【石油天然气行业标准(SY)】 油井水力活塞泵、射流泵举升工艺设计

ICS75.020
备案号：22073—2007
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6694--2007
油井水力活塞泵、射流泵举升工艺设计Lifting technology designs for hydraulic piston pumps and jet pumps2007—10—08发布
国家发展和改革委员会
2008一03一01实施
规范性引用文件
术语和定义
4公式符号说明
油井产能预测
举升工艺设计
工艺设计格式
常见故障判断及处理
健康、安全与环境
附录A（规范性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
参考文献
本标准中的公式符号说明
水力活塞泵井举升工艺设计格式射流泵井举升工艺设计格式
水力活塞泵、射流泵常见故障判断及处理SY/T6694-2007
SY/T6694—2007
本标准的附录A为规范性附录，附录B、附录C、附录D为资料性附录。本标准由采油采气专业标准化委员会提出并归口。本标准起草单位：大港油田集团有限责任公司钻采工艺研究院。本标准主要起草人：张东军、李洪山、杨继军、马建民、王树强、陈琼、杨小芳。1范围
油井水力活塞泵、射流泵举升工艺设计SY/T6694—2007
本标准规定了油井水力活塞泵、射流泵举升工艺设计的依据、产能预测及举升工艺设计。本标准适用于油井水力活塞泵和射流泵井举升工艺设计。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SY/T5587.5一2004常规修并作业规程第5部分：井下作业井简准备SY/T5734一1995分采、分注井井下封隔器验封测试规程SY/T5807—93水力活塞泵井起下作业工艺方法SY/T6570—2003油井举升工艺设计编写规范3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
动力液hydrodynamic liquid
由地面注人的驱动水力活塞泵或射流泵工作的液体。3.2
混合液mixedliquid
地面注入的动力液和地层产出液混合后返出井口的液体。3.3
开式循环系统opencirculatingsystem水力泵排出的乏动力液与地层产出液相混合，返出并口的动力液循环系统。3.4
闭式循环系统closedcirculatingsystem水力泵排出的乏动力液与地层产出液不相混合，而是通过各自通道返出并口的动力液循环系统。3.5
举升率liftingratio
射流泵泵出口和吸人口压力差与动力液进口和泵出口压力差的比值。3.6
喷射率jetingratio
是指射流泵额定排量与动力液流量的比值。4公式符号说明
公式符号及说明见附录A。
SY/T6694—2007
5油产能预测
5.1预测依据
a）地质设计。
b）基础数据。
c）生产数据。
5.2产能预测方法
产能预测方法按SY/T65702003执行。5.3产能预测结果
做出流人动态山线，确定对应生产压差下的油井产液量。6举升工艺设计
6.1设计原则
a）满足地质设计要求。
b）设计的举升参数与地层产能匹配。c）油井状况与环境能够满足水力活塞泵的要求。6.2工艺设计的主要内容
6.2.1水力活塞泵主要工艺参数设计6.2.1.1输入参数及设计参数
输入参数及设计参数见表1、表2。表1水力活塞泵举升工艺设计输入参数表名称
射孔并段，m
人工井底，m
套管内径，mm
流压，MPa
静压，MPa
产液量，m/d
原油饱和压力，MPa
气油比，㎡/m
录取数据
采液指数，m/（MPa·d）
原油密度，g/cm
含水率，%
含蜡量，%
含砂率，%
凝固点，℃
油层温度，℃
原油粘度，mPa·s
表2水力活塞泵举升工艺设计参数表设计参数
设计产液量，m/d
下泵深度，m
冲次，min-
动力液流量，m/d
动力液工作压力，MPa
封隔器深度，m
录取数据
6.2.1.2工艺参数设计方法
6.2.1.2.1并下泵安装型式选择：SY/T6694—2007
a）动力液循环方式应优先选用开式循环系统，只有当无符合要求的动力液来源时才考虑使用闭式循环系统。
b）管柱结构型式优先选用带封隔器的单管柱结构。6.2.1.2.2泵挂深度的确定：
H,= Hm-10 ×(P)+300
6.2.1.2.3水力活塞泵选型的确定：a）计算泵额定排量：
Q,=1.48×L
（1）
b）选择泵型：根据计算的额定排量和举升高度，根据水力活塞泵举升能力曲线（见图1）、套管型泵理论容积效率曲线（见图2）和泵的参数确定合适的泵型。4000
排量，m/a
1一长冲程双作用泵，2—平衡式单作用泵；3—双液马达作用泵，4-变压力比单作用泵图1国产水力活塞泵举升能力曲线冲次的确定：
6.2.1.2.4
n=1.11×9L
6.2.1.2.5
动力液排量的确定：
Q= 1. 11qe·n
6.2.1.2.6工作压力的确定：
a）对于开式系统：
Ps=(H,Gm+F,+p)(1+p/E)-G.H,+F,+F,-pw(p/E)b）对于闭式系统
Ps2=ppR+F,+F2+Fp+（H,G~pw+F,+pwh)(p/E）6.2.2射流泵主要工艺技术参数设计6.2.2.1输入参数及设计参数
输人参数及设计参数见表1、表2。6.2.2.2工艺参数设计方法
6.2.2.2.1动力液流量的计算：
SY/T6694—2007
含50-
6.2.2.2.2举升率计算：
304050
405060
效率，%
套管型泵理论容积效率曲线
Qp=α·d
6.2.2.2.3喷射率、面积比的计算：M=
根据H和M值，通过查H，M，R之间的经验数据表（见表3），得到R值。表3射流泵设计经验数据表
015≤H<025
025≤H<0 3
03≤H<045
045≤H<08
6.2.2.2.4喷嘴出口直径的计算：6.2.2.2.5喉管直径的计算：
05016.2.2.2.6并口工作压力的计算：6.2.3工艺管柱设计
6.2.3.1水力活塞泵典型工艺管柱水力活塞泵典型工艺管柱冠图3。6.2.3.2射流泵典型工艺警鞋
射流泵典型工艺管柱见图。
p.=pi-Hp.G,+Ap
1—套管；2一油管：3-水力活塞系4一医力计、取样器；5底阀；6封隔器，7筛管，8-丝堵；9一人工井底。
图3水力活塞泵举升工艺设计美型工艺管柱示囊围动力液性能要求
SY/T6694—2007
（13）
1-套管，2—酒管，3—射流泵，4—压力计、取样器；5一底阀；6托砂皮癌；7—封隔器；8-筛管；9丝堵10人1井底。
图4射流豪学升工艺设计典型工艺管柱示意图动力液选择根据油品性质决定，对于高凝、高粘稠油井可采用原油动力液，对于油品性质较好的油井可使用水基动力液。动力液温度般要求高于地层液凝固点20℃以上，不同动力液种类的应用范围见表4。动力液性能要求见表5。6.2.5地面流程
6.2.5.1地面流程的组成
地面流程包括：动力泵组、高压控制管汇、动力液处理装置（包括过滤装置、加热装置、分离装置）、计量系统、高低压管线。6.2.5.2地面流程的安装要求
a）流程的安装应符合设计的要求。b）管线在使用前应进行除锈、清洁、防腐工作。）地面设备应严格进行清洁、润滑、防腐、调整、紧固作业。各类仪表安装正确、显示清晰、5
SY/T6694—2007
指示灵敏，电器安装安全可靠。6.2.5.3地面流程的试压、试运转要求地面流程试运转要求见表6。
各种类型动力液的应用范围
动力液种类
脱水原油
低含水原油
高含水原油
水基动力液
粘度，mPa·s
含水率，%
机械杂质含量，mg/L
砂，%
含氧，mg/L
腐蚀速度，mm/年
结垢速度，mm/年
清洗流程
空载试车
负载运转
地面循环
检查电控系统
油基动力液
应用范围
系统泵站
系统泵站、单井系统、组合式泵站高含水稠油井
淡水基体，用于开式系统
海水基体，用于闭式系统
地层水基体，用于开式系统
动力液性能参数
水基动力液
地层水
表6水力活塞泵地面流程试运转要求操作要求
彻底清洗于净积存的机械杂质
分别对低压、高压系统进行试压，低压系统用压缩空气，高压系统用清水，试验压力为最高工作压力的1.25倍，试验15min，无渗漏为合格（1）试验介质应为清水或水基动力液；（2）每台地面泵和辅助泵应分别运转1min：检查电机转向和润滑油压力是否符合要求，
（3）空载运转1h以上，达到运转正常并检查轴承温升是否符合要求缓慢升高动力液压力，升至额定工作压力后运转1h以上，应运转正常，流程尤渗漏
进行并口地面循环，出口温度达到50℃以上（1）所有电机的启动、运行和停车动作应正常；（2）自动保护系统应灵敏可靠
确认安全闵和溢流阀
对经过检验部门校好的所有安全阀和溢流阀，其校验资料经现场审查后是否合格6.2.6施工步骤及要求
施工步骤及要求见表7。
起管柱
通井、刮削
下管柱
封隔器坐封
地面泵试运转
资料录取要求
需要录取的资料见表8。
油井资料
泵型号及管柱
测压数据
工作参数
油井生产数据
工艺设计格式
表7施工步骤及要求
操作要求
压井、洗井、起出原井内管柱
按SY/T5587.5—2004执行
泵挂以上油管应采用相应的油管规逐根通管验封按SY/T5734—1995执行
安装井口，连接地面流程管线，按设计要求试压检验地面泵工作情况是否正常
SY/T6694—2007
投人井下泵组，开泵循环送泵，动力液流量控制在5m/h左右：如需要录取压力、地层样品资料，将压力计、取样器接于水力活塞泵测压、取样外筒中工作正常后，根据设计要求调整工作制度按SY/T5807—93执行
表8生产资料录取要求
资料录取要求
生产层位、层段、有效厚度、人工井底深度、原油密度和粘度等泵型号及泵挂深度清楚，并绘出生产管柱图，标注管柱尺寸、泵型号、泵挂等数据（1）油层静压测试日期及数据；（2）泵吸入压力测试日期及数据工作冲次、井口工作压力、井口回压、动力液流量和人井温度、混合液返出井口温度
混合液量、产液量、产油量、产水量，含水、含砂、油样、水样、气样全分析资料水力活塞泵井举升工艺设计格式7.1
水力活塞泵井举升工艺设计格式参见附录B。7.2射流泵井举升工艺设计格式
射流泵井举升工艺设计格式参见附录C。8常见故障判断及处理
8.1水力活塞泵故障判断及处理
水力活塞泵故障判断及处理参见附录D。7
SY/T 6694—2007
射流泵故障判断及处理
射流泵故障判断及处理参见附录D。健康、安全与环境
健康、安全与环境按SY/T6570-2003的规定执行附录A
(规范性附录）
本标准中的公式符号说明
本标准中的公式符号说明见表A1。表A.1本标准中的公式符号说明
喷嘴出口截面粮
喉管出口截面积
喷嘴出口直径
喉管直径
动力液油管内沿程摩阻
闭式系统乏动力液油管内
沿程内摩阻
闭式系统产液油管内沿程
内摩阻或开式系统混合液
油管内沿程摩阻
泵内摩阻
动力液压力梯度
闭式系统产液压力梯度
开式系统混合液压力梯度
动力液柱平均压力梯度
射流泵举升率
油层中部深度
泵挂深度
喷射率
泵的压力比
动力液进口压力
泵出口压力
泵吸人压力bzxz.net
井口回压
闭式系统乏动液井口回压
井口工作压力
开式系统动力液并口工作
泵端活塞与液马达活塞作
用面积比值
SY/T 6694—2007
量纲为1
量纲为1
量纲为 1
量纲为1
假设一值
假设一值
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