59),化简得(3-2-60)%=2a化()2町。U1n()dz一。%(〃4与(％)+()°ei，Cp^a''a，式中w单役会康操双祢内的质量流星，kg/s；tD无因次时刻，^二口/4幻；——地层热扩散系数，a=ke/(pece);rto油管外径，m；rco套管外径，m：
25Tt——油管流体温度，K；Tei——地层原始温度，7；,.=7；+gez,K；TO——地表环境温度，K；ge初始地温梯度，K/m；Ke——地层传热系数，W/（m.℃）；TD（tD）——无因次温度函数；Uto——总传热系数，W/m℃o同理，对油管流体，由温度梯度方程，得四=_5+上也+£（3-2-61）dzCp,w,Cp,dzC化简得等=等空（［一1）0-2-62）下标t分不袅耒油管流体。由式(3-2-59)和(3-2-61),可得(3-2-63)(3-2-64)阳「dz(Cwa-Cw,\rc(JJJD%)+勺)由式(3262),可律dTt_dTa।Cp,w,(d2T\dzdz2町〃{dzj式中也=2肛。凡A旦dz（C-Cm叱）（〃M3%）+辅dz故式（3-幺64）变为dTt'[+(3/-)CpM由TIQpg”a摹盒(3263)dz(3-2-65)懒箍®5心■细利空内流体的温度梯度方程-a吗）（%〃/（*+《.）°,、（3-2-66）也流四声弗布拖翻脚就军间酒量不断地从流体经油管柱径向流向井筒周围的地层。运算井筒流体的热缺失时，最关键的是如何确定具体井身结构条件下的总传热系数。它涉及到在环空液体或气体的热对流、热传导及热辐射都存在条件下，如何准确运算出环空传热系数。阻碍环空传热系数的因素较多，运算复杂，多采纳迭代法求解。此外，油井的无因次生产时刻也是阻碍井筒流体热缺失的因素之一。3.2.4.4总传热系数
26井筒流体向周围地层岩石传热必须克服油管壁、油管隔热层、油套环空、套管壁、水泥环等产生的热阻。这些热阻相互串联，除油套环空外，其它部分均为导热传热，其传热系数差不专门大，使井眼温度分布呈非线性。为运算方便，可定义一井眼总传热系数Uto,它表示以上各串联热阻的总热阻，由传热机理能够导出其运算表达式。(3-2-67)%,丁In(r“,/《)，r”,ln(%/%),%,%!»(%/%),L1n(〃/%,)“失爸4-21适括了东管内蹙杲露小管壁，箫‘管隔热层、油管与套管间的环空，套管壁，水泥环所产生的总热阻。由于钢材和油管内壁水膜的热阻较其他材料小得多，在实际应用中可忽略油管、套管和管壁水膜对井眼总传热系数的阻碍。如此，式（3-2-67）可简化为।心,」”%&）+J、+「“，1n（%/领）T（3-2-68）k.f*.+Zz）k式（3265冲的多薮球的宏确实是装易的，但第二项的确定比较困难。在生产井中，油套环空的动液面以上充满气体，现在传热机理应该包括辐射和自然严流，先中辐射传热系数为「。心+瑞上+瑞d。、1.713X10）/2川R4）晶、久，.分不为绝热层外表面和内表面的发射系数，它的数值大小依靠于表面光洁度和其它变量因素，进行精确运算比较困难。此外，由于运算中绝热层外表和套管内温度都必须已知，故运算过程必须采纳迭代法。关于绝大多数生产井而言，油套环空两侧温差通常都较小，考虑对流（自然对流）传热的阻碍就显得十分重要。但至今还没有考虑垂直环状空间自然对流传热运算方法，通常采纳Dropkin和Sommerscales关于两垂直平板间自然对流传热系数运算式来近似代替上述运算，即0.049（GrPr严Pr。”.2皿%/7）式中的Grashof数Gr表示为S-G3gpM0-QGr反映了环空液体自然对流强弱程度。由于温度的差异，使得靠近绝热层邻近液体的密度较套管邻近低，因此产生浮力。粘滞力与浮力的相互作用引起环空内液体的循环流淌。Prandtl数提供了水力边界层与热力边界相互作用的一种测量方法。气体的Prandtl数通常接近于1(蒸汽为1.06,空气为0.09),一样液体其值在1—10之间。其定义式Pr=/&(3-2-72)式中“"he——环空流体热对流系数，W/m2.℃；
27kcem水泥环导热系数，W/m.℃；kan——环空流体导热系数，W/m.℃；rti、rto油管内、外径，m；rci、rco套管内、外径，m；rwb井眼半径，m；Pan环空流体密度，kg/m3；——环空流体粘度，Pa.s；cpan——环空流体定压比热，J/kg.K；P——环空流体热膨胀系数，1/K。3.2.4.5无因次时刻函数关于tD>100,无因次时刻f(tD)可由下式运算/(rD)=-In(rD)+0,4035(3-2-73)式中；唱a^地层热扩散系数，m2/s；t时刻，So关于tDWlOO,无因次时刻函数f(tD)随无因次时刻和无因次量rtoUto/Ke的变化关系由表3-2-6确定。表3-2-6无因次时刻函数tDr(o.Uto/kc0.010.020.050.10.20.51.02.05.0102050100
280.103130313031403160.138Q3230330034503730396Q417Q433Q4380.20.4230.423Q也40.4270.430Q439Q452Q473Q511Q53805680572Q5780.506160617061906230j629(1(44(1666(3Q745Q772Q790Q8O2(18061.00BQ2Q803Q80608110820Q842Q872Q910Q958Q翊1.001.011.012.01.021.021.031.041.051.081.111.151.201.221.241.241.255.01.361.371.371.381.401.441.481.521.561.571.581.591.5910.01.651.661.661.671.691.731.771.811.841.861.861.871.8720.01.961.971.971.992.002.052.092.122.152.162.162.172.1750.02.392.392.402.422.442.482.512.542.562.572.572.572.581002.732.732.742.752.772.812.842.862.882.892.892.892.893.3接力复合举升优选3.3.1有杆泵一电潜泵复合举升工艺技术该技术是由电潜泵将井液举升到有杆泵的正常抽汲深度（保持有杆泵有一定的沉没度），再由有杆泵系统举升到地面。其管柱结构如图3-3-1所示，要紧包括有杆泵系统、电泵系统、防气装置及蓄能储液系统。井液第一沿电泵及防气装置外上行，上行过程中压力降低使溶解气析出，到泵上排出，从井口套管放出。脱气液体从双层管环空下行进入电泵吸入口，其间采纳重力分离旋转螺旋降压分离，进一步使溶解气析出，从而大大降低进泵液体中含气量。井液经电泵举升至蓄能器，抽油泵上部在工作一段时刻后，必定形成气顶。该段气顶能随着抽油泵的上下运动交替压缩与膨胀，起到弹性蓄能作用。当气柱达到一定高度时或电潜泵产液高于有杆泵排井液匹配器抽油泵电缆高效油气分离装置电泵吸入口电机图3-3-1有杆泵一电潜泵复合举升管柱示意图液量时，放气阀自动开启，将余外气体开释。技术特点：（1）技术成熟，地面设备简单。（2）防气装置可使电泵系统在较高气油比井液中也可正常工作;
29(3)整套管柱无封隔器和其他薄弱点，并可随时测试井底压力、液面等参数。存在咨询题：必须解决电泵的连续出油与有杆泵的半程出油矛盾，幸免电泵的电流冲击损坏。3.3.1电泵-电泵复合举升工艺技术该工艺采纳两级电泵实现复合举升，管柱见图3-3-2。要使产液进入上部离心泵，须在电潜泵外加1个导流罩，使上部电泵系统悬挂在导流罩内。导流罩上端用丝扣或螺钉固定在离心泵的进口以上位置，下端接油管，如此井液就可流经电机与导流罩之间环形空间进入离心泵而被举升到地面。技术特点：(1)系统效率高，差不多能达到或接近有杆泵在浅井中的系统效率。(2)技术成熟，地面设备简单。(3)系统匹配容易、操纵方便。存在咨询题：(1)电缆的空间排布咨询题。电缆需要穿越上导流罩与电机相连，两层电缆在7in井眼难以排布。(2)上泵电缆穿越导流罩的操作咨询题。电缆合并,实现。因此,电缆需要穿越导流罩两根而按目前的技术条件难以按照目前的技术条件，电泵-电泵复合举升工艺技术只能应用于8l/2in以上井眼。
30降低了电潜泵电缆耐温等级和电缆3.3.1喷射泵一电潜泵复合举升工艺技术原理将反循环喷射泵用油管连接在电潜泵下端，喷射泵下端再接上封隔器,以封隔油层和油套环形空间，生产时环形空间充满一定的液体(水)喷射泵确实是利用环形空间液柱压力为动力，将油层产液吸入，并举升一定高度，再由电潜泵举到地面(见图3-3-3)。电潜泵外加1个导流罩，导流罩上端用丝扣或螺钉固定在离心泵的进口以上位置，下端接油管，如此混合液就可流经电机与导流罩之间环形空间进入离心泵而被举升到地面。工艺优点：(1)由于不需要喷射泵把混合液举升到地面，因此，不需地面高压动力设备。动力液来源于本井或一样的地面掺水管线。(2)由于喷射泵已把混合液举升到一定高度，因而电潜泵下泵深度减少，幸免了电潜泵受井深高温的阻碍。长度，节约了费用。(3)喷射泵使油水充分混合，降低了高粘原油的粘度，减少了原油粘度对电泵的阻碍。(4)因电机外安装了导流罩，使动力液、地层液全部流过电机，降低了电机表面温度，幸免了电机过热而烧毁的事故，延长了电机使用周期。(5)减少了电潜泵受地层产液降低的阻碍，扩大了其应用范畴。当地层产液降低到电潜泵最小举荐排量以下时，可提高动力液流量，使得混合液排量始终在电潜泵举荐排量范畴之内，幸免了地层供液不足，烧坏电机的事故。存在咨询题：(1)电缆的高压密封咨询题。电缆需要穿越护罩与电机相连，不仅空间尺寸难以排布，而且必须能承担25MPa以上的压差，按目前的技术条件,还存在难以克服的困难。(2)护罩的连接强度咨询题。按强度运算，护罩结构和材质在7in井眼中难以实现。(3)喷嘴的寿命。目前射流泵的喷嘴寿命低于半年。假如单用射流泵采油，能够通过投捞方便实现喷嘴更换。在复合举升工艺管柱中射流泵处于电潜泵下部，无法投捞喷嘴。
31(4)气体阻碍。电泵水力喷射泵受气体阻碍专门大，但在该管柱中无法实现气液分离，明显降低了系统效率，甚至无法生产。(5)封隔器的可靠性。封隔器要在高压差、管柱震动情形下保持长期可靠的密封，从当前国内外的应用成效来看，尚存在较大的差距。因此，该复合工艺技术在现有技术条件下尚无法应用于矿场。从技术、经济、环境等方面综合考虑，选用有杆泵-电泵复合举升系统作为首选方案。该方案必须解决须解决电泵的连续排液与有杆泵的半程排液矛盾。3.3电泵高效油气分离装置研制气体对离心泵的阻碍专门大，在工作介质为气液两相的情形下，泵的排量、压头和效率都会明显下降。离心泵叶轮在工作时，气泡一方面占据了流道体积，使液体排量减少。另一方面，气体使混合液密度降低，离心力减小，从而降低了泵的扬程。严峻时会造成气锁排不出液体，并产动气蚀现象，损坏叶轮和导轮。依照前期国内外应用情形来看，尚无明显成效的脱气方法。一样在吸入口气体含量超过30%时，离心泵就无法正常工作。本课题研究的一种高气油比井脱气的方法综合采纳减压分离、重力分离、离心分离，使溶解气充分析出，从而大大降低泵内游离气的含量，保证泵正常工作。1)工作原理在举升泵之上部分油管换成专门设计的双层管，双层管中间环空及双层管与套管之间的环空构成井液流淌和油气分离的通道。高气油比井内液体第一从双层管外部上升到举升泵上方位置，上升过程中靠减压分离降低压力使溶解气充分析出，成为气泡或气体段塞从井口套管放出。脱气液体由上而下从双层管环空进入举升泵，双层管环空采纳重力分离螺旋降压分离，进一步使溶解气析出，从而大大降低进泵液体中含气量，排除了气体对泵的阻碍。本分离装置的双层防气管柱长度能够任意延长，通过流淌时的压力降低使溶解气充分析出，同时气泡合并膨胀足以排至井口。从全然上排除了气体对采油泵的阻碍。2）结构组成电泵高效油气分离装置由进液总成，分离总成、分离连接总成、防气罩、专门变径法兰组成。（1）进液总成
32图3-4-1进液总成示进液总成（见图3-4-1）在分离装置最上端。其作用一是引导通过初步脱气的地层流体进入分离总成，二是通过再分离后的气体经排气孔排到油套环空。（2）分离总成图3-4-2分离总成示意
33分离总成(见图3-4-2)在分离装置中部，由若干节组成。起初步脱气的地层流体进入其内部的螺旋流道后，在离心力和油气密度差的作用下，密度较高的液体部分附在外侧，经流道下行；而气体则附在内层逐步上浮,经排气孔排出。(3)分离连接总成图3-4-3分离连接总成示意图分离连接总成(见图图3-4-3)连接在防气罩与分离总成中间，其作用一是具有分离总成一致的分气作用，二是连接防气罩。(4)防气罩图3-4-4防气罩示意图防气罩(见图3-4-4)罩在离心泵的不处，形成一个与吸入口连通的流道，使脱气后的流体通过吸入口进入离心泵。(5)专门变径法兰图3-4-5专门变径法兰示意图专门变径法兰（见图3-4-5）下端通过螺拴与爱护器连接，上端通过螺拴
34连接吸入口。同时上端外的螺纹与防气罩连接。3）油气分离成效运算（1）分离成效设计运算油气分离装置的差不多原理是利用油气的密度差，通过滑脱和离心作用将油气分开。分气过程可分为五个步骤：第一步：气泡在套管内随液流上升时，由于油气密度差，使油气产生滑脱，气泡上行速度vg等于液体上升速度vf加上气泡在静止液体中上升速度vd。因此，气泡上升速度较液体上升速度快一个vd,因此，气泡首次分离。依照野托克公式"d=1^（夕。-4）式中vd■气泡在静止液体中的上浮速度，cm/s；d气泡直径，cm,一样取0.1〜0.2cm；o原油密度，g/cm3；g气密度，g/cm3；o油的动力粘度，Pa•s；g重力加速度，cm/s2o因此，气泡上浮速度与气泡直径平方成正比，与液体粘度成反比。通过流体上行降低泵吸入口压力使气泡直径变大会大大提高分气能力。设气泡直径1cm,油的动力粘度lPa・s,忽略气体密度，则vd=9.8/1.8=5.44cm假如液体上升速度低于气泡在液体中的上浮速度，则气体能够排出而不沿吸入口下行。
35那么按上浮速度5.44cm/s运算，则1cm以上气泡全部分离的最小产量(0.1582-0.1022)XJi/4X0.0544m/sX60X60X24=53.72m3图3-4-6二步骤气泡矢量第二步：气泡在进液孔邻近进行二次分离。当气泡到进液孔邻近时，液流要流向进液孔，流淌方向发生改变，气泡上升速度及方向也将改变，气泡垂直分速为vd+vfv,水平分速为液流水平分速vfh,如图16所示。由图3-4-6可见，液体比气泡更容易进入分离器,而且液体中气泡能否进入分离器将取决于垂直分速度与水平分速度的比值。垂直分速度愈大，水平分速度愈小，则气泡越不容易进入。因此，越靠近吸入口的气泡，水平分速度愈大，越容易被液流带入。气泡直径愈小，垂直分速度愈小，越容易被液流带人气锚。设进液口为直径3cm的进液口5排，每排4个孔，则总过流面积为141.3cm2,而气锚外的环空截面积为145.6cm2,流速与截面积成反比，那么在直径小于1cm的气泡中,约有141.3/(141.3+145.6)X100%=49.25%的气泡能够分离出来。通过两步分离的流体向下进入螺旋流道，进行离心分离。第三步：气泡在分离器环形空间进行三次分离。这时气泡速度是液流下行速度减去气泡上浮速度，气锚环形空间有一部分能分离的最小气泡滞留在环形空间。在向下流淌过程中，含气油流在分离器环形空间内旋转流淌，由于不同密度的流体，离心力不同，使集合的大气泡沿螺旋内侧流淌，带有未被分离的小气泡的液体则沿外侧流淌。被集合的大气泡不断集合，沿内侧上升至螺旋顶部集合成气帽，通过排气孔排到油套环形空间。(3)离心分离效率运算旋转分气原理，要紧是利用油气以较高速度旋转流淌而产生的紊流及离心分离作用将油气分开。为了简化运算程序，作以下假设：①气泡在液体内是平均分布的；②气泡在螺旋槽内移动时只考虑离心力场的作用，而忽略重力场的作用；③液体密度是一致的；④气液混合物以同一速度在螺旋槽内作旋转运动。单气泡在螺旋中的运动规律：依照气泡所受液体的离心力与气泡径向运动的阻力，可得出气泡在螺
36旋中的运动微分方程为,18vdr叱於：式中d——气泡在螺旋中的角位移增量，rad；dr气泡在螺旋中的径向位移增量，cm；r——气泡旋转半径，即气泡到出口处至气锚中心的径向距离，c液体运动粘度，cm2/s；——气泡旋转角速度，rad/s；d气泡直径，cm。式中一一气泡（或液流）从螺旋入口到出口时所走过的角位移，rado由定义可知，（P=iTrL'/b式中L螺旋长度，cm；b螺距，cm。，m.油气在螺旋中流亶'q蝌从进口到出口角像移缶体由因为金潟蝠积芯跖从足露的琢多=角速度因此久为-功（4+/）〃片-42乙71X式中qm油气混合物在螺旋中的流量，m3/s；rl螺旋内半径，cm；r2螺旋片外半径，cm。将式（5）、（6）代入式（4）中得
37尸="”0：7X1（）6Ld24m（片_刁》\液气混合物在螺旋内的流量:考虑在吸入口压力下，部分气溶解在原油中，油气混合物在螺旋内的流量（m3/s）可用下式表示I86400Q>+Gw+式中Qo日产油量，m3/d；Qw日产水量，m3/d；R气油比，m3/m3；Rs溶解气油比，m3/m3；po标准大气压，MPa（取O.IMPa）；pa——吸入口压力（绝对），MPa。（3）分离系数运算在通常情形下分离系数越趋于1,则分离成效越好，分离系数可用下式表达：«=1-e~~p式中分离系数，小数。运算得=0.784（4）求分离效率即分离后的理论泵效，可用下式表达设rl=7?3cm,r2=8.9cm,运动粘度v=20cm2/s,气泡直径d=0.2cm,螺旋长度L=98m=9800cm,流量qm=50m3/d=0.0005787m3/s,沉没度H=300米。运算得不同螺距、气液比条件下的分离系数、泵效见表3-4-1。表3-4-1不同螺距、气液比条件下的分离系数、泵效10152025303.06321.36140.76580.49010.3404a0.9980.9340.7840.6250.494〃/?=2000.9870.6940.4100.2860.229
381.O-UR-R喇Q—0^0\0/752—分离系数—泉效0.4810.3480.283、_0.3720.542特0.9930.850'39(3)拆去防气罩吊装工具和离心泵提升短节。下第一级防气装置：将下部连接套上推，露出油管接箍和油管下接头，将内部油管扣上紧，再用连接套将防气罩与第一级防气装置连接起来。(4)爱护电缆。逐级下完防气装置。3.3蓄能装置研究为解决电泵的连续出油与有杆泵的半程出油矛盾，幸免电泵的电流冲击损坏，研制了蓄能匹配装置。1)差不多原理图3-5T井液匹配器结构井液匹配器的结构如图3-5-1所示。外管下端连接在电泵上面的油管，上端与井液匹配器的外管接头相连。内管下接悬挂在外管内的抽油泵。井液经电泵举升至井液匹配器，抽油泵上部在工作一段时刻后，必定形成气顶。该段气顶能随着抽油泵的上下运动交替压缩与膨胀，起到弹性蓄能作用。当气柱达到一定高度时或电潜泵产液高于有杆泵排液量时，蓄能阀自动开启，将余外气体开释。储能器在有杆泵一电潜泵复合举升系统中有三个作用。(1)引导油流顺利地从电潜泵系统进入有杆泵系统，即在两系统之间起衔接作用。(2)临时储液。由于电潜泵系统为连续排液的系统，而有杆泵系统为上冲程吸液，下冲程排液，因此，在下冲程中，需要有一个设备将下冲程时刻段内电潜泵所排出的液体储集起来。(3)调剂压力。由于电潜泵系统为连续排液的系统，而有杆泵系统为上冲程吸液，下冲程排液，因此，在下冲程固定阀关闭，电潜泵处于憋压状态，阻碍电潜泵的正常工作，电潜泵长期处于这种工作状态下，将使电潜泵的寿命大大缩短。井筒积液，由于储能器的存在使电潜泵能够连续排液,在储能器内临时储存起来，从而两泵所受的压力冲击减小，改善泵的工况。2)储能器内液面波动规律
40复合举升系统在工作过程中，有杆泵柱塞周期性上下运动，实现吸液!所用的时刻：/=(，潜泵的排量：旦,c1J40N二液体量：—--—(m314402NI的液面也会随着柱塞的周期性运动周期性的上下波图3-5-2储能器液面波动示意图由图3-5-2能够看出，储能器内的液面在A、B之间波动，由于泵柱塞的运动可简化为简谐运动，因此将储能器液面的波动简化为简谐运动。则储能器内液面波动规律可由下式描述:(3-5-1)(3-5-2)(3-5-3)Sv=—(l+cos2^Vr)22AH"NAH曲口液面波动规律曲线(如图3vv=-NHtiN-sin2nNt图3-5-3液面波动规律曲线Sv—储能器内液体的位移vv一储能器内液体的速度％—储能器内液体的加速度3)储能器的设计运算(1)储能器的容积储能器的长度由临时储集液体的体积以及上部有杆抽油系统的油管外径共同决定。储能器的容积为：V=H(AC-Atr)式中A,.=-<24H=(h+AH)SAW=2--J1440INp,„(Ac-Alr)
41A//储能器内液面上升高度，m;h有杆泵的沉没度，m;5,安全系数，S>1;dc储能器内径，mo(2)储能器成效分析已知油井使用套管直径为159mm,则选用储能器的外径2=116mm,内径=103mm,油管外径口=73mm,有杆泵冲程5.1m,冲次6min—1,有杆泵的沉没度为〃=300m,原油密度夕°=840kg/n?,含水率九=50%,油井产液量为50m3/d,电潜泵排量50m3/d。对使用和不使用储能器的管柱结构分不进行设计，分析储能器调剂压力的成效。设计结果如表3-5-1和表3-5-2所示。由设计结果能够看出，不使用储能器时，按电潜泵憋压运算得有杆泵吸入口压力波动达5.95MPa,复合举升系统可能处于连喷带抽的状态，系统工况复杂，而使用储能器后有杆泵吸入口压力波动仅为0.00524MPa,系统差不多处于平稳的工作状态。因此，储能器的使用能够大大降低有杆泵吸入口压力波动范畴，从而改善泵的工况，延长电潜泵的寿命和检泵周期。储能器的使用，充分体现了复合举升系统的完善性。表3-5-1不使用储能器时的设计结果表上冲程电潜泵的排出口压力P„e(MPa)11.235有杆泵的吸入口压力E,(MPa)2.707下冲程电潜泵的排出口压力P„e(MPa)11.235有杆泵的吸入口压力Pir(MPa)8.66有杆泵吸入口压力波动"(MPa)5.95表3-5-2使用储能器时的设计结果表储能器的长度”,(m)330
42安全系数S,1.1上冲程电潜泵的排出口压力P„e(MPa)11.235有杆泵的吸入口压力4,(MPa)2.707下冲程电潜泵的排出口压力P„e(MPa)11.24有杆泵的吸入口压力也(MPa)2.712有杆泵吸入口压力波动AP(MPa)0.005243.6有杆泵一电潜泵接力复合举升工艺研究3.6.1设计思路及管柱结构复合举升系统的工作流程是：油层流体沿射孔层段流至井底，并在井底流压的作用下沿井筒向上流淌，流经电潜泵后被电潜泵举升一定的高度,再由七百懵亳人发@不收而“右守现4000米超深举升所示。关于某一个体的油井，在给定百应的井底流压七。井底流体第一在入口，流体通过电潜泵获得一定的扬得油管向上流淌，流至有杆泵的吸入接着流体又以有杆泵的出口压力Por各地面管线流入计量间。图3-6-1复合举升系统举升原理示意图匕一井口油压力匕一井底流压力匕一有杆泵吸入口压力巳一有杆泵排出口压力匕一电潜泵吸入口压匕一电潜泵排出口压%一有杆泵下泵深度乩一电潜泵下泵深度”一井深
43要实现该工艺第一要解决两个咨询题。一是必须采纳油气分离解决低液面造成的原油脱气咨询题，二是解决有杆泵的间歇出液与电潜泵的连续出液的矛盾。该管柱结构如图3-6-2所示，由电泵系统、防气装置、有杆泵、蓄能装置、复合井口等组成。电泵系统包括电机、爱护器、离心泵、电缆、操纵柜等。蓄能装置由蓄能器、蓄能外管蓄能内管、变径接头组成,抽油泵悬挂在蓄能内管下部，蓄能外管内部，与蓄能外管一起连接在蓄能器下方。复合井口既能连接光杆密封器，又能够穿越电缆并保持密封。井液第一沿电泵及防气装置外上行，上行过程中压力降低使溶解气析出，到泵hl井液蓄能器抽油泵电缆电泵吸入口电机高效油气分离装置图3-6-2有杆泵一电潜泵复合举升管柱示意图上排出，从井口套管放出。脱气液体从双层管环空下行进入电泵吸入口，其间采纳重力分离旋转螺旋降压分离，进一步使溶解气析出，从而大大降低进泵液体中含气量。井液经电泵举升至蓄能器，抽油泵上部在工作一段时刻后，必定形成气顶。该段气顶能随着抽油泵的上下运动交替压缩与膨胀，起到弹性蓄能作用。当气柱达到一定高度时或电潜泵产液高于有杆泵排液量时，放气阀自动开启，将余外气体开释。技术特点(1)技术成熟，地面设备简单。(2)防气装置可使电泵系统在较高气油比井液中也可正常工作；(3)抽油泵上部的蓄能器一是能够保证有杆泵具有300m沉没度，使有杆泵正常工作。更重要的是有效解决了电泵的连续出油与有杆泵的半程出油矛盾，幸免电泵的电流冲击损坏。
44（4）整套管柱无封隔器等薄弱点，并可随时测试井底压力、液面等参数。3.6.1有杆泵一电泵复合举升设备的设计研究有杆泵一电泵复合举升系统设备选择的差不多思路是第一依照油井的产液量、气液比选择电泵下泵深度、型号和合适的气液分离装置，依照设计结果选择潜油电机和电缆的型号。依照电泵的扬程、排量、效率选择不同的有杆泵抽汲参数组合（泵径、冲程、冲次以及下泵深度），进行抽油杆柱设计。最后对管柱进行校核。依照国内深层砂砾岩油藏、碳酸盐岩油藏、深层低渗砂岩油藏产量分析，液面低于2000米时，液量通常在50m3/d以下。设计研究以新疆永进油田永1井为例。该井确定满足4000米后期举升要求，下泵深度4500米。由于上部的有杆泵下泵深度过大时冲程缺失明显增大，故确定在1800米。1）电泵的选择①总扬程运算式中〃一离心泵所需总扬程;3一泵挂深度；Pd一油压折算扬程；2MPa,按200m运算;P一泵吸入口压力运算扬程；F,•—油管缺失。运算得177m；应一？为离心泵有效扬程,设为2700m；运算〃=3077mo②多级离心泵的选择运算出排量和扬程后，选择泵型号，并运算所需叶轮级数。因此依照运算出的油井产量和给出泵的工作特性曲线选择出合适的泵型，所需的级油井总压头泵的单级扬程泵的总级数=数用下式运算:查胜利泵公司工作特性曲线，单级扬程5.9m,则所需泵的总级数为3077/5.9=522级③潜油电机和电缆选择
45潜油电机的工作性能受周围环境温度的阻碍较大，选择潜油电机时要依照泵送液体的性质、井身结构和产液量运算电机周围液体的流速，以保证电机得到良好的冷却。同时依照泵送液体所需功率优选电机型号，并确定电机的扬程和所需级数，泵送液体所需功率为：QHpg~864007;式中P泵送液体所需的潜油电机功率，kW;Q——泵的额定排量，取。=50m3/d；H——泵的额定扬程，m；P——井液密度，取p=0.9t/m3；g重力加速度，取g=10m/s2；rj——泵的系统效率，依照特性曲线取〃=40%。经运算，得P=40kW取电机功率安全系数1.1,则理论电机功率为44kW,经查表确定电机功率为45kWo选择电缆的规格和型号的要紧依据是电缆的载流能力和工作环境。由于潜油电缆是导体，工作时必定存在功率缺失，功率缺失程度与电缆的截面积和长度有关，为减小这一缺失，应尽可能选择截面积较大的电缆。运算功率缺失的公式如下。AP=3//?xl0-3式中AP电缆功率缺失，kW;/电动机工作电流，/=37A;R电缆内阻，R=50Q。经运算得AP=5.55kW(2)有杆泵系统的设计选择确定了经电泵举升到达有杆泵吸入口的流量、压力后，进行有杆泵系统的设计选择。选择要紧是下泵深度、泵径、杆柱组合等。确定下泵深度1800m,56管式抽油泵，排量50m3/d。由杆柱等强度设计理论，合理的杆柱组合为
4625mmX558m+22mmX630m+19mmX612m工作参数5.1mX3次/min能够满足排量要求。(3)油管柱的设计选择复合举升的管柱长度为4500m,采纳蓄能器上接31/2EUE油管，蓄能外管下27/8EUE油管。油气分离装置设计外管外径114mm,内径102mm,内管为73mm油管，螺旋螺距10cm,总长度98m。蓄能装置设计开启压力3MPa,总长度87m。3.6.1有杆泵一电泵复合举升管柱强度校核运算由于复合举升的管柱长度最长达4500m,且较复杂，须进行管柱安全校核。管柱负荷要紧由油管柱、蓄能器、油气分离器、有杆泵、电泵机组的重量以及液柱载荷构成。(1)管柱重量油管柱组成：31/2EUE油管(2566m)+蓄能器+27/8EUE油管1760m油管柱重量：2566X136N/m+1760X95N/m=516176N蓄能器组成：41/2in油管(86m)+27/8平式油管(77m)蓄能重视量：86mX247N/m+77mX93N/m=28403N(2)油气分离重视量油气分离器的外径102mm,内径89mm,长度100m,其重量按等体积的钢材运算。内管27/8平式油管100m(0.1022-0.0892)Xji/4X100X7800X9.8+100X93N/m=24199N(3)液柱载荷液柱载荷由作用在油管变径台阶面、有杆泵(656泵)柱塞以及电潜泵(外径6102)上液柱压力产生。设井下液体密度800kg/m3。①油管变径台阶面载荷运算液柱高度1716m,台阶面为31/2EUE油管内截面与27/8EUE油管内截面形成的环面。800X9.8X1716X-X(0.0762-0.0622)=20403N②有杆泵载荷运算液柱高度1800m,泵径56mm。
47800X9.8X1800XX(0.056)2=34740N③电泵载荷运算折算液柱高度2700m,作用面积为n(D12-D02)/4,其中D1为叶轮吸入口直径，D2为轴径。按照Dl=0.45XDmax=46mm,D0=0.1XDmax=10.2mmo电泵载荷为：800X9.8X2700X-(0.0462—0.01022)=33432N4总液柱负荷：20296+21447+30575=88575N=9.04t(4)井下泵组重量实测总重量为8100No(5)抽油杆柱重量4.32kg/mX558+3.31kg/mX630+2.43kg/mX612=5.98t(6)电缆重量电缆重量按2.86kg/m运算，电缆重量4500X2.86kg/m=12.87t由此得到管柱总重量为:516176+28403+24199+8100+12.87t=546562N=71.7t(7)管柱校核对井口油管悬挂器、蓄能器外筒和内筒的上接头以及蓄能器下端接头分不校核螺纹联接强度。①井口油管悬挂器承担载荷运算抽汲过程中悬挂器可能承担的最大负荷为：71.7t+9.04+5.98=86.72t②蓄能器内筒接头承担载荷运算蓄能器内筒接头承担载荷为87m的27/8EUE油管重、有杆泵重量、杆柱重量以及有杆泵液柱载荷：87mX93N/m+34740N+5.98t=10.35t③蓄能器外筒接头承担载荷运算蓄能器外筒接头承担载荷为27/8EUE油管1760m、31/2EUE油管850m、油气分离器、电泵机组、2500m电缆以及电泵载荷：
481760mx95N/m+850mxi36N/m+24199N+8100N+42464N+70070N=43.64t④蓄能器上接头承担载荷运算蓄能器上接头承担86m的41/2油管、27/8EUE油管1760m、31/2EUE油管850m、油气分离器、电泵机组、2600m电缆以及全部液柱载荷。86mX247N/m+282800N+24199N++8100N+113531N+72873N=53.34t设动载系数1.1,天车大钩最大载荷78.87L悬挂器最大载荷95.39t综合上述运算，查《井下作业技术数据手册》，可知N80,27/8EUE油管接头连接强度为65.75t,最小抗挤强度77.0MPa,最小抗内压强度为72.9MPa。31/2EUE油管接头连接强度为123.36t0悬挂器采纳31/2UPTBG螺纹。管柱的各螺纹连接强度能够满足要求。3.6.4下入方法(1)正常下入电泵上面的油管至设计长度后，连接4TBG-27/8UPTBG变径接头;(2)下入蓄能外管至设计深度；(3)把抽油泵下入蓄能外管内；(4)泵上连接蓄能内管至设计深度；(5)把蓄能器的下端27/8TBG同蓄能内管连接;(6)下放蓄能器及蓄能内管，把蓄能器的下端4TBG同蓄能外管连接;(7)按常规下入油管。1)复试验前层剥掉，程中，1复合川二3.7配套工艺研究设计弄口。现场操作是把井口段电缆铠皮和石棉护孑L,装电缆密封胶皮。在车古201—1试验过能封胶皮刺漏现象。为此改进设计了整体穿越
49图3-7-1整体穿越复合井口示意图图3-7-1是整体穿越复合井口的示意图。要紧由井口壳体、悬挂器、整体穿越器组成。悬挂器一是能够在下面悬挂管柱，上可接光杆密封器,4・・・■N图3-7-2是整体工..图3-7-2翌体穿越器示意图3实现两端电缆的可靠插接，再一个能够实现20MPa的高压密封。2）过电缆封隔器为满足复合举升工艺在稠油掺稀井中应用而改进设计了过电缆封隔器（如图3-7-3）,实现电缆穿越。通过该技术成功实现复合举升工艺在掺稀稠油井中的现场应用，增油成效显著。图3-7-3过电缆封隔器3.7电潜泵有杆泵复合举升软件介绍3.7.1软件的功能电潜泵有杆泵复合举升生产系统优化设计方法是以油井生产系统为对象，以油井供液能力为依据，以电潜泵有杆泵两种举升方式的和谐和整个系统的和谐为基础，采纳节点系统分析的方法，在充分研究油层、井筒、排出系统工作规律、相互作用和其对油井生产动态阻碍的基础上进行程序编制的，软件能够完成电潜泵有杆泵复合举升生产系统优化的功能。3.7.2软件的总体界面及功能模块其要紧功能模块包括数据输入、流入动态推测、生产系统设计以及结果输出等四个要紧模块。
501.数据输入模块该模块完成油井基础数据输入、抽油机特性数据输入、电动潜油离心泵特性曲线及辅助设备特性数据输入等功能。2.流入动态推测模块该模块完成常规砂岩油藏油井油气水三相流入动态推测。3.生产系统设计模块该模块采纳选定参数和离散参数对复合举升系统进行优化设计。利用选定参数设计能够对给定电潜泵有杆泵的设备及抽汲参数的复合举升生产系统进行设计；离散参数优化设计能够依照确定的离散变量进行组合覆盖运算，依照相应的限定条件和排序指标进行方案优选。4.结果输出模块实现选定参数设计和离散参数优化设计的结果输出。离散参数优化设预冷性育符号意义退出抽油机特性数据户抽油机特性数据计能够得■到专门多不同止产参数俎仑下的诺计结果电巳能够依照限定条量、限定产I性能指标;空济指标、序号抽油机型号第1组CYJ8348B第2组CYJ104253HB第3组CYJ124273HB第4组CYJY124873户抽油机特性独据LGnm)~11(mm)I】30002500320032002400436043602550285036153800380034003800252548002840420042003500IS回区I皆出等模块的,符号意义抽油机型号.CYJ8348B冲程及对应曲柄半锤冲次系列
51BOooo设计结果退出LJ电潸泵有杆泵豆合举开设计765323流动版率,H利用厂■义IPR曲线进行产自任预漫J二二二一典一二二二日叵区!数据侑入设计井号.因L电潜泵级数.画1000,?nnn设计结果退出设计井号，0回区I电满泉有杆泵宜合举升优化设计压力(MPa)15三|气锚分气效率，区I电潜泵泵型.1］电潜泵泵深.14500|电机温限〔匕卜［?有H泵涉il翁戮沿井筒的压力分布数据箱入l^i-抽油机型号:|三机CYJ124273HB流动效率.油管直径，底部杆尺寸，杆柱级别，|D级杆二|最大应力范围比,最小应力范围比,杆性使用系数：「袖管锚定区等强度设计的PJ〜绐力的充冷系列9面E图3-8-16离散优化设计电潜泵参数选择界面
524V3OWJU3200巨，当33当当,3^3933Tcnonncnncnncn-yxYyyYyyYyyyyyt3U3333333333U3U耨髓髓髓髓&髓髓gsese5eSAseseKAseseKA8316001OUU1600160016UUtfinn1GOOteootAnn16001600lAnn1GOU1Arm3tJeto66ee66fi54IT5417543GS4525452S4RA，47G5477R4TT3477S4ft77u2.113111£W3O*8W3OW3OW3Owrw»V3OW3OW3CW3Ow^n33333314_IKI」3333eaGfl图3-8-17离散优化设计设计结果输出3.8.4优化设计结果表6-1给出了油井的生产数据，表6-2是通过有杆泵一电潜泵接替举升系统优化设计软件依据油井生产数据进行设计得到的结果。按照运算结果得到油井流入动态曲线(图3-8-18),有杆泵一电潜泵接替举升系统压力分布(图3-8-19)和温度分布(图3-8-20)o图3-8-18油井流入动态曲线表3-8-2设计结果抽油机设计结果抽油机类型CYJ12-4.8-73HB有杆泵下泵深度(m)1800许用载荷(kN)120泵径(mm)56冲程(m)4.8冲数(min1)3有杆泵理论排量(m7d)51.12悬点最大载荷(kN)90.22悬点最小载荷(kN)42.37减速箱扭矩(kN•m)19.04电机功率(kw)12.3上部钢级为N-80的3%in外加厚油管(m)2036下部钢级为N-80的2%in外加厚油管(m)2464抽油杆径(mm)192225
53抽油杆长(m)1350450电泵设计结果图3-8-20沿井筒温度分布通过图3-8-19能够清晰地看到电潜泵和有杆泵的两级增压作用。第一由电潜泵将流体举升一定高度，如此减小了有杆泵的下泵深度，从而能够有效进行油井深抽。图3-8-20显示流体通过电潜泵时有明显增温，在通过有杆泵时变化不大。4现场试验与成效4.1现场应用概况为了全面验证接力复合举升采油工艺技术在塔河油田超深井中的适应性和可行性，在前期论证、研究和优化设计的基础上，自2007年1月至2008年12月进行了15口井的现场试验，检泵周期最长为336天，累计增油6万余吨，取得了专门好的应用成效。4.2实例分析1)TK6-463稀油井现场应用TK6-463井于2007年12月转管式泵-电泵复合举升深抽工艺作业，管柱结构设计：QYD80/2500潜油电机+爱护器+分离器+多级离心泵+变丝+27/8"EUE油管2根+单流阀+泄油器+27/8"EUE油管1880m+27/8"EUEX41/2"TBG变扣接头+蓄能装置(内含44mm抽油泵)+蓄能器+312EUE油管1916m+31/2"双公短节+油管挂；施工作业后电潜泵泵挂3940.96m,管式泵泵挂2002.11m；于2008年1月1日成功试抽，初期该复合举升工艺日增液12.1t/d,日增油16.6t/d,泵效提高15.4个百分点，增油成效明显，措施有效期336天，累计增油6088t。
54表4-1有杆泵-电潜泵复合举升应用成效对比表图4-1TK6-463井转复合接力泵生产曲线1)T728cH稠油井现场应用T728cH井采纳有杆泵-电潜泵接力复合举升现场应用，管柱设计结构QYDB-50/2500潜油电机+爱护器+分离器+多级离心泵+变丝+27/8"EUE油管1720m+95/8"过电缆封隔器+31/2"EUE油管1根+31/2"筛管2根+31/2”EUE油管2根+CYB-70/44TH抽稠泵泵筒+31/2"EUE油管2300m+31/2"双公短节+油管挂；截止目前累计增油341t,并连续有效。5项目结论通过本项目的研究，有杆泵-电潜泵接力复合举升深抽工艺在塔河超深油井中应用取得了较好的成效。(1)形成了有杆泵-电潜泵接力复合举升工艺工艺技术，有效解决了塔河油田超深井在开发后期动液面下降至3000m以下的举升咨询题；形成了有杆泵-电潜泵接力举升工艺管柱结构；研制了高效油气分离器及井液匹配储能器，有效解决了气体阻碍及电潜泵连续排液与有杆泵半程出液的矛盾;该技术的成功，为塔河油田超深井后期开发提供强有力的技术支持。(2)本项目研究成功有杆泵-电潜泵接力举升工艺技术，实现了4000m人工举升工艺，通过现场应用15井次，累计增油6万余吨，有效解决了油井因供液不足间开生产咨询题，大大提高了油井生产时效，提高了原油产量。
