一、目的及要求：
了解油田生产工艺流程，了解油气田开采的地面装置及其工作原理，了解开采——集输——计量——油、气、水分离的整个油田生产过程，为将来参加工作打下基础。
二、实习地点及方式：
地点：采油厂某矿（六厂二矿等）。 方式：参观。
三、时间安排：三天半。
四、教学内容：
（一）单井生产原理及管理
1、自喷井装置及工作原理
自喷井井口装置主要包括三个部分：①油井控制部分——采油树。②油套管悬挂密封部分——油管头和套管头。③采油树附件，包括油嘴、压力表等。
①采油树：其作用是控制和调节油井生产，实现下井工具、仪表的起下操作和修井工作等。主要由套管四通、套管闸门、油管头、油管四通、总闸门、清蜡闸门及其所属附件组成。采油树按其连接方式不同分成三类：即法兰连接采油树、卡箍连接采油树和丝扣连接采油树。前者为老式采油树，因浪费钢材、拆装不便，已很少使用；后者则因丝扣使用不便、易损坏，也已基本淘汰。目前使用的主要为第二种。其基本结构如图1所示。
②套管头和油管头：套管头在整个采油树最下端，其作用是连接下井的各层套管，并密封各层套管的环形空间。油管头是从总闸门以下到套管四通大法兰的部分，包括套管四通和油管悬挂器。
③采油树附件：油嘴是用来控制和调节油井的产量的。不同尺寸的油嘴，对井底形成
图 1 大庆160型采油树示意图
1-清蜡闸门；2-套管四通；3-总闸门；4-套管压力表；5-套管闸门；6-生产闸门；7-油管压力表
的回压不同；生产压差不同，油井产量也就不同。按其安装部位不同可分为井下油嘴和地面油嘴。按结构分类可分为简易油嘴和多孔油嘴两大类。压力表的作用是用来观察和录取油套管资料的工具。装在生产闸门以外的压力表称为油管压力表（油压表），用以录取油管压力；装在套管闸门以外的压力表称为套管压力表（套压表），用于录取套管压力。
由于油田已进入三采或四采阶段，自喷井已极少见。
2、采油装置及工作原理 在油田开发过程中，当地层能量逐渐下降到不足以维持自喷或虽能自喷但产量过低，或一开始就不能自喷，就需要人工补充能量进行采油，即机械采油。其方法有气举采油和深井泵采油。而深井泵采油方法包括有杆泵采油及水力活塞泵、电动潜油泵及射流泵等无杆采油方法。有杆采油方法包括游梁式抽油机——深井泵装置和螺杆泵装置。在油田上广泛应用的是前者。有杆泵抽油装置由三部分组成（见图2）：地面部分——游梁式抽油机；
图2 有杆泵抽油装置示意图
1 吸入凡尔；2 泵筒；3 活塞；4 排出凡尔；5 抽油杆；6 油管；7 套管；
8 三通9盘根盒；10 驴头；11 游梁；12 连杆 ；13 曲柄；14 减速箱；15-动力机（电动机）
井下部分——抽油泵；中间部分——抽油杆柱。其工作原理是：由电动机经传动皮带将高速的旋转运动传递给减速箱；经三轴二级减速后，再由曲柄杆连杆机构将旋转运动变为游梁的上、下摆动。挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动抽油泵柱塞作上、下往复运动，从而将原油抽至地面。
（1）抽油机装置及工作原理：
抽油机是有杆泵采油的主要地面设备，可分为有梁式和无梁式两种类型。前者在大庆被广泛采用，而后者为正在推广的新机型。有梁式抽油机又分为普通型（包括常规型和前置游梁式）；变形游梁式（包括异相曲柄式、六连杆增程式、双驴头式、摇杆平衡游梁式、双摆增程式、游梁斜直井式）两类。它们的装置结构和工作原理大同小异。最常用的为常规游梁抽油机，其装置结构见图3。无游梁式抽油机包括链条式、增距式和宽带式等几种类型，它的特点为长冲程低冲次，适合于深井和稠油井采油。目前在大庆使用的较少。
图3常规型游梁式抽油机结构示意图
抽油泵是有杆泵抽油系统中的主要设备，作业时安装在井下油管柱的下部，沉没在井筒中，通过抽油杆带动其工作。主要由工作筒（外筒和衬套）、柱塞及阀（游动阀和固定阀）组成（图4）。游动阀又叫做排出阀（或上部阀）；固定阀又叫吸入阀（或下部阀）。泵的活塞上、下运动一次叫做一个冲程。活塞在每分钟内完成向上、下冲程的次数叫冲次，上冲程是油杆带动活塞向上运动，活塞上的游动阀受油管内液柱压力作用而关闭，泵内压力随之降低。固定阀在沉没压力与泵内压力构成的压差作用下，克服重力而被打开，原油进泵而井口排油。下冲程是抽油杆柱带动活塞向下运动，固定阀一开始就关闭，泵内压力逐渐升高。当泵内压力升高到大于活塞以上液柱压力和游动阀重力时，游动阀被顶开，活塞下部液体通过游动阀进入活塞上部，泵内液体排向油管。上、下冲程不断地交替进行，就使得原油不断地被举升到地面上来。
（2）有杆泵采油井口装置及井口流程
有杆泵井口装有采油树。应用较广泛有KY——250型和可转动偏心井口型两种。前者在大庆较常见，主要由套管法兰、套管四通、套管阀门、油管头上法兰、总阀门、油管四通、生产阀门、油嘴套等组成（见图5）。
抽油井井口流程，主要有单管流程、双管掺热流程与三管热水伴随流程。单管生产井
图4抽油泵结构示意图
图5 KY-250型采油树
1-套管法兰；2-套管四通；3-套管阀门；4-卡箍；5-油管头上法兰；6-总阀门；7-油嘴套；
8-生产阀门；9-油管四通；10-压力表；11-压力表截止阀；12-接头
口装置流程如图6所示。从油井生产出的油水混合物经过油嘴进入出油管线，然后通过集油干线进入计量站计量、汇集，输往转油站或联合站，它用于以下三种情况：油井出油温度达50~60℃以上；外界气温常年较高，最低在-10℃以下；在高含水期开发的油田上。
双管掺热水井口流程包括掺水保温流程、热洗流程、地面循环流程（图7）。其生产流程是将联合站脱后污水加热，返输回油井口，在油嘴后掺入出油管线，提高集油管线中原油的温度。同时，脱后污水中残存的表面活性剂在集油管络中部分破坏油水乳化液，使油水发生分离，大大减轻了原油脱水工作量。
三管热水伴随井口流程如图8所示，它由出油管线、回水管线组成。其中，回水管线与油管线组合在一起，回水对油管线伴随保温进站；井口来热水管线单独保温，以提高热水到达井口时的温度，从计量站来的热水到达井口后，对油嘴套保温，然后通过水管线返回计量站。
图6 抽油井单管井口流程图
图7 双管油嘴后掺水井口流程
3、潜油电泵系统组成及工作原理
电泵井的系统组成如图9所示。它由三大部分、七大组件组成。三大部分是：①地面部分：包括变压器、控制屏、接线盒以及特殊井口装置；②中间部分：中间油管和动力电缆；③井下部分：包括多级离心泵、油气分离器、潜油电机和保护器等。七大组件是指潜油电机、保护器、油气分离器、多级离心泵、电缆、控制屏和变压器。工作时，地面高压电源通过变压器变为电机所需要的工作电压，输入到控制屏内，然后经电缆将电能传给井下电机，使电机带动离心泵旋转，把井液抽入泵内。进泵的液体通过多级离心泵的叶轮逐级增压，经油嘴举到地面。
4、地面注水装置及流程
注水就是通过注入井将水注入油（气）藏，保持地层压力的一种有效措施。注水是我
图8 三管热水伴随井口流程 图9 潜油电泵管柱示意图
国油田开发的一种十分重要的开发形式，对我国的原油生产起到关键的作用。
（1）注水站设备及流程。注水站主要有储水罐、汇水管路、高压泵、输水管路等组成。此外还装有水量计量及压力计量的仪表，如流量表、水表及压力表等。其流程是来自水源的水先经过净化处理储存于储水罐内。然后汇水管将罐内的水输给高压注水泵，高压注水泵使水增压，达到规定要求。高压水从泵出口进入分水管汇，分水管汇将高压水打入各输水管路，并送到各个配水间及井口。
（2）配水间及配水流程 配水间是调节、控制注水井注水量的操作间。在配水间，将注水站来的高压水，按油田注水方案的要求，在配水间进行控制和计量。一般分为单井配水间和多井配水间两种类型。 单井配水间用来调节、控制一口注水井的注水量。其流程与装置比较简单（如图10所示）。其流程是从注水站来的高压水→来水阀门→高压水表→配水阀门→井口。
图10 单井配水间配水流程
1-总来水阀门；2-水表；3-接箍与丝堵；4-配水阀门；5-生产阀门；6-采油树；7-套管阀门 多井配水间流程分为流量计计量和水表计量流程。流量计计量的多井配水间流程如图11所示，分为：A正常注水流程：来水管线→来水阀门→流量计上游阀门→流量计→流量计下游阀门→井口；B洗井流程：来水管线→洗井阀门→流量计→洗井旁通阀→井口。正常注水时，配水间的洗井流程是关闭的。洗井时，水经洗井流程进入井筒内。水表计量多井配水间流程如图12所示，即：注入水从来水汇管→水表上游阀门→水表→水表下游阀门→井口。
图11 流量计计量多井配水间流程
图12 水表计量多配水间流程
（3）注水井井口装置及流程
注水采油树多采用CYb——250型采油树，其结构如图13所示，其流程如图14所示。根据注水方式的不同，注水井井口可分三种流程：配水间来水经生产阀门、总阀门，从油管注入到油层中去，称为正注；关闭生产阀门，使配水间来水从套管阀门进入油套环形空间，并注入油层中，称为反注；正、反同注称为合注。
图13 Cyb-250型采油树
图14 注水井井口流程
1-生产阀门；2-测试阀门；3-总阀门；4-套管阀门
（二）油气集输工艺
把油气田各井采出的油气进行收集、分离、初步处理，并输送到油库（外输首站）和天然气用户的整个过程，称为油气集输。
1、油气集输流程的种类
根据转油和计量油方式不同可分为：分井计量、分井转油；集中计量、集中转油；分井计量、集中转油等典型流程。
按输送介质分类可分为：单管密闭混输流程和油气混输流程（小站流程）。
按集输管网形状可分为：排状或环状管网、“米”字型管网及放射状管网。
2、大庆常用集输流程 萨尔图流程（“串糖葫芦”流程，图15），为单管多井串联集输，井口采用水套炉加热保温，单井计量，井口产品在转油站、脱水站分离脱水后外输，为“单管混输流程”。
图15 萨尔图流程
喇嘛甸流程（图16），是井口加热，双管出油，高压热油洗井流程。不但具有“萨尔图”流程井口加热的特点，而且还具有单井进站集中计量的小站流程特点，为双管流程。 此外还有三管热水伴随流程，双管掺热水流程、双管掺热油流程等。
3、计量站流程
计量站的作用是收集油井生产的油气，进行单井油气计量，将计量后的油气汇集，并输往转油站处理；同时，计量站还向油井输送保温热载体。它分为三管热水伴随计量站流程和双管掺热水计量站流程。两者均包含油气汇集计量流程和保温流程两大部分。两者是相似的，其流程如图17所示：
单井油气计量：单井来油→单井计量阀→计量管线→计量分离器→分离器出油阀→输油干线→油站。
油气汇集输送：单井来油→单井来油管线→单井进汇管阀→原油汇管→汇管总阀→输油干线→油站。热水伴随和掺热水保温流程的主要目的是保证原油不凝固、不结蜡，使其流动舒畅。
4、输油站工艺流程
矿场油气集输及处理的一般过程是：油井生产出的油气混合物输至计量站后，经过单井油气计量，各井生产的油气汇集入集汇管，并依靠油气本身的能量输送至转油站。
到达转油站的各计量站来油，通过大口径汇管输入分离器进行油气分离，分离出的天然气经干燥后输向集气站及用户；分离出的原油进入沉降、缓冲罐，沉降脱游离水。沉降后的原油输往联合站进一步进行电化学脱水，脱去乳化水，最后外输至油库。
转油站与联合站脱出的污水，输出到污水处理站处理、净化，净化后的污水输往注水站重新加压并注入油层。在转油站，还有沉降出的部分污水经再加热回输到油井，进行井口保温或热洗井筒。
