采油工程课程设计指导书及答案要求.doc

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1、榆林学院采油工程课程设计指导书采油工程课程设计指导书榆林学院11榆林学院采油工程课程设计指导书抽油井系统设计是将抽油井从油层到地面看作是一个完整的系统，通过相关理论知识的学习和运用，掌握抽油井系统选择设计方法。具体讲就是学习和掌握油井产能计算方法、抽油设备的选择方法及抽油杆柱设计方法。抽油井系统设计的目的是让学生通过自选一组基础数据，利用所学过的专业知识，在指导教师的指导下独立地完成并提交整个抽油井系统的设计方案，从而掌握抽油井系统中各个环节的选择设计方法，将理论知识运用到解决实际问题中去，从而通过该专题设计的训练，加强学生理论适应运

2、用能力、掌握相关学科知识的综合能力以及解决实际问题的工程应用能力。11榆林学院采油工程课程设计指导书设计内容与步骤1、根据原始生产动态数据和设计内容作IPR曲线；2、由设计数据和IPR曲线计算井底流压和动液面；3、作充满程度与下泵深度（沉没度）关系曲线；4、初选下泵深度；5、由下泵深度和产液量初选抽油机和泵径；6、确定冲程和冲次；7、抽油杆柱设计；8、校核；9、计算泵效；10、确定机杆泵及其工作参数。11榆林学院采油工程课程设计指导书1．有杆泵抽油生产系统设计1.1有杆抽油生产系统设计原理有杆抽油系统包括油层，井筒流体、油管、抽油杆、

3、泵、抽油机、电动机、地面出油管线直到油气分离器。有杆抽油系统设计就是选择合理的机，杆，泵，管以及相应的抽汲参数，目的是挖掘油井潜力，使生产压力差合理，抽油设备工作安全、高效及达到较好的经济效益。在生产过程中，井口回压基本保持不变，可取为常数。它与出油管线的长度、分离器的入口压力有关，此处取。抽油井井底流压为向上为多相管流,至泵下压力降至泵的沉没压力(或吸入口压力),抽油泵为增压设备,故泵出口压力增至,称为泵的排出口压力.在向上,为抽油杆油管间的环空流动.至井口,压力降至井口回压。(1)设计内容对刚转为有杆泵抽油的井和少量需调整抽油机机

4、型的有杆抽油井可初选抽油机机型，对大部分有杆抽油油井。抽油机不变，为己知。对于某一抽油机型号，设计内容有：泵径、冲程、冲次、泵深及相应的杆径、杆长，并求载荷、应力、扭矩、功率、产量等技术指标。(2)需要数据井：井深，套管直径，油层静压，油层温度混合物：油、气、水比重，油饱和压力生产数据：含水率，套压，油压，生产气油比，原产量，原流压（或原动液面）。(3)设计方法这里介绍给定配产时有杆抽油系统的设计方法。首先需要获得油层的IPR曲线。若没有井底流压的测试值，可根据测试液面和套压计算得井底流压，从而计算出采液指数及IPR曲线。1.2油井流

5、入动态计算油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的关系，它反映了油藏向该井供油的能力，从单井来讲，IPR曲线表示了油层工作特性。因而，他既是确定油井合理工作方式的依据，也是分析油井动态的基础。本次设计油井流入动态计算采用Petrobras方法。11榆林学院采油工程课程设计指导书Petrobras方法计算综合IPR曲线的实质是按含水率取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均值。当已知测试点计算采液指数时，是按产量加权平均；当预测产量或流压加权平均。（1）采液指数计算已知一个测试点；、和饱和压力及油藏压力。①如果则（1）②如果采液指数（2

6、）式中，—对应流压时总产液量；—含水率，小数；—油IPR曲线的最大产油量；—原油饱和压力pb下的产液量。（2）某一产量下的流压（3）（4）①若则（5）②若则按流压加权平均进行推导得；11榆林学院采油工程课程设计指导书（6）③若，则综合IPR曲线的斜率可近似常数。（7）1．3计算动液面和井底流压（1）按流压加底流压权，由测试得到的由式得出井底流压。（2）流动压力可近似表示为：L=，；由于产生重力分异，给定的油相对密度、套压、井底流压1．4沉没度计算假设沉没度为hs=X,(200

7、入动液面以下的深度；沉没度＝泵挂深度—动液面深度2.4计算沉没压力，得出充满程度与沉没度的关系曲线。利用充满系数和沉没压力的关系式确定沉没度（8）其中：11榆林学院采油工程课程设计指导书T：井口温度将计算出的数据入充满系数的公式中得到：吸入口压力P=（9）由假设沉没度计算得出充满系数下表，并作出沉没度与充满系数的关系曲线表3沉没度与充满系数的关系沉没度/m充满系数1.4初选下泵深度，由初选下泵深度Hp及产液量初选Y型抽油机，进而确定出泵径及抽油杆组合，初选定为40碳钢（性质可参考采油工程p104）。1.5初步确定抽汲参数。由产液量，初

8、选的抽油机冲程S，C（加速度因子）=0.225确定最大冲次。加速度因子C=，C满足C11榆林学院采油工程课程设计指导书最大冲次（10）取1．6抽油杆柱设计抽油杆柱设计的一般方法见《采油工程设计与原理》。之所以设计方法较复