吸油管的技術要求是什么(用油管偷吸油的原理是什么（只要一吸油就會自動出來）)

什么是吸油管

吸油管其實就是一根管子，只不過他的用途是用來吸油的。（當然根據規格與技術的不同價格也不同）

在進行油箱的結構設計時應注意以下幾個問題：

吸油管與回油管間距離應盡最遠些。用隔板將吸油側與回油側分開，以增加油箱內油液的循環距離，有利于油液冷卻和釋放油中氣泡，并使雜質多沉淀在回油管側，隔板高度為油面高度的3/4。

吸油管人口處應裝粗過濾器。在最低液面時，過濾器和回油管端均應沒入油中，以免液壓泵吸入空氣或回油混入氣泡。回油管端應切成45°切口，并面向箱壁。管端與箱底、壁面間距離均不宜小于管徑的三倍。

為防止臟物進入油箱，油箱上各蓋板、管口處都要妥善密封。注油器上要加濾網。通氣孔上須設置空氣過濾器。

為了更好地散熱和便于維護，箱底與地面距離至少應在150mm以上。箱底應適當傾斜，在最低部位設置放油閥。箱體上在注油口的附近須設液位計。

油箱一般用2.5?4 mm鋼板焊成。大尺寸油箱要加焊角板、筋條，以增加剛性。當液壓泵及其驅動電機和其他液壓件都要裝在油箱上時，油箱頂蓋要相應加厚。大容童油箱的側壁通常要開淸洗窗口，淸洗窗口平時用側蓋密封，淸洗時再取下。

油箱中如果需要安裝熱交換器，必須考慮好它的安裝位置，以及測溫、控制等措施。

用油管偷吸油的原理是什么（只要一吸油就會自動出來）

連通器的原理

在大氣壓下，油管里的空氣一旦被吸空，大氣壓強就會把油壓進管道

以前很多農村里面抽水都著這樣的，那種水管可比偷油的油管子大得多，就通過灌水，把管子里面的空氣壓出來，然后的道理及跟上面說的一樣的了！

油井采油技術是什么？

油井試油并確認具有工業開采價值后，如何最大限度地將地下原油開采到地面上來，實現合理、高產、穩產，選擇合適的采油工藝方法和方式十分重要。目前，常用的采油方法有自噴采油和機械采油（見圖5-1）。

圖5-1采油方法分類

一、自噴采油

依靠油層自身能量，將石油從油層驅入井底，并由井底舉升到地面，這樣的生產方式稱自噴采油。依靠自噴方法生產的油井稱為自噴井。自噴井地面設備簡單、操作方便，產量較高，采油速度快，經濟效益好。

（一）自噴井采油原理

1．原理油井之所以能夠自噴是由于地層能量充足。地層能量的高低就反映在油層壓力的高低。當地層打開之后，原油在較高的地層壓力作用下，從地層深部向井底流動，克服了地層的滲濾阻力，剩余后的壓力是井底壓力。原油在井底壓力作用下，沿著井筒從井底流到井口，同時溶解在原油中的天然氣開始分離出來，氣體也會成為舉升原油的能量。

2．自噴井的四種流動過程

自噴油流從油層流到地面轉油站可以分為四個基本流動過程——地層滲流、井筒多相管流、嘴流、水平管流，如圖5-2所示。

（1）地層滲流：從油層流入井底，流體是在多孔介質中滲流，故稱滲流。如果井底壓力大于飽和壓力，為單相滲流；如果井底壓力小于飽和壓力，為多相滲流。在滲流過程中，壓力損失約占總壓降的10%～15%。

（2）井筒多相管流：即垂直管流，從井底到井口，流體在油管中上升，一般在油管某斷面處壓力已低于飽和壓力，故屬于油、氣或油、氣、水多相流。垂直管流壓力損失最大，占總壓降的30%～80%。

（3）嘴流：通過油嘴的流體稱為嘴流。嘴流流速較高，其壓力損失占總壓降的5%～30%。

（4）水平管流：流體進入出油管線后，沿地面管線流動，屬多相水平管流。水平管流壓力損失一般占總壓降的5%～10%。

圖5-2自噴井的四種流動過程

1—地層滲流；2—井筒多相管流；3—嘴流；4—水平管流

四個流動過程之間既相互聯系又相互制約，同處于一個動力系統。從油層流到井底的剩余壓力稱井底壓力（井底流動壓力）。對某一油層來說，在一定的開采階段，油層壓力穩定于某一數值不變，這時井底壓力變大，油井的產出量就會減少；井底壓力變小，則油井產量就會增加。可見，在油層滲流階段，井底壓力是阻力，而對垂直管流階段，井底壓力是把油氣舉出地面的動力。把油氣推舉到井口后剩余的壓力稱為井口油管壓力。井口油管壓力對油氣在井內垂直管流來說是一個阻力，而對嘴流來說又是動力。

3．垂直管流中的能量來源與消耗

由于壓力損失主要消耗在垂直管流中，下面重點介紹垂直管流。

1）單相垂直管流

當油井的井口壓力大于原油的飽和壓力時，井中為單相原油。流出井口后壓力低于飽和壓力時，天然氣才從原油中分離出來，這樣的油井屬于單相垂直管流。

單相垂直管流的能量來源是井底流動壓力。能量主要消耗在克服相當于井深的液柱壓力，及液體從井底流到井口過程中垂直管壁間的摩擦阻力。所以，單相垂直管流中，能量的供給與消耗關系可用下列壓力平衡式表示：

pf=pH+pfr+pwh

式中pf——井底流動壓力；

pH——液柱壓力；

pfr——摩擦阻力；

pwh——井口壓力。

2）多相垂直管流

當井底流動壓力低于飽和壓力時，則油氣一起進入井底，整個油管為油氣兩相。當井底流動壓力高于飽和壓力，但井口壓力低于飽和壓力時，則油中溶解的天然氣在井筒中某一高度上，即飽和壓力點的地方開始分離出來，井中存在兩個相區，下面是單相區，上面是兩相區。在兩相區，氣體從油中分離出來并膨脹，不斷釋放出氣體彈性膨脹能量，參與舉升。因此，多相垂直管流中能量的來源，一是進入井底的液氣所具有的壓能（即流壓）；二是隨同油流進入井底的自由氣及舉升過程中從油中分離出來的天然氣所表現的氣體膨脹能。氣體的膨脹能是通過兩種方式來利用的：一種是氣體作用于液體上，垂直推舉液體上升；另一種是靠氣體與液體之間的摩擦作用，攜帶液體上升。

（二）自噴井采油設備

自噴采油設備包括井口設備和地面流程設備。

1．井口設備

自噴井井口裝置從下到上依次是套管頭、油管頭和采油樹三部分，如圖5-3所示。自噴井的井口設備是其他各類采油井的基礎設備，其他采油方式的井口裝置都是以此為基礎。

圖5-3自噴井井口結構圖

1—清蠟閘門；2—生產閘門；3—油管頭四通；4—總閘門；5—套管四通；6—套管閘門；7—回壓閘門；8—防噴管；9—油嘴套；10—油壓表；11—回壓表；12—套壓表；13—單流閥；14—套管頭；15—取樣閥門；16—油管頭

1）套管頭

套管頭在井口裝置的下端，是連接套管和各種井口裝置的一種部件，由本體、套管懸掛器和密封組件組成。其作用是支持技術套管和油層套管的重力，密封各層套管間的環形空間，為安裝防噴器、油管頭和采油樹等上部井口裝置提供過渡連接，并通過套管頭本體上的兩個側口可以進行補擠水泥、監控井液和平衡液等作業。

2）油管頭

油管頭安裝于采油樹和套管頭之間，其上法蘭平面為計算油補距和井深數據的基準面。其作用是支撐井內油管的重力；與油管懸掛器配合密封油管和套管的環形空間；為下接套管頭、上接采油樹提供過渡；并通過油管頭四通體上的兩個側口（接套管閥門），完成注平衡液及洗井等作業。

3）采油樹

采油樹是指油管頭以上的部分，連接方式有法蘭式和卡箍式。采油樹的作用是控制和調節油井生產，引導從井中噴出的油氣進入出油管線，實現下井工具儀器的起下等。

采油樹的主要組成部件及附件的作用如下：

（1）總閘門：安裝在油管頭的上面，用于控制油氣流入采油樹的通道，因此，在正常生產時它都是全開的，只有在需要長期關井或其他情況下才關閉。

（2）油管四通（或三通）：其上下分別與清蠟閘門和總閘門相連，兩側（或一側）與生產閘門相連。它既是連接部件，也是油氣流出和下井儀器的通道。

（3）生產閘門：安裝在油管四通或三通的兩側，其作用是控制油氣流向出油管線。正常生產時，生產閘門總是打開的，在更換檢查油嘴或油井停產時才關閉。

（4）清蠟閘門：安裝在采油樹最上端的一個閘門。正常生產時保持開啟狀態以便觀察油管壓力，它的上面可連接清蠟或試井用的防噴管，清蠟或試井時打開，清蠟或試井后關閉。

（5）套管四通：其上面與總閥門相通，下部連接套管頭，左右與套管閘門相連。它是油管套管匯集分流的主要部件。通過它密封油套環空、油套分流。外部是套管壓力，內部是油管壓力。

（6）回壓閘門：安裝在油嘴后的出油管線上，在檢查和更換油嘴以及維修生產閘門及修井作業時關閉，以防止出油管線內的流體倒流，有的油井在此位置上裝了一個單流閥代替了回壓閘門。

（7）防噴管：防噴管是用φ63mm（2.5in）油管制成，外部套φ89mm（3.5in）管，環空內循環蒸汽或熱水（油）保溫（不保溫循環的就不用外套），在自噴井中有兩個作用：一是在清蠟前后起下清蠟工具及溶化刮蠟片帶上來的蠟；二是各種測試、試井時的工具起下。

（8）單流閥：防止流出井口原油倒流回井筒。

2．地面流程主要設備

一般來說，自噴井井口地面流程都安裝一套能夠控制、調節油氣產量的采油樹；還有對油井產物和井口設備加熱保溫的一套裝置，以及計量油氣產量的裝置，主要包括加熱爐、油氣分離器、高壓離心泵及地面管線等。這一系列流程設備對其他采油方式也具有通用性。

二、機械采油

在油田開發過程中，由于油層本身壓力就很低，或由于開發一段時間后油層壓力下降，使油井不能自噴或不能保持自噴，有時雖能自噴但產量很低，必須借助人為能量進行采油，即利用一定的機械設備（地面和井下）將井中油氣采至地面的方法。機械采油可分為有桿泵采油和無桿泵采油兩大類。

（一）有桿泵采油

有桿泵采油裝置包括游梁式抽油機—深井泵裝置和地面驅動螺桿泵抽油裝置。

1．游梁式抽油機—深井泵裝置

1）游梁式抽油機

游梁式抽油機結構見圖5-4。它是有桿泵采油的主要地面機械傳動裝置。它和抽油桿、深井泵配合使用，能將原油抽到地面。使用抽油裝置的油井通常稱為“抽油井”。抽油機的工作特點是連續運轉、長年在野外、無人值守。因此，對抽油機的要求應當是強度高、使用壽命長、有一定的超載能力、安裝維修簡單、適應性強。

圖5-4游梁式抽油機結構圖

1—懸蠅器；2—毛辮子；3—驢頭；4—游梁；5—支架軸；6—橫梁軸；7—橫梁；8—連桿；9—平衡塊；10—曲柄；11—大皮帶輪；12—皮帶；13—電動機；14—輸入軸；15—輸出軸；16—曲柄銷；17—支架；18—底座；19—光桿

（1）主要部件的作用。

①驢頭：裝在游梁的前端，其作用是保證抽油時光桿始終對準井口中心位置。驢頭的弧線是以支架軸承為圓心、游梁前臂長為半徑畫弧而得到的。

②游梁：游梁固定在支架上，前端安裝驢頭承受井下負荷，后端連接連桿、曲柄、減速箱傳送電動機的動力。

③曲柄—連桿機構：它的作用是將電動機的旋轉運動變成驢頭的上下往復運動。在曲柄上有4～8個孔，是調節沖程時用的。

④減速箱：它的作用是將電動機的高速旋轉運動變成曲柄軸的低速轉動，同時支撐平衡塊。

⑤平衡塊：平衡塊裝在抽油機游梁尾部或曲柄軸上。它的作用是：當抽油機上沖程時，平衡塊向下運動，幫助克服驢頭上的負荷；在下沖程時，電動機使平衡塊向上運動，儲存能量。在平衡塊的作用下，可以減少抽油機上下沖程的負荷差別。

⑥懸繩器：它是連接光桿和驢頭的柔性連接件，還可以供動力儀測示功圖用。

（2）工作原理。

電動機將其高速旋轉運動通過皮帶和減速箱傳給曲柄軸，并帶動曲柄軸作低速旋轉運動；曲柄又通過連桿經橫梁帶動游梁上下擺動。游梁前端裝有驢頭，掛在驢頭上的懸繩器便帶動抽油桿作上下垂直往復運動，抽油桿帶動活塞運動，從而將原油抽出井筒。

2）深井泵

深井泵是油井的核心抽油設備，它是通過抽油桿和油管下到井中并沉沒在液面以下一定深度，靠抽吸作用將原油送到地面。

深井泵主要由工作筒（包括外筒和襯套）、活塞、游動閥（排出閥）及固定閥（吸入閥）組成，其工作原理見圖5-5。

圖5-5泵的工作原理圖

1—排出閥；2—活塞；3—襯套；4—吸入閥

上沖程：驢頭上行，抽油桿柱帶著活塞上行，活塞上的游動閥受內液柱的壓力而關閉。如管內已經充滿液體，則將在井口排出相當于活塞沖程長度的一段液體。與此同時，活塞下面泵筒內的壓力降低，當泵內壓力低于沉沒壓力（環行空間液柱壓力）時，在沉沒壓力的作用下固定閥被打開，原油進入泵內占據活塞所讓出的體積，如圖5-5（a）所示。

下沖程：驢頭下行，抽油桿柱帶著活塞向下運動，吸入泵內的液體受壓，泵內壓力升高。當此壓力與環形空間液柱壓力相等時，固定閥靠自重而關閉。在活塞繼續下行中，泵內壓力繼續升高，當泵內壓力超過活塞以上液柱壓力時，游動閥被頂開，活塞下部的液體通過游動閥進入上部油管中，即液體從泵中排出，如圖5-5（b）所示。

3）抽油桿及井口裝置

（1）抽油桿。

抽油桿是抽油裝置的重要組成部分，它上連抽油機，下接深井泵，起中間傳遞動力的作用。抽油桿的工作過程中受到多種載荷的作用，且上下運動過程中受力極不均勻，上行時受力大，下行時受力小。這樣一大一小反復作用的結果，很容易使金屬疲勞，使抽油桿產生斷裂。因此，要求抽油桿強度高、耐磨、耐疲勞。

抽油桿一般是由實心圓形鋼材制成的桿件。兩端均有加粗的鍛頭，下面有連接螺紋和搭扳手用的方形斷面。抽油桿柱最上面的一根抽油桿稱為光桿。光桿與井口密封填料盒配合使用，起密封井口的作用。

（2）井口裝置。

抽油井井口裝置和自噴井相似，承受壓力較低。它主要由套管四通（或套管三通）、油管四通（或油管三通）、膠皮閘門和光桿密封段（或密封填料盒）組成，其他附件的多少及連接方法，視各油田的具體情況而定。但無論采取什么形式，抽油井井口裝置必須具備能測示功圖、動液面，能取樣、觀察壓力等功能，并且要方便操作和管理。圖5-6是抽油井摻水井口裝置。

圖5-6抽油機摻水井口裝置

1—膠皮閘門；2—油管放空閥門；3—總閘門；4—套管測試閘門；5—套管閘門；6—回壓閘門；7—直通閥門（小循環）；8—熱洗閥門；9—摻水閥門（大循環）；10—單流閥；11—摻水調節閥；12—生產閘閥門；13—油壓表；14—光桿密封段；15—套壓表；16—套管出液閥

2．地面驅動螺桿泵抽油裝置

20世紀70年代后期，螺桿泵開始應用于原油開采。螺桿泵是一種容積式泵，按驅動形式可分為地面驅動螺桿泵和井下驅動螺桿泵。

地面驅動螺桿泵設備如圖5-7所示。它是由地面驅動系統、抽油桿柱、抽油桿柱扶正器、螺桿泵等部分組成。其工作原理是：螺桿泵是靠空腔排油（即轉子與定子間形成的一個個互不連通的封閉腔室），當轉子轉動時，封閉空腔沿軸線方向由吸入端向排出端方向運移。封閉腔在排出端消失，空腔內的原油也就隨之由吸入端均勻地擠到排出端，同時又在吸入端重新形成新的低壓空腔將原油吸入。這樣，封閉空腔不斷地形成、運移和消失，原油便不斷地充滿、擠壓和排出，從而把井中的原油不斷地吸入，通過油管舉升到井口。

圖5-7螺桿泵采油示意圖

1—電控箱；2—電動機；3—皮帶；4—減速箱；5—方卡子；6—專用井口；7—套壓表；8—抽油桿；9—油管；10—抽油桿扶正器；11、16—油管扶正器；12—定子；13—轉子；14—定位銷；15—油管防脫裝置；17—篩管；18—套管；19—絲堵

螺桿泵采油裝置結構簡單，占地面積小，有利于海上平臺和叢式井組采油；只有一個運動件（轉子），適合稠油井和出砂井應用；排量均勻，無脈動排油特征；閥內無閥件和復雜的流道，水力損失小；泵實際揚程受液體黏度影響大，黏度上升，泵揚程下降較大。

（二）無桿泵采油

無桿泵采油包括氣舉采油、電動潛油離心泵采油、井下驅動螺桿泵采油、水力活塞泵采油和射流泵采油。

1．氣舉采油

當油氣能量不足以維持油井自噴時，為使油井繼續出油，人為地將氣體（天然氣或空氣）壓入井底，利用氣體的膨脹能量將原油升舉到地面，這種采油方法稱為氣舉采油法。氣舉方式有環形空間進氣方式和中心進氣方式兩種。

氣舉采油法的井口、井下設備比較簡單，管理調節與自噴井一樣方便。

1）氣舉原理

以環形空間進氣方式為例。油井停產時，油管、套管內的液面在同一個位置上。開動壓風機向油套環形空間注入壓縮氣體（空氣或天然氣），環形空間液面被擠壓向下（如果不考慮液體被擠進油層，則環形空間內的液體全部進入油管），油管內液面上升，當環形空間的液面下降到管鞋時，壓風機達到最大壓力，稱為氣舉啟動壓力。當壓縮氣進入油管后，油管內原油混氣，液面不斷升高，直至噴出地面。

在開始噴出之前，井底壓力總是大于油層壓力。噴出之后，由于環形空間繼續壓入氣體，油管內混氣液體不斷噴出，使混氣液體的密度也越來越小，管鞋壓力急劇下降。當井底壓力低于油層壓力時，原油便從油層流入井底。由于油層出油，使油管內混氣液體的重度稍有增加，因而使壓縮機的壓力又有所上升，經過一段時間后趨于穩定，穩定后的壓風機壓力稱為氣舉工作壓力。這時，油層連續不斷地穩定出油，井口連續不斷地生產。

2）氣舉方式

氣舉方式有兩種：

（1）環形空間進氣方式。該氣舉方式也稱反舉。它是指壓縮氣體從油套環形空間注入，原油從油管中舉出。

（2）中心進氣方式。它與環形空間進氣方式正好相反，即從油管注氣，原油從油套環形空間返出。該氣舉方式也稱正舉。

當油中含蠟、含砂時，如采用中心進氣，因油流在環形空間流速低，砂子易沉降下來，同時在管子外壁的蠟也難清除，所以在實際工作中，多采用環形空間進氣方式。

3）氣舉采油的特點

氣舉采油的優點：井下設備一次性投資低，維修工作量小；井下無摩擦件，適宜于含砂、蠟、水的井；不受開采液體中腐蝕性物質和高溫的影響；易于在斜井、拐彎井、海上平臺使用；易于集中管理和控制。缺點：氣舉采油必須有充足的氣源；如在高壓下連續氣舉工作，安全性較差；套管損壞了的高產井、結蠟井和稠油井不宜采用氣舉；小油田和單井使用氣舉采油效果較差。

圖5-8潛油電泵井裝置示意圖

2．電動潛油離心泵采油

電動潛油離心泵（簡稱潛油電泵或電泵）屬于無桿泵抽油設備。它是用油管把離心泵和潛油電動機下入井中，用潛油電動機帶動離心泵把油舉升到地面。電泵的排量及揚程調節范圍大，適應性強，地面工藝流程簡單，管理方便，容易實現自動化，經濟效益高。

電泵設備由地面、中間和井下三大部分組成，如圖5-8所示。

地面部分由變壓器、接線盒、控制柜（配電盤）、電纜及井口裝置等組成，主要起控制、保護、記錄的作用。

中間部分主要是電纜，有動力電纜和引線電纜。動力電纜將地面電流傳送到井下引線電纜；而引線電纜的作用是連接動力電纜和電動機。

井下部分一般自上而下依次是泄油閥、單流閥和井下機組。井下機組包括多級離心泵、油氣分離器、保護器和潛油電動機。有的電泵井潛油電動機下部還裝有監測裝置，可測定井底壓力、溫度、電動機絕緣程度、液面升降情況，并將信號傳送給地面控制臺。

潛油電動機安裝在井下機組的最下部，是電泵的動力。地面的高壓電流經電纜傳輸給潛油電動機。潛油電動機把電能變為機械能輸出，通過軸帶動電泵工作。保護器安裝在潛油電動機的上部，起平衡電動機中的壓力，潤滑、密封電動機的作用。油氣分離器通常安裝在保護器的上端、多級離心泵的下端，用來分離原油中的游離氣體，提高泵效。多級離心泵由固定部分和轉動部分組成。轉動部分有泵軸，軸上安裝有大量葉輪。當電動機帶動泵軸上的葉輪高速旋轉時，充滿在葉輪內的液體在離心力的作用下，被甩向葉輪的四周，給井液加速，使井液具有動能，并由導殼引入次一級葉輪，這樣逐級疊加后就獲得一定揚程，并將井液舉升到地面。

電泵機組的工作過程可簡單地敘述為：地面電源通過潛油電泵專用電纜輸入給井下的潛油電動機，潛油電動機就帶動多級離心泵旋轉，通過離心泵多級葉輪的旋轉離心作用，將井底原油舉升抽汲到地面。

實踐表明，對于強水淹井、高產井、不同深度井以及定向井、多砂和多蠟井，電泵的使用效果都很好。其排量范圍為16～14310m3/d；最大下泵深度可達4600m，井下最高工作溫度可達230℃。

3．井下驅動螺桿泵采油

與地面驅動螺桿泵不同的是，井下驅動螺桿泵動力置于井底，不用抽油桿。其工作原理是：用油管將泵與電動機、保護器下入井內液面以下，電動機通過偏心聯軸節帶動螺桿轉動，而螺桿又是裝在襯套中，螺桿與襯套所形成的腔室之間是隔離的，當螺桿轉動時，這些腔室逐漸由下而上運動，使液體壓力不斷提高，從而將井液送到地面。

就目前的情況來看，地面驅動螺桿泵從技術上比較成熟；井下驅動螺桿泵有很多優點，但還處于實驗階段。

4．水力活塞泵采油

水力活塞泵是一種液壓傳動的無桿泵抽油裝置，是液壓傳動在抽油設備上的應用。與有桿泵相比，其根本特點是改變了能量的傳遞方式。水力活塞泵由地面、中間和井下三大部分組成，如圖5-9所示。

圖5-9開式水力活塞泵采油系統

1—高壓控制管匯；2—地面動力泵；3—發動機；4—動力液處理罐；5—井口裝置；6—井下泵工作筒；7—沉沒泵

地面部分包括動力液處理罐、發動機、地面動力泵、高壓控制管匯、閥組及井口裝置，擔負提供動力的任務。

中間部分是動力液由地面到井下機組的中心油管，乏動力液和產出液排至地面的專門通道。

井下部分由工作筒和沉沒泵等組成，起抽油的主要作用。

水力活塞泵的工作原理是：電動機帶動地面動力泵，從儲液罐來的液體經動力泵升壓后進入中心油管，高壓動力液體進入井下的水力活塞泵后，帶動泵工作，抽汲的液體和做功后的動力液共同經外層油管返回地面。

水力活塞泵排量范圍較大（16～1600m3/d），對油層深度、含蠟、稠油、斜井及水平井具有較強的適應性，可用于各種條件的油井開采，并可在溫度相對較高的井內工作。但機組結構復雜，加工精度要求高，動力液計量困難。

圖5-10射流泵工作原理圖

5．射流泵采油裝置

射流泵分為地面部分、中間部分和井下部分。其中地面部分和中間部分與水力活塞泵相同，所不同的是水力噴射泵只能安裝成開式動力液循環系統。井下部分是射流泵，由噴嘴、喉管和擴散管三部分組成，如圖5-10所示。

射流泵的工作原理：動力液從油管注入，經射流泵的上部流至噴嘴噴出，進入與地層液相連通的混合室。在噴嘴處，動力液的總壓頭幾乎全部變為速度水頭。進入混合室的原油則被動力液抽汲，與動力液混合后流入喉管，在喉管內進行動量和動能轉換，然后通過斷面逐漸擴大的擴散管，使速度水頭轉換為壓力水頭，從而將混合液舉升到地面。

射流泵的特點：井下設備沒有動力件；射流泵可坐入與水力活塞泵相同的工作筒內；不受舉升高度的限制；適于高產液井；初期投資高；腐蝕和磨損會使噴嘴損壞；地面設備維修費用相當高。

什么是氣舉采油？

氣舉采油技術已有一百多年的歷史。國外主要產油國，氣舉采油占人工舉升采油的15%，氣舉采油的產液量占機采總量的30%，為第二大人工舉升方式。我國中原、塔里木、吐哈、大慶、遼河、四川、南海東部等油氣田相繼采用了氣舉采油方法，已初步形成一定的氣舉采油生產規模。氣舉采油設計正在向計算機自動化發展，工藝逐步配套，效率不斷提高。

氣舉采油(Gas Lift)是從地面將高壓氣體注入油井中，降低油管內氣、液混合物的密度，從而降低井底流壓的一種機械采油方法。利用氣體的膨脹能舉升井筒中液體，使停噴、間噴或自噴能力差的油井恢復生產或增強生產能力。

氣舉井與自噴井有許多相似之處，其井筒流動規律基本相同。自噴井依靠油層本身的能量生產，而氣舉井的主要能量來自于高壓氣體。油管下到油層中部，沉沒度最大，可獲得最高的油管工作效率。即使將來油層壓力下降，也能保持較好的氣舉油效果。

氣舉采油的優點很多，如排液量范圍大、舉升深度大、井下無機械磨損件、操作管理方便等。對含砂、結蠟、結垢以及含腐蝕性介質的油井優勢明顯。也可用于油井誘噴、排液、氣井排水采氣及小井眼的采油等。特別適用于有高壓氣源可供利用的油井。深井、高氣油比一和復雜結構油井的生產費用明顯低于其他人工舉升方式。

氣舉方式分為連續氣舉和間歇氣舉。可根據產液量或產液指數、井底壓力、舉升高度、氣液比等做出選擇。

一、氣舉系統多數氣舉系統設計成氣體可重復循環的流程。從油中分離出來的低壓天然氣經壓縮機增壓，重新注入油井以舉升液體。少數井可以直接利用高壓氣井的氣源。

圖6-11所示的循環系統適于連續氣舉。為保證間歇氣舉的瞬時注氣，可增加儲氣罐，僅利用管線的貯氣能力難以操作和調節。氣舉系統一般由壓氣站、地面配氣站、單井生產系統和地面生產系統構成。在此只討論單井生產系統，地面生產系統與其他舉升方式基本相同。

圖6-11氣舉系統示意圖

1.壓氣站壓氣站主要包括進氣處理裝置和壓縮機組，后者是核心。常用天然氣作為氣舉的工作介質，有時也用氮氣或燃燒過的空氣。工作介質的質量會直接影響壓縮機的效率和壽命。壓氣站多選用往復式壓縮機。

2.配氣站配氣站的作用是按一定的壓力和流量，給各氣舉井分配高壓氣體。連續氣舉可在配氣站按需分配氣量,也可用井口節流裝置的孔徑來控制單井的注氣量;對于間歇氣舉，必須增加精心設計的配注開關系統。在配氣站或井口一般采用雙筆記錄儀，連續記錄各氣舉井的油壓、套壓變化，以便及時了解單井工況。

3.氣舉采油井氣舉采油井有兩條通道,一條是油、套管環形空間，壓縮氣體的進入通道；另一條是油管，油氣混合物的產出通道。兩條通道的作用可以互換。油、套管環形空間和油管構成U型管。到達井口的高壓氣體的壓力是氣舉井生產的地面注氣壓力。在井口可以安裝氣嘴，以便將來氣壓力降到井口所需的注氣壓力。

4.氣舉管柱結構常用的單管氣舉管柱結構有開式、半閉式和閉式三種。

1)開式管柱油管管柱不帶封隔器，氣體能從油管底部進入油管,如圖6-12(a)所示。地面注氣壓力波動會引起環空液面升降。每次關井后，必須重新卸載。一般不宜采用此種管柱結構。

圖 6-12氣舉井管柱結構

2)半閉式管柱單封隔器完井，能阻止注入氣體從油管底部進入油管。油井一旦卸載，流體就無法回到油、套環形空間(環空)。這種結構既適用于連續氣舉也適用于間歇氣舉，如圖6-12(b)所示。

3)閉式管柱單封隔器及固定閥完井。以半閉式裝置為基礎，在油管柱末端加裝單流閥。避免了開式結構的種種弊端，使高壓氣體和井筒液體不能進入地層，如圖6-12(c)所示。

二、連續氣舉連續氣舉(Continuous Gas Lift)是最常用的氣舉采油方式。可以看作是自噴井生產的一種變型。在氣舉過程中，高壓氣體連續地從油、套環形空間注入，通過裝在油管上的氣舉閥進入油管，并與油井產出的流體混合，降低混合液的密度，從而降低井底流壓，將井筒流體連續舉升到地面,同時地層連續、穩定地生產。連續氣舉也可以采用油管注氣，環空產出混氣液的方式。氣舉設備(Gas Lift Equipment)主要包括壓縮機、配氣管匯、注入管柱、氣舉閥及相關的計量控制設備等。

連續氣舉的顯著特點是：能夠充分利用注入氣和地層產出氣的膨脹能量；注氣量和產液量相對穩定；排液量大。對于2000m深的油井，連續氣舉的經濟產量一般大于30m3/d。

三、啟動壓力和工作壓力油井停產后，井筒積液不斷增加。油管和套管內的液面最終會上升到一定位置并穩定下來，這時的液面叫靜液面(Static Liquid Level)。油井穩定生產時的環空液面叫動液面(Procing Fluid Level)。

當壓縮機向油、套環形空間注入高壓氣體時，環空液面將被擠壓下降。根據U形管原理，環空中的液體將被擠入油管，使油管內液面上升。不斷提高壓縮機壓力，環空液面最終會降到油管鞋處，此時對應的井口注入壓力稱為啟動壓力。啟動壓力是使環空液面下降到油管鞋處，壓縮機需提供的最大壓力。高壓氣體進入油管后，混氣液密度降低，液面不斷升高直至噴出地面。不斷注入高壓氣體，井底流壓會持續降低。當其低于油層壓力時，油層中的流體會流到井中，致使油管內的混氣液密度有所增加，壓縮機的注入壓力也隨之增加。經過一段時間后趨于穩定，最后達到一個協調、穩定的工作狀態。油井達到穩定氣舉生產所對應的壓縮機壓力稱為工作壓力。

在上述過程中，壓縮機的壓力變化如圖6-13所示。pe為啟動壓力，是氣舉過程中最大的井口注入壓力。po為氣舉生產趨于穩定時的井口注入壓力，即工作壓力。啟動壓力與油管下入深度、直徑以及靜液面位置有關。在中、深油井中，如果油管下入較深，地面壓縮機將需要很高的輸出壓力才能將氣體經油管鞋注入油管，使油井投入正常生產。當靜液面深度一定時，降低油管下入深度可降低啟動壓力。但是，當降到一定程度時，油井將無法正常生產。氣舉井的啟動壓力有兩個極端值。

圖6-13壓縮機壓力變化曲線

(1)靜液面很高，靠近井口。環形空間的液面還沒有被擠到油管鞋，油管內的液面已溢出井口。此時，啟動壓力最大，就等于整個油管長度上的液柱壓力：

最大啟動壓力，Pa；L——油管長度，m；ρL——液體密度，kg/m3；g——重力加速度，m/s2。

(2)當油層的滲透性較好，而且被擠壓的液面下降很緩慢時，從環形空間擠出的液體部分被油層吸收。在極端情況下，液體全部被油層吸收。當高壓氣到達油管鞋時，油管中的液面幾乎沒有升高。這種情況下，啟動壓力最低，由油管的沉沒深度確定,即：

式中p″e——最小啟動壓力，Pa；h′——沉沒度，m。

沉沒度是油管沉沒在動液面以下的深度，即油管鞋到動液面的距離。

e和p″e之間。

由圖6-13可以看出,啟動壓力pe明顯高于工作壓力po。如果壓縮機的額定輸出壓力小于啟動壓力，就無法把環空中的液體壓入油管，氣體不能進入油管就無法實現氣舉。要想實現氣舉，需大功率的壓縮機來保證氣舉的啟動。但正常生產時又不需要這么大的功率，勢必造成壓縮機功率的浪費，并增加了投入成本。為了在低成本下實現氣舉，必須降低啟動壓力,有效的方法是安裝氣舉閥(Gas Lift Valve)。

四、氣舉卸載過程氣舉井的啟動過程實際上是降低井內流體載荷的過程。因此，也稱為卸載過程。

理論上講，氣舉深度可以從井口到井底。然而，高壓氣井或壓縮機組提供的注氣壓力有限，使氣舉深度受到限制。為此，必須用卸載閥逐級卸載，降低液面和氣舉的啟動壓力，降低井底流壓，增加地層的產出量。卸載是大多數氣舉井生產的前提。無論是連續氣舉，還是間歇氣舉，卸載都是必經的工藝過程。在各類氣舉裝置中，氣舉閥都是多只串聯下入井中，自上而下工作，保證舉升井在最短時間內完成逐段卸載。油管鞋以上20m處可預先設置一個底閥作備用，以適應地層壓力下降引起的舉升深度增加。

氣舉管柱下井時，所有氣舉閥處于打開狀態。注入環空的高壓氣體將環空流體通過所有的氣舉閥壓入油管；隨后，高壓氣通過露出的第一個氣舉閥進入油管，進行卸載；第二個氣舉閥露出后，第一個氣舉閥關閉，注入氣從第二個氣舉閥進入油管繼續卸載；第三個氣舉閥露出后，第二個氣舉閥也關閉，注入氣經第三個氣舉閥進入油管，卸載繼續進行。高壓氣體持續下壓環空液面，直至排液能力達到設計的生產能力，卸載成功。此時進氣的氣舉閥就是正常氣舉生產的工作閥。底閥暫不露出液面。

五、氣舉閥原始的氣舉工藝只是按照計算深度在油管上開一些小孔。注入的高壓氣體通過小孔進入油管，降低油管內的混合液密度，排出其上油管中的液體。當油管內的壓力下降到設定值時，需要關閉該孔，以便于高壓氣體集中進入第二個孔。氣舉閥應運而生，它就是可以根據需要能夠關閉的智能閥孔。其作用就是使高壓氣體中途進入油管，排出該氣舉閥之上的液體，從而降低啟動壓力。氣舉閥關系到氣舉井能否正常生產。氣舉閥的發明、充氣波紋管氣舉閥的問世，給氣舉工藝帶來了革命性的飛躍。

1.氣舉閥的作用氣舉閥的作用主要有以下幾點：

(1)在油管柱上形成可開關的注氣通道。

(2)降低啟動壓力,用較小的壓縮機把井內液面降至注氣點處，啟動氣舉,并以正常生產所需的注氣壓力按預期的產量進行開采。

(3)靈活改變注氣深度，以適應地層供液能力的變化；(4)改變舉升深度，增大油井生產壓差，清潔油層，解除污染。

(5)間歇氣舉的氣舉閥可以防止過高的注氣壓力對下一個注氣周期產生影響。控制每個周期的注氣量。

(6)單流氣舉閥可以阻止井液從油管向環空倒流。

2.氣舉閥的結構最常用的是充氣波紋管氣舉閥，它由充氣波紋管、閥桿、閥球和閥孔等構成。在波紋管內預先充入氮氣構成加載單元，起到類似于彈簧的加載作用。如圖6-14所示，由于波紋管的承壓面積Ab大于閥孔的截面積Av作用于Ab上的壓力就是氣舉閥的控制壓力。因此，(a)圖所示為氣壓(即奎壓)控制氣舉閥；(b)圖為液壓(即油壓)控制氣舉閥。因充氣壓力隨環境溫度而變化，氣舉閥下井前要以井溫為準調試波紋管腔室的充氮壓力。

圖6-14充氣波紋管氣舉閥六、間歇氣舉間歇氣舉(Intermittent Gas Lift)是指將高壓氣體間歇地注入井內，使井內的液體周期性地噴出井口的采油方式。間歇氣舉能建立更低的井底流壓，但需要的瞬時注氣量更大。對于低壓地層、中低產量階段，間歇氣舉在經濟成本和靈活性方面，優于其他人工舉升方式。

間歇氣舉有常規間歇氣舉、柱塞氣舉、腔室氣舉、球塞氣舉等多種形式,前兩種最為常用。間歇氣舉僅適用于油管氣舉，普遍選用半閉式或閉式氣舉裝置。間歇氣舉大多使用液壓控制氣舉閥，要求工作閥具有大孔徑注氣通道，并且能迅速打開，以便有效地將液體段塞頂替到地面上來。同時，最大限度地降低注入氣的竄流量和液體的回落量。

1.常規間歇氣舉常規間歇氣舉是連續氣舉的一種變型，將連續注氣改為間歇注氣。因此，連續氣舉的卸載、設計等都可用于常規間歇氣舉。當連續氣舉不能順利實施卸載時，可以用常規間歇氣舉提高瞬時注氣量，卸載后再用連續氣舉方式進行生產。在氣舉開采中后期，為了節省氣源或增加排液深度，也常常把連續氣舉改為常規間歇氣舉。常規間歇氣舉可以作為強化排液的手段。

從地面上調節注氣壓力，只有當工作閥之上聚積了足夠高度的液柱時，工作閥才能被打開，使氣體進入油管而舉升液體。一個注氣周期可分為四個階段。

1)液體在油管中上升在這個階段，來自供氣管線的氣體經地面控制器進入環空，再通過工作閥進入油管內，推動液體段塞向上運動。同時，流體繼續從地層流入井底。上升過程中，由于注入氣的滑脫竄入及充氣尾端回落，液體段塞的長度逐漸減小。當液體段塞頂部到達地面時，這個階段結束。

2)液柱產出液體不斷上升，部分液柱從井口產出。加上氣體的竄入和液體回落，油管中液體段塞的長度急劇縮短，流速變得很大。當氣體前沿到達井口時，這個階段結束。只有在最短的時間內把整個液體段塞舉升到地面，才可獲得良好的經濟效果,因此工作閥必須是快速打開型的，使氣體能夠高速通過工作閥的整個截面。前兩個生產階段，液體的速度不應降低。

3)夾帶液的產出當氣泡突破液體到達地面時，該階段開始。液體段塞的產出減小了液柱壓力和系統阻力，導致氣體流速迅速增加。高速氣流的沖刷使液膜破碎成液滴，大量液滴伴隨氣流被帶出井口。這個階段持續到油管內的氣體停止流動。

4)液柱再生未產出的液滴、管壁上的液膜回落到油管底部與油層產出的液體匯合。再次把氣體注入環形空間，壓力達到預定值時，打開快速開啟型工作閥，開始下一個新的循環周期。

在間歇氣舉的四個階段中，只要井底流動壓差存在，地層流體就不斷流向井底。

2.柱塞氣舉通過對常規間歇氣舉的管流特征及工況分析發現,氣體竄流和液體回落對氣舉效率的影響極大。柱塞氣舉就是在油管中增加一個活動柱塞，形成氣、液間的固體界面，阻止或減少液體回落和氣體竄流。柱塞氣舉能夠降低氣體注入量，增加每周期的產液量，提高舉升效率。而且，柱塞周而復始的往復運動還能防止結蠟、結垢。柱塞氣舉是常規間歇氣舉的一種變型。

柱塞是柱塞氣舉的心臟部件，其結構和材料對舉升效果影響極大。柱塞有許多類型，不同柱塞的液體回落量不盡相同。理想的柱塞應包括以下三方面的特性：

(1)柱塞要有良好的耐磨性、抗震性和在油管內的防卡性；(2)在上行過程中，柱塞與油管間要有良好的密封性能；(3)在下落過程中，柱塞能迅速通過氣體或液體下降，下降阻力小。

不同的井能量不同，同一口井在不同時期能量也不一樣。根據地層能量大小可將柱塞氣舉分為普通柱塞氣舉和注氣柱塞氣舉。當地層氣液比達到最佳時，井剛好能在最佳條件下運行。當地層氣液比大于最低氣液比時，利用地層能量就能進行柱塞氣舉，即普通柱塞氣舉。普通柱塞氣舉是自噴的延伸,每個循環周期分為三個階段：柱塞上行，柱塞下落和壓力恢復。

當地層氣液比小于最低氣液比時，僅僅依靠地層的能量是不能實現柱塞氣舉的。需要補充注氣的柱塞氣舉稱為注氣柱塞氣舉。根據其運行條件和柱塞的動態特征，每個循環劃分為四個不同的階段：柱塞上行、液體段塞產出、氣體放噴和段塞再生(氣體壓力恢復)，與常規間歇氣舉的各階段一一對應。

設計合理的液壓泵的吸油管應該比壓油管長點還是細點還是怎么樣？

為了防止油泵空吸，吸油管應當粗點，這個在泵的安裝手冊上有推薦尺寸，并且應該盡量的短。

一些高壓柱塞泵采取倒灌自吸的方式，口徑和長度都有推薦值。

壓油管，應當是出油管吧，這個尺寸應該看排量大小和經濟性。

管子的流量夠了盡量就細點，可以節約費用。

設計合理的液壓泵的吸油管的長度是多少

設計合理的液壓泵的吸油管的長度不長于12米。

根據中國家電網顯示無縫鋼管一般受生產工藝制約，每根長度一般不長于12米。

液壓泵為液壓傳動提供加壓液體的一種液壓元件，是泵的一種。

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