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單井同心雙管射流泵排采系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間: 2020-06-11 16:28
同心管柱水力射流泵系統(tǒng)是在常規(guī)水力射流泵成熟應(yīng)用基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的特殊應(yīng)用方式，保留核心的射流工藝原理，在井下工藝管柱方面形成新的結(jié)構(gòu)型式-同心雙管柱結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)具有兩方面的優(yōu)點(diǎn)：一是減小產(chǎn)出混合液的過(guò)流面積，加大混合液的流速，在砂粒的舉升過(guò)程中，井下管柱每個(gè)橫截面的液體流速均大于砂粒的沉降末速的兩倍以上，以保證地層砂能順利地排至地面；二是同心管柱結(jié)構(gòu)對(duì)原井套管沒(méi)有任何傷害，原井套管不承受任何額外的壓力，沒(méi)有產(chǎn)液流經(jīng)原井套管，可最大程度提高油井生產(chǎn)壽命。
同心管柱水力射流泵系統(tǒng)由井下裝置和地面裝置兩部分組成。井下裝置包括：水力射流泵井下機(jī)組、3.5in×1.9in油管。地面裝置包括：井口裝置、高低壓地面流程管線、高壓泵機(jī)組、動(dòng)力液處理裝置、計(jì)量?jī)x表、壓力表、過(guò)濾器等。系統(tǒng)組成見(jiàn)下圖1
圖1 同心管柱水力射流泵系統(tǒng)組成
圖1 同心管柱水力射流泵系統(tǒng)組成
由于水力射流泵開(kāi)采系統(tǒng)沒(méi)有抽油桿，這樣就從根本上避免了有桿泵抽油中因抽油桿的存在而對(duì)采油機(jī)械帶來(lái)的限制?？蓪⒈脪焐疃认轮灵_(kāi)采層頂部附近，對(duì)于中、低產(chǎn)能、低液面深井有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；水力泵噴射泵開(kāi)采工藝是依靠液力傳遞能量的，具有系統(tǒng)效率高、產(chǎn)量適應(yīng)范圍廣，調(diào)參方便，可液力起、下泵等優(yōu)點(diǎn)；水力泵噴射泵開(kāi)采工藝，對(duì)復(fù)雜井況具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，依據(jù)給定排水量、產(chǎn)氣量和吸入壓力，應(yīng)用成熟的優(yōu)化軟件進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)匹配，從而達(dá)到開(kāi)采頁(yè)巖氣的目的。
1. 配套的井下管柱結(jié)構(gòu)及工作原理
井下管柱結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)下圖2：
工作原理：高壓水動(dòng)力液，經(jīng)過(guò)流量控制和計(jì)量后，從井口沿φ48油管下行，到達(dá)井下水力噴射泵機(jī)組，驅(qū)動(dòng)噴射泵工作；地層液在沉沒(méi)壓力作用下進(jìn)入噴射泵內(nèi)“負(fù)壓”區(qū)，在喉管、擴(kuò)散管內(nèi)，地層液從動(dòng)力液中獲得能量，將速度頭轉(zhuǎn)換為壓力頭，其壓力值將混和液沿φ89和φ48油套管環(huán)形空間舉升至地面。氣體沿著φ89油管和套管環(huán)形空間返出地面。
圖2 同心管柱水力噴射泵井下管柱結(jié)構(gòu)示意圖
1. 配套的井下管柱結(jié)構(gòu)及工作原理
井下管柱結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)下圖2：
工作原理：高壓水動(dòng)力液，經(jīng)過(guò)流量控制和計(jì)量后，從井口沿φ48油管下行，到達(dá)井下水力噴射泵機(jī)組，驅(qū)動(dòng)噴射泵工作；地層液在沉沒(méi)壓力作用下進(jìn)入噴射泵內(nèi)“負(fù)壓”區(qū)，在喉管、擴(kuò)散管內(nèi)，地層液從動(dòng)力液中獲得能量，將速度頭轉(zhuǎn)換為壓力頭，其壓力值將混和液沿φ89和φ48油套管環(huán)形空間舉升至地面。氣體沿著φ89油管和套管環(huán)形空間返出地面。
圖2 同心管柱水力噴射泵井下管柱結(jié)構(gòu)示意圖
2．同心雙管射流泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要技術(shù)參數(shù)
2.1． SPB3.5×1.9×2同心管柱水力射流泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1）井下機(jī)組沒(méi)有運(yùn)動(dòng)件,對(duì)動(dòng)力液的質(zhì)量要求不高；依靠液力傳遞能量，較易發(fā)揮動(dòng)力液的載體潛能，對(duì)特殊油藏的開(kāi)發(fā)及煤層氣、頁(yè)巖氣的排水采氣具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。
2）投入式井下機(jī)組由泵工作筒、投入式沉沒(méi)泵和止回閥三部分組成；沉沒(méi)泵經(jīng)由液力起下，換泵不需上作業(yè)。
3）泵的核心部件噴嘴、喉管均采用高強(qiáng)度WC合金材料，使用壽命長(zhǎng)；通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)力液流量和更換不同規(guī)格噴嘴、喉管,可滿足多種揚(yáng)程和排量的油井要求,調(diào)參容易。
2.2．SPB3.5×1.9×2同心管柱水力射流泵主要技術(shù)參數(shù)：
1) 泵工作筒外型尺寸：φ102×875mm；
2) 泵工作筒最小通徑：φ30mm；
3) 沉沒(méi)泵外型尺寸：φ37×800mm；
4) 噴嘴直徑：1.9-6.5 mm；
5) 喉管直徑：3.5-10.4 mm;
6) 適用油管規(guī)格：φ89；
7) 適用套管尺寸：>109；
8) 揚(yáng)程范圍: 0-3000m（可滿足下深2500-3000m要求）；
9）泵掛處溫度＜150℃；
10)排量范圍:0-150m3/d；
11)適應(yīng)砂粒直徑：≤2mm；
12)適應(yīng)油井全角變化率：工作筒：25°/30m;沉沒(méi)泵：60°/30m;
13)適應(yīng)井斜角:0-90°；
14)管柱結(jié)構(gòu)及安裝形式：同心雙管柱投入式安裝；
15）動(dòng)力液類型：清水、回注污水、稀油；
2.1． SPB3.5×1.9×2同心管柱水力射流泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1）井下機(jī)組沒(méi)有運(yùn)動(dòng)件,對(duì)動(dòng)力液的質(zhì)量要求不高；依靠液力傳遞能量，較易發(fā)揮動(dòng)力液的載體潛能，對(duì)特殊油藏的開(kāi)發(fā)及煤層氣、頁(yè)巖氣的排水采氣具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。
2）投入式井下機(jī)組由泵工作筒、投入式沉沒(méi)泵和止回閥三部分組成；沉沒(méi)泵經(jīng)由液力起下，換泵不需上作業(yè)。
3）泵的核心部件噴嘴、喉管均采用高強(qiáng)度WC合金材料，使用壽命長(zhǎng)；通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)力液流量和更換不同規(guī)格噴嘴、喉管,可滿足多種揚(yáng)程和排量的油井要求,調(diào)參容易。
2.2．SPB3.5×1.9×2同心管柱水力射流泵主要技術(shù)參數(shù)：
1) 泵工作筒外型尺寸：φ102×875mm；
2) 泵工作筒最小通徑：φ30mm；
3) 沉沒(méi)泵外型尺寸：φ37×800mm；
4) 噴嘴直徑：1.9-6.5 mm；
5) 喉管直徑：3.5-10.4 mm;
6) 適用油管規(guī)格：φ89；
7) 適用套管尺寸：>109；
8) 揚(yáng)程范圍: 0-3000m（可滿足下深2500-3000m要求）；
9）泵掛處溫度＜150℃；
10)排量范圍:0-150m3/d；
11)適應(yīng)砂粒直徑：≤2mm；
12)適應(yīng)油井全角變化率：工作筒：25°/30m;沉沒(méi)泵：60°/30m;
13)適應(yīng)井斜角:0-90°；
14)管柱結(jié)構(gòu)及安裝形式：同心雙管柱投入式安裝；
15）動(dòng)力液類型：清水、回注污水、稀油；
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