海洋石油装备概论-第3章.ppt

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1、贾光政第三章海洋油气开采装备东北石油大学机械科学与工程学院2013年09月海洋石油装备概论3.1海洋油气开采方式3.2海洋固定式开采系统3.3海洋浮式开采系统3.4海洋油气开采主要设备主要内容由于油气藏的构造和驱动类型、深度及流体性质等的差异，其开采方式也不相同。通常气藏以自喷的形式开采，开发后期部分气藏采用排液采气.常用的采油方式有：自喷和人工举升方式。人工举升方式包括：有杆抽油泵、螺杆泵、电潜泵、水力活塞泵、射流泵、气举、柱塞泵、腔式气举、电潜螺杆泵、海底增压泵。目前海上最常用的人工举升采油方式是水力活塞泵采油、电潜泵采油和气举采油。3.1海洋油气开采方式3.1海洋油气开采方式油气开采方式

2、选择的因素（2）搞好后续替换，适当时候转换采油方式在开采过程中，随着采出程度、综合含水的上升和地层能量的下降，需要及时转换采油方式。（2）搞好后续替换，适当时候转换采油方式在开采过程中，随着采出程度、综合含水的上升和地层能量的下降，需要及时转换采油方式。（1）尽可能发挥地层的产能对于高产能的油井，要优化自喷设计参数，充分发挥地层的产能，延长自喷周期。3.1海洋油气开采方式（3）油井产液量电动潜油泵适合于大排量下工作，对含水油井和低油气比油井，电动潜油泵的产量还可能更大一些。气举虽然也可以达到较大的产液量，但较电潜泵要低一些，水力活塞泵又次之。3.1海洋油气开采方式（4）油井含气量。高油气比对电

3、动潜油泵和水力活塞泵都是威胁，当井筒内气体体积超过泵送液量的10%时，电动潜油泵将开始失效，水力活塞泵还能工作，但是效率将大大降低，故需要增加下泵深度和另设排气装置来解决。而高油气比恰恰对气举非常合适。（5）深度限制油井不生产时，井底静压可使得井内液体存在一个静液面。油井生产时，因井底流压低于静压，井筒内动液面必然低于停产时的静液面。对电动潜油泵和水力活塞泵来说，下泵深度应该使泵沉没到动液面下足够深度，以防止气蚀作用和克服诸如通过井下气体分离器时产生的任何入口节流损失。水力活塞泵较适合在深井工作，常用于井深为3000～4000m油井；气举采油深度已经达到3600m。3.1海洋油气开采方式3.1

4、海洋油气开采方式（6）灵活性油井生产过程中产量是会发生变化的，能适合产量变化的灵活性也是采油方法的一个评价指标。气举能在广泛的范围内灵活改变气举日产液量，可从日产1m³到几千m³。水力活塞泵由于改变每分钟的冲数和冲程长度较容易，因此，在额定流量范围内灵活地改变产量是容易做到的。电动潜油泵的灵活性是机械采油方法中较差的，但新的电流频率转换器的问世改善了电动潜油泵的工作条件。3.1海洋油气开采方式（7）油井出砂出砂给电潜泵和水力活塞泵都带来冲蚀问题，砂子充填在井下泵顶部会造成提泵困难。气举是唯一不畏惧含砂流体的机械采油方法。（8）经济性要求设备占地面积尽可能小、质量轻。适应地层性质要求，免修期长，

5、维护费用低，技术安全可靠，操作方便、投资少，尽量满足环境要求。水力活塞泵采油的方法是由地面设备提供高压动力液（水或原油都可以做动力液），通过井下管道注入并操纵一个往复运动的活塞泵，由活塞泵的推动将原油举升到地表。3.1海洋油气开采方式地面部分包括沉降罐、地面动力泵、油气分离器和各种阀件；地下部分包括同心的两层油管、水力活塞泵和密封两层油管间环形空间井带有单向进油阀的锥形座。水力活塞泵采油装置动力液从沉降罐抽出经地面动力泵加压后由中心油管压入井下。高压动力液推动水力活塞作往复运动，不断地从油井中抽取原油与废动力液一起经过两层油管间的环形空间（或用一根油管，废动力液和原油由油套管间的环形空间）流至

6、设在平台的油气分离器。脱出气体后的原油返至沉降罐，一部分作为动力液重复使用，另一部分沿着出油管流向计量站。3.1海洋油气开采方式水力活塞泵采油原理图油管油气分离器水力活塞泵锥形座地面动力泵沉降罐3.1海洋油气开采方式电动潜油泵是一种特殊设计的多级高压离心泵，它的整个机组包括潜油电动机、保护器、多级离心泵、铠装电缆、电缆滚筒、自耦变压器、控制台、气体分离器等。如图3-2所示。电动潜油泵机组一般用油管下入井中，铠装电缆固定在油管上。少数机组用电缆悬吊挂入井中。3.1海洋油气开采方式电动潜油泵采油装置电动潜油泵采油原理图3.1海洋油气开采方式井口装置铠装电缆导向轮电缆滚筒油管多级离心泵保护器潜油电动

7、机自耦变压器自动控制台潜油电机为封闭式三相感应电机，装于充满变压油的外径为100～500mm的钢管内。变压油的压力必须略高于井底流体压力，以防止地层水通过接缝处渗入电机内部破坏电机工作。根据油井的生产能力，电机的功率范围可达10～500kW.最高工作温度为95℃。电机长期处于运行状态。环境温度比较高故设有专门的油路循环系统对电机运转部件进行润滑和散热。电动机的转子和钉子各分为若干节，每节有单独的绕