ICS 75.060 E 13
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 102612019
煤层气水平井举升工艺设计规范
Specification for lifting technology design of
coalbed methane horizontal well
2020－05—01实施
2019—11—04发布
国家能源局 发布 NB/T10261—2019
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3 术语和定义举升方式选择
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4.1 依据 4.2 原则 4.3基础数据 4.4方式优选 5井下管柱设计 5.1井下泵 5.2井下管柱及配套工具地面设备及配套工艺设计和要求
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6.1 原则 6.2射流泵地面设备 6.3水力管式泵地面设备 6.4电潜泵 6.5 分段柱塞杆式泵 6.6控制柜 6.7 井口 7健康、安全与环境附录A（资料性附录） 煤层气水平井举升工艺基本数据附录B（规范性附录） 射流泵喷嘴、喉管选型附录C（规范性附录） 水力管式泵泵型选择附录D（资料性附录） 煤层气水平井举升工艺设计格式参考文献
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17 NB/T10261—2019
前言
本标准按照GBT1.1—2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由能源行业煤层气标准化技术委员会（NEA/TC13）提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司、中石油煤层气责任有限公司、
中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司。
本标准起草人：梅永贵、覃蒙扶、张全江、苏雷、窦武、薛占新、胡秋嘉、杜慧让、崔建斌、 何军、祁空军、樊彬、张康、于宝石、杨波、连小华。
II NB/T10261—2019
煤层气水平井举升工艺设计规范
1范围
本标准规定了煤层气水平井举升方式选择、井下管柱设计，举升设备及配套工艺选择、健康安全与环境等技术要求。
本标准适用于煤层气水平井大斜度段水平段举升工艺设计。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件。仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T20657--2011石油天然气工业套管、油管、钻杆和用作套管或油管的管线管性能公式及计算（ISO/TR10400:2007，IDT)
GB/T33000企业安全生产标准化基本规范 GB50350—2015油气集输设计规范 SY/T5727井下作业安全规程 SY/T5873-2017有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法 SY/T5904—2004潜油电泵选井原则及选泵设计方法 SY/T6922煤层气井下作业安全技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
动力液powerfluid 通过地面设备增压后，驱动井下排采泵运行的液体。
3.2
混合液mixedfluid 动力液与煤层产出液混合的液体。
3.3
水力管式泵 hydraulic tubing pump 地面设备提供高压水，沿中心管及其与油管环空交替注人实现往复抽吸的一种排采设备。
3.4
分段柱塞杆式泵 rob pump with sectional plunger 一种采用相互独立的多级柔性柱塞和柱塞密封单元，固定阀和活塞密封单元均可强开强闭的一种
杆式泵。
1 NB/T10261—2019
5.1.1.2井下泵的泵型、泵径选择应参考井眼的套管内径、井斜角、井眼曲率等参数，不应产生卡阻。 5.1.1.3泵效宜选取泵理论最大排量的60%～80%。 5.1.1.4井下泵泵型、泵径的选择要求如下：
a）射流泵喷嘴及喉管选择方法见附录B。 b）水力管式泵泵径选择见附录C。 c）煤层气电潜泵使用最大扬程不应超出额定扬程的80%，其泵型、电机选择，按SY/T5904
2004中第6章的规定执行。 d）分段柱塞杆式泵泵径选择按SY/T5873一2017的规定执行。
5.1.2下泵深度
排采泵下泵深度（以下简称泵挂）要求如下： a）泵挂位置应在煤层吐煤粉、砂量少的井段。 b）泵挂位置宜在全角变化率较小的井段。 c）泵挂位置宜设置在井斜不大于90°处，呈水平或下倾状态。 d）套损、有落鱼、砂面无法清理等特殊井，可根据实际情况调整泵挂。 e）当需要把泵下至水平段时，应参考井深、水平段井斜、套管（或筛管）每个位置的水平段井
眼轨迹海拔而确定泵深。 f）分段柱塞杆式泵泵挂位置处井斜不宜超过75°。
5.2井下管柱及配套工具 5.2.1管柱选择 5.2.1.1油管 5.2.1.1.1所有类型排采泵的油管应根据地层流体介质性质、油管下入深度、油管柱受力计算，确定油管的材质和规格。油管最大允许下深L，计算见公式（1），油管抗内压作用性能、油管管体和接头轴向拉伸使用性能分别见GB/T20657一2011中表K.4、表K.5的规定。
P-(mPP)
Lx=
(1)
maKq.g K=1-dit
(2)
式中： Ly 油管的允许下入深（长）度，单位为米（m）； Pf 管柱螺纹的抗拉极限负荷，单位为千牛（kN）； m 管柱螺纹的抗拉安全系数，一般取1.3（API油管取1.015）； Pg 锚定或解封拉力，单位为于牛（kN）： PL- 作用在泵上的静液柱载荷，单位为千牛（kN）；
0
考虑摩擦阻力、动载荷时的系数，一般取1.2～1.6；
K- 浮力系数； dit 井内液体相对于管柱钢材的相对密度； qt 油管在空气中每米质量，单位为千克每米（kg/m）：
重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s2）。
3 NB/T10261—2019
5.2.2.9分段柱塞杆式泵的抽油杆应加装扶正器，扶正器要求如下：
a）全角变化率大于1°/30m井段，单根抽油杆上加装扶正器不少于1个；全角变化率大于
3°/30m井段，单根抽油杆上加装不少于2个扶正器，扶正器应固定在抽油杆本体上。 b）扶正器加入位置优先选择距接箍0.4m处。 c）可通过加人加重杆调整抽油杆柱中和点位置，加人方法应符合SY/T5873一2017中第6章的
规定。 d）在抽油杆柱中和点以下，每根抽油杆安装扶正器数量应多于其在中和点以上的数量。 e）柱塞以上第一根抽油杆本体应加装抽油杆扶正器，加装位置不应影响柱塞行程。
5.2.2.10煤层气水平井举升工艺设计样式参见附录D。 5.2.2.11井下管柱的种类工具外径和深度，应充分参考井筒内分级箍、管外封隔器、盲板等套管配件位置和分布。
6地面设备及配套工艺设计和要求 6.1原则
地面设备宜选用安全可靠、运行稳定的设备及配套设施，同一区域地面设备类型不宜太多，流体性质和载荷要求相近的井宜选择相同类型和型号。 6.2射流泵地面设备 6.2.1地面设备最高驱动压力应不低于射流泵最高额定工作压力。 6.2.2地面设备应具有显示动液力压力、混合液压力值的功能 6.2.3动力液和混合液应设计流量计量装置，并能现场显示。 6.2.4驱动液应有过滤装置。 6.2.5驱动液管汇上应安装安全阀或超限泄压装置。 6.2.6控制系统应具有控制设备运行和参数功能，同时应具备采集变频器运行频率、柱塞泵泵压、动力液注人压力、人井动力液排量等参数的功能。 6.2.7单井场多井井组应优先选择一套地面驱动设备带多口井运行的设备。 6.3水力管式泵地面设备 6.3.1地面设备最高驱动压力应不小于水力管式泵最高额定工作压力。 6.3.2设备应至少配备两台电动机，电动机具备单独运行和同时运行功能。 6.3.3地面设备应具有显示动力液压力、混合液压力值的功能。 6.3.4动力液和混合液应设计流量计量装置，并能现场显示。 6.3.5驱动液应有过滤装置。 6.3.6地面动力液管汇固定应可靠、牢固。 6.3.7控制系统应具有控制设备运行和参数功能，同时具备采集冲程、冲次、运行时间和洗井时间等参数的功能。 6.4电潜泵 6.4.1动力电缆、变压器、控制柜选择和要求应执行SY/T5904一2004中的6.4、6.5、6.6。 6.4.2电潜泵井口入井电缆应做密封措施。 6.4.3电潜泵宜具备短时间内反转功能。
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