在水力活塞泵在選擇和使用前,必須考慮油井條件及原油特性,并以此確定水力活塞泵井下機組的安裝形式。實踐證明,水力活塞泵的不同安裝形式對其工作參數(特別是排量)影響很大。
1.水力活塞泵采油的選用原則
(1)選用水力活塞泵采油的原則
①油藏特點和油井條件適于采用水力活塞泵。
②泵的排量和實際具備的舉升高度能滿足油井產量要求。
③在與其他機械采油方式對比論證時,選擇水力活塞泵應具有明顯的社會和經濟效益。
④能滿足所要求的工藝條件,包括動力液質量和用量的保證、專用設備及工具的配套、計量系統的精度保證、井下泵及其配套設備的可靠性應能保證整個系統常年連續正常運轉。
(2)選用水力活塞泵應考慮的問題
①根據油層的不同滲透率、生產壓差選擇合適的泵壓力比。
②為防止游離氣進入泵內,泵掛深度必須盡可能地保證大于飽和壓力。
③由于各種條件的限制不能保證泵的吸入壓力高于飽和壓力時,必須采取相應措施或采用合適泵型及井下管柱。
④對于原油凝固點較高和高粘稠油井,在采用熱動力液抽油時應選擇理論流量合適的水力活塞泵泵型,以保證正常生產所需的產液溫度。
⑤對于高含水井應盡可能選用閉式循環系統的水力活塞泵。
2.水力活塞泵井下機組的安裝形式
水力活塞泵井下機組在油井中的安裝形式有固定安裝式、插入式和投入式三種基本類型。
(1)固定式。水力活塞泵井下機組隨油管柱一起下入井內,并固定在一個套管封隔器上。動力液從油管送入井內,原油和乏動力液從油管和套管的環形空間返回地面,屬于單管柱開式循環,所有自由氣必須經水力活塞泵井下機組導出。另一種固定式安裝,多了一層動力油管柱,屬于同心雙管柱閉式循環,自由氣全部從油管與套管間的環形空間導出。對于固定式安裝,檢泵時,要起出全部管柱。
(2)插入式。沉沒泵連接在動力油管柱下端,從地面下人并插入與外油管固定在一起的泵工作筒內。動力液從動力油管注入井內,驅動井下機組;原油和乏動力液從動力油管與外油管間的環形空間返回地面;所有自由氣全部從外油管和套管間的環形空間導出。檢泵時,只需起出動力油管柱即可。
(3)投入式。平行管投入式安裝,泵工作筒隨同動力油管下人井內,沉沒泵從井口投入,可用循環動力液在管柱中起下。水力活塞泵井下機組從大直徑油管柱中循環至井底,并在一個固定閥座上形成密封;上部的密封進入油管內壁的一個專用環箍處;動力液從大直徑油管柱中進入井下機組的液動機,原油和乏動力液從小直徑油管柱中排到地面;自由氣從套管中導出。單管柱開式循環投入式安裝,只需一條油管柱下到套管封隔器上即可。動力液從管柱中送人井下機組的液動機,而原油和乏動力液則從套管中排至地面;自由氣則由井下機組導出。我國油田大多采用這種安裝方式,即水力活塞泵加封隔器的安裝形式,其井下管柱和地面泵站的工藝流程最為簡單。圖8—43所示為這種方式的起、下泵流程。