1、采油工程实践报告采油工程实践报告XX-1013学年度下学期第四周和第五周周末我们石工10-1班同学在南校区研修大厦进行了采油仿真实习及钻井仿真实习。通过仿真实习使我们了解采油和钻井生产的一般特点、规律，获得生产实践知识，培养运用石油工程专业理论知识、分析和解决实际问题的能力，为今后的实际工作打下良好的基础。以下是我的个人仿真实习报告：1.安全操作生产实习2.完井3.井身结构a.直井b.斜井c.水平井4.注水生产实习a.注水生产工艺流程5.采油生产实习a.自喷与气举采油b.无杆泵采油c.有杆泵采油d.抽油机相关6.修井生产实习安全操作是生产实习中最重要的环节。只有我们安全操作才能保证安全生产，有
2、了安全生产才能有预期中的产量。所以安全操作是我们应该首先学习的知识。本次安全操作生产实习以观看视频介绍为主，通过观看视频和相对应的问答题来加深我们对安全操作的重视。安全操作包括十三项：1. 安全基础知识1) 安全生产法：立法宗旨、立法目的、适用范围2) 权利和义务3) 安全常用术语：安全生产、安全管理、安全条件、系统安全性、安全状况、特别重大事故、风险、高处作业、高处坠落、工伤、工伤保险、应急救援、特种作业、特种设备等。4) 安全教育5) 安全色及安全标识：红色-禁止、停止，黄色-警告、注意，蓝色-指令、必须遵守，绿色-通行、安全、提示信息。2. 劳动保护品主要讲解了各部位伤害来源，及防护的防
3、护品定义、作用、分类、使用与维护方法等相关注意事项。1) 头部防护2) 呼吸防护3) 眼部防护4) 手部防护5) 耳部防护6) 躯干防护7) 足部防护8) 背部防护9) 防摔3. 电气安全4. 防尘安全5. 防毒安全6. 防火防爆7. 交通安全8. 环境保护9. 压力容器安全10. 油井安全管道HSE11. 采油安全事故通过观看各类安全事故的模拟动画，思考导致安全事故的原因，从而加深我们了对各种采油安全事故的直观理解，从而激发了我们安全操作的意识。1) 抽油机光杆伤人事故2) 抽油机横梁亡人事故3) 火烧没有泄压水井伤人事故4) 井口工艺喷火伤人事故5) 井口工艺未泄压伤人事故6) 没有加强监
4、护螺杆泵亡人事故7) 没有停机抽油机曲柄亡人事故8) 没有停机抽油机伤人事故9) 没有系安全带抽油机伤人事故10) 没有泄压水井伤人事故11) 巡检不及时抽油机曲柄亡人事故12. 修井作业安全事故及相关操作13. 灭火器的使用、检查及保养1.定义：从完钻后到移交试油或投产前的工作，包括电测、井壁取心、通井划眼、下套管、住水泥固井、测声幅、钻水泥塞和试压等一系列工作。2.完井方法：油气井井筒与油气层的连通方式以及为实现特定连通方式所采用的井内结构形式和有关的技术措施。A.裸眼完井：目的层部位不下套管与筛管的完井方法B.射孔完井：钻开油气层后，将油气层套管下至井底、井在套管与井壁间注入水泥，而有一
5、定温高，当水泥凝固后，对油气层射孔，使油气层和井筒连通的完井方法。C.隔管完井：钻穿油气层后，把带筛管的套管下入到油气层部位，然后注水泥封隔油气层顶界以上的环形空间的完井方法。D.砾石充填完井：下扩孔钻头钻穿油气层，在对应油气层的部位下筒管，井在筒壁与井眼的环形空间充填砾石，最后封隔筒管以上环形空间的完井方法。定义：包括井中套管的层数以及各层套管的直径，下入深度和管外的水泥返高，以及相应各井段钻进所用钻头直径，井身结构是钻井施工设计的基础1.采油井口装置：井的地面部分，用于控制，调节和管理油、气井生产，密封井口油、套管环形空间的各种控制装置。为了控制油、气、水的流动方向和压力大小而在井口装备的
6、一套控制装备。井口装置由套管头、油管头及采油树三部分组成。2.采油树：用于控制井口，由闸阀和四通组成的树状井口装置。由阀门和管汇组成的数量。装在油管头法兰最上端，用于控制油、气、水井的生产。3.套管头：井口装置的下部分称套管头。其作用是将外部的各层套管与生产套管(油层套管)连接起来，使管外空间严密不漏。4.油管头：油管头是井口装置的中间部分，由套管四通与油管悬伸器组成，其作用是吊挂油管、密封油管与套管之间的环形空间。5.套管：下入井眼内用于支撑晶壁、保持井眼通畅的圆形无缝钢管。用水泥固定在井壁上的钢管称为套管。它主要起封隔油、气、水层，加固油、气、水层，加固井壁等作用。6.导管：防止钻井是井口
7、坍塌，建立压井液循环而下的管柱称为导管。7.表层套管：为防止井眼上部地表疏松层的垮塌和上部地层水的侵入以及安装防喷器装置而下的套管。8.技术套管：为保证钻井顺利到达目的层并有利于中途测试，对目的层上部的粉塌地层进行封隔而下入的套管。9.油层套管(生产套管)：为保证正常生产和井下作业而下入井眼内的最底层套管。实验室中有直井、斜井、水平井三类井身结构及所处地层结构的示意图，我们主要学习了三类井的相关1. 直井(图4)-射孔完井/筛管完井井眼轴线大体沿铅垂方向，其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定范围内的井。井身结构由上到下：第一层：表层套管：下在最上部，固定地表土，防止坍塌。第二层：技术套管
8、：封隔水层水窜，数量无限制第三层：生产套管：封住水泥返高然后进行射孔。流动方式-径向流2. 斜井(定向井)(图5)定义：它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹，使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术井身结构：使用条件：1.地层土状况 2.地面状况：比如海洋开采平台的位置或者陆上油在住宅地下优势：与直井相比接触面积大3. 水平井(图6)井斜角大于或等于86，井身沿着这种角度钻进一定长度的井。井身结构：使用条件：1.油田物性差2.有小薄层，如果打直井接触面积小3.存在边水底水，水平井可以延缓边底水推进(在直井中底水形态为水锥，水平井底水形态为水脊，水脊的波及面积大4.垂向
9、渗透率高流动方式：平面流径向流结合。注水生产工艺流程的仿真教学平台(图7)。通过老师的讲解我们进一步直观的了解了注水生产工艺流程：1. 地面分四部分1) 水罐：储水，给管线提供压力。(图8)2) 高压泵组：柱塞泵:常压(图9)和多级离心泵：高压(图10)3) 配水间：注水量配给(图11)4) 注水井分层注水井：分层注水指在注水井中下入封隔器，把差异较大的油层分隔开，再用配水器进行分层配水，使高渗层注水量得到控制，中低渗透率油层注水量得到加强，使各类油层都能发挥作用。主要作用是提高了波及系数。(图12) 笼统注水井：下油管和喇叭口，直接往里灌水，地下不加以控制的方式，笼统注水是相对于分层注水而言
10、的。(图13)2. 井下分三套1) 油井(图14)2) 笼统注水3) 分层注水3.油井采油树及阀门 (图15)采油树：技术上称为井口控制阀，其主要作用是：1.悬挂油、水井内的油管柱2.控制调节油井油气流井量3.保证注水井的注水，洗井等生产措施正常进行4.保证油井清蜡、取样、测试等生产措施正常进行。A.套管阀门：是控制油套环形空间的阀门B.生产阀门(油管阀门)：是控制油管内空间的阀门C.总阀门：是在套管阀门之上，生产阀门之下控制油管内空间的阀门D.套压表：是反映油管内空间压力大小的仪表E.套管四通：是连通油、套环形空间和套管阀门和套压表的部件F.油管四通：是连通油管内空间和生产阀门和油压表的部件
11、。油井完成后，投入生产，采用什么采油方法，是根据油层能量的大小和合理的经济效果来决定的。如果油层具有足够大的能量，不但能将原油驱入井底，还能将原油从井底举升到地面。这种完全依靠油层天然能量将油采出地面的方法，称为自喷采油法。如果油层的能量不足以将油举升到地面，需要人工从地面补充能量进行开采，一般是以机械能量帮助油(液)举升到地面的，称为机械采油。如将高压压缩气体(空气或天然气)注入井内使油举出地面的，叫气举采油法。用各种深井泵开采石油的称为深井泵采油法。我们的采油生产实习主要有自喷、气举、有杆泵、无杆泵采油方式及结合采油法。1) 半封式气举法采油(图16)既可以用于连续气举，也可以用于间歇气举
12、原理：将气体注入油套环空，气流向上运动驱油，油压降低，地层油进入井底。2) 自喷井工作流程(图17)原油从油层流到计量站，一般要经过四种流动过程：原油沿油层流入井底(渗流)，从井底沿井筒流到井口(垂直多相或单向管流)，通过油嘴(嘴流)，沿地面管道流至计量站(多相水平管流)。3) 自喷井几种流态a. 纯油流：由于强大的地层压力将纯油向上举升在垂直管中形成的纯油流动形态。b.泡流(图)：在井筒中从低于饱和压力的某电器，;来，这事，由于此处压力高，气量少，气体都以小气泡;混合物的流动结构称为泡流;气泡的存在，降低了井筒中混合物的比重，在相同的井;使液柱高度增加，但举液的作用(或称持液)却很小;c.断
13、塞流(图)：当压力逐渐增加，管中气体逐渐增;泡;种流动类型，称之为段塞流;能得到好的发挥与利用;d.环流(图)：压力继续增大，气相b. 泡流(图)：在井筒中从低于饱和压力的某电器，气体开始从油中分离出来，这事，由于此处压力高，气量少，气体都以小气泡状态分散在液相中，混合物的流动结构称为泡流。特点：液体是连续相，气体是分散相，由于气泡的存在，降低了井筒中混合物的比重，在相同的井底流压作用下，可使液柱高度增加，但举液的作用(或称持液)却很小。c. 断塞流(图)：当压力逐渐增加，管中气体逐渐增多，小气泡合并为大气泡。直到占据整个油管断面时，在井筒里形成一段油，一段气的结构，这种流动类型，称之为段塞流
14、。这时，气泡托着油柱向上流动，气体的膨胀能得到好的发挥与利用。d. 环流(图)：压力继续增大，气相体积继续增大，炮弹状的气泡不断加长，逐渐由油管中间突破，形成油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构，这种流动形态称之为环流。在环流结构中，两相都是连续的，气体举油作用主要靠摩擦携带。e. 雾流：当压力增加到一定值，气体体积流量相当大，油管中间连续流动的气流越来越粗，沿管壁流动的油环越来越薄，绝大部分油都以小油滴的形态分散在气流中，这种流动结构称为雾流。此时气相是连续相，液相是分散相。由于仿真设备条件有限，所以压力值不能达到模拟雾流的流动结构。1) 电动潜油离心泵采油(图)：是一种在井下工作的多
15、级离心泵，用油管下入井内，地面电源通过潜油泵专用电缆输入井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转产生离心力，将井中的原油举升到地面。适用于液量较大的情况。结构：地面部分：变压器组，自动控制台和辅助设备组成井下部分：多级离心泵，保护器和潜油电动机组成中间部分：电缆和油管组成电流卡片：正常运行(图)，电源电压波动，气体影响，油泵发生气锁，泵抽空，泵抽空不合理启动，欠载停机，欠载保护失灵，正常过载停机，手动强制再启动，泵在有杂质的井液运行，载荷波动。1) 有杆泵采油方式2) 螺杆泵采油方式(图)原理：通过螺杆的回转来吸排液体。由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁 的紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间
16、，就会被分割成一个或多个密封空间。随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续的推移出排出端，将封闭在各空间的液体不断排出，犹如一螺母在螺纹回转时被不断向前推进的原理。3) 套管泵：套管泵的工作筒接在套管上，通常油田中不会采用套管泵抽油，因为这样做易导致套管被液体腐蚀。4) 抽油机：A.工作原理：动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄做低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下摆动。挂到驴头上的悬绳器便带动抽油杆柱做往复运动。B.气锚对泵效影响的实验抽油泵的效率是分析抽油机井工作状况的重要参数，根据气液混合物流过抽
17、油泵的能量方程式和机械能守恒原理可以分析抽油泵的效率。泵的实际排量要小于理论排量，两者的比值称作泵的容积效率，油田统称泵效。气锚是在井下流体进入泵前将部分气体分离出来，减小气体对泵的影响，提高泵效的结构。气锚安装在泵的入口处，在油进入泵前将其中的部分气体分离出来，减少进入泵筒的气量。公式!气锚：通过离心分离原理将进入气锚内的气液混合液体进行分离，分离后的液体再经重力分离和偏心分离，分离后的液体进入油管，而分离出的气体被排入环空，从而达到气液有效分离的目的。有气锚的时候有大气泡，无气锚的时候有小气泡。1) 采油井生产场站工艺(图)动力驱动设备包括动力机与辅助装置，主要有：柴油机、供油设备、启动装
18、置、汽油机、交直流电动机、供电与保护设备。行走系统设备由一套运行部件组成，它包括地盘、驱动机、驱动轮等。传动系统设备是一套协调的传动部件，他包括减速箱、行车机构、倒车机构与变速机构等。它的主要传动方式有：机械传动、液力传动和液压传动。提升系统设备包括：绞车、天车、井架、油车、钢丝绳、井口起下操作机具(如吊卡、液压卡瓦、启动卡瓦等)。它的作用是起下井下管柱、钻具，更换采油树等。旋转系统设备：方钻杆，水龙头，大钩，循环冲洗系统设备：包括泥浆泵、地面管线、水龙带、循环池、清水罐。其作用是完成井下作业：如冲沙，洗蜡，洗井，压井，验吊，找漏，加深。控制系统设备包括机械设备(如手柄、踏板以及杠杆机构等)、气动控制设备、液动控制设备、电控制设备、集中控制器、驾驶室、观察记录表(如水温表、机油压力表、柴油压力表、气压表以及指重表等)它的作用是协调各机组的工作。辅助系统设备：包括值班房、照明设备、消防设备、配合井下作业的井口工具(如防预安全卡瓦、防喷器、各类连接接头)等辅助设备。
