《采油工程》课堂考核环节试题(环节二)(2016版)

《采油工程》考试改革课堂环节考核试题
说明：
（环节 2：举升设计）
（1）每个课堂建议分八个小组，每组一个题目；
（2）部分内容需要查阅资料完成；
（3）各题目中如有数据缺失，学生可以自行补充，若觉得数据不合适可以自行
调整，但需要解释调整的理由；
（4）部分计算比较复杂或计算量较大的环节，可简化计算。
举升设计一：
在图 14 中选取 R=0.4 和 0.3 两种面积比，按照泵效最大的原则进行设计， 预测工况参数并进行对比。
举升设计七：
某井组有油井 A，该井井深 1000m，抽油机型号为 CYJ10-4.2-53HB，抽油 杆直径 22mm（空气中质量 3.13kg/m，接箍重量忽略不计），冲程 3m，冲次 7 次 /min，泵径 70mm，下泵深度 893m，油压 0.35MPa，套压 0.26MPa，最大载荷 63kN，最小载荷 19kN。原油密度 0.88g/cm3，水密度 1g/cm3，2013 年 12 月日产
(%)
平衡调整建议
图 2 X 区块抽油机井宏观控制图
2
（2）根据上述资料，分析 4 口油井的基本工作状况及其主要原因。 （3）图 3 和图 4 是 2015 年 6 月 X3 井和 X6 井地面功图换算的泵功图，试 在图上标注估算的活塞有效行程的大小。
载 荷
0 3.6 位移
图 3 X3 井泵功图的示意图 载 荷
举升设计二：
Y 区块为常规稀油油藏，油层平均深度约 2400m，油藏平均压力约 24.5MPa， 地面原油密度 850kg/m3，采出水密度 1000kg/m3，有注水井 3 口（井号为 Y1、
3
Y2、Y3），油井 4 口（井号为 Y4、Y5、Y6、Y7），井网布置如图 5 所示。2015 年 6 月油井生产数据见表 3。
7
图 11 Q20 电动潜油离心泵的特性曲线 图 12 Q25 电动潜油离心泵的特性曲线
8
图 13 Q30 电动潜油离心泵的特性曲线
（1）确定该井的 IPR 曲线； （2）计算对应的油井产液量； （3）根据电动潜油离心泵的特性曲线选择合适电动潜油离心泵； （4）计算需要的总压头； （5）估算电动潜油离心泵的级数； （6）计算需要的潜油电机的功率。
19700 20005 58400 19807
（1）完成表 4 中各指标的计算，并将各油井工况点标注在抽油机井宏观控 制图（图 6）中。
井 理论排量
号
(m3/d)
Y4
Y5
Y6
Y7
表 4 Y 区块 2015 年 6 月油井工况指标计算结果表
泵效 (%)
沉没度 (m)
系统效率 平衡状况
(%)
平衡调整建议
X 区块为常规稀油油藏，油层平均深度约 2400m，油藏平均压力约 24.5MPa， 地面原油密度 880kg/m3，采出水密度 1000kg/m3，有注水井 2 口（井号为 X1、 X2），油井 4 口（井号为 X3、X4、X5、X6），井网布置如图 1 所示。2015 年 6 月油井生产数据见表 1。
图 9 某油井地面测试示功图
图 10 某油井地面测试示功图
（1）该井不出油前正常生产时候存在什么问题？应该如何维护？ （2）该井不出油的原因是什么？应采取什么应对措施？ （3）文献调研油田现场杆管偏磨的主要原因及治理措施。 （4）针对根据油井生产情况，提出恢复该井正常生产的措施及维护措施（可 从抽汲参数调整、杆柱设计、防偏磨措施等方面考虑）。
图 15 A 井 6 月 14 日示功图
图 16 A 井 6 月 18 日示功图
11
日期
2013年12月 2014年1月 2014年2月 2014年3月 2014年4月 2014年5月 2014年6月 2014年7月 2014年8月
生产 层位
S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3
（2）试计算该井实际抽油泵泵效及井下举升效率。 （3）根据地面示功图，分析判断该井抽油泵工作存在的问题及原因，并给 出解决方案。
6
举升设计四：
某抽油机井为一斜直井，与垂直方向夹角 30°，泵径为 44mm，冲程 2.1m， 冲次为 6min-1，正常生产时产液量 25t/d，综合含水 63%，动液面 1700 米，下泵 深度为 1900m，地面脱气油粘度 15000mPa.s，2015 年 6 月 16 日测示功图如图 9 所示，7 月 28 日突然不出油，测试示功图显示如图 10 所示。
举升设计五：
1、 电流卡片分析是电动潜油离心泵井管理的一项重要手段，查阅资料分析不同 工况井电流卡片的特征、分析产生的原因及提出解决的方法。
2、 Z 油田 Z1-1 井在自喷生产时油井资料数据如下：气体相对密度 0.65；原油相 对密度 0.88；地层压力 11.5MPa；饱和压力 8.8MPa；生产气油比 58 m3 m3 ； 井底温 度 52℃ ；油 井产液 量 147 m3 d ；含水 率 82.2%； 采液 指 数 45
4
图 6 Y 区块抽油机井宏观控制图
（2）根据上述资料，分析 4 口油井的基本工作状况及其主要原因。 （3）经诊断 Y7 井泵吸入部分漏失严重，试绘制 Y7 井的泵功图，并在图上 标注估算的活塞有效行程的大小。 （4）结合 Y7 油井情况提出改善泵工况的建议。 （ 5 ） Y6 井 井 口 套 压 0.3MPa ， 井 口 油 压 1.0MPa ， 抽 油 杆 柱 为 25*600+22*600+19*800 组 合 D 级 杆 ， 抗 拉 强 度 810MPa ， 抽 油 机 为 CYJ10-4.2-53HB，其它数据见上，请校核该井抽油机和杆柱的安全状况。
产出水矿 化度
（mg/L）
19700 20005 19400 19807
（1）完成表 2 中各指标的计算，并将各油井工况点标注在抽油机井宏观控 制图（图 2）中。
井 理论排量
号
(m3/d)
X3
X4
X5
X6
表 2 X 区块 2015 年 6 月油井工况指标计算结果表
泵效 (%)
沉没度 (m)
系统效率 平衡状况
0.35 0.26 70
3
7
54 5.9
0.35 0.26 70
3
7
51 4.5
0.35 0.26 70
3
7
46 5.1
0.35 0.26 70
3
7
57 6.4
0.35 0.26 70
3
7
55 6.9
动液 面 m 560 562 566 561 495 412 400 561 550
6 月 14 日 6 月 18 日
表 6 A 油井生产数据表
油压 （MPa
）
套压 （MPa
）
泵径 冲程 （mm） （m）
冲次 （min-1）
井口 日产液
(t/d)
井口 日产油
(t/d)
0.35 0.26 70
3
7
56 7.7
0.35 0.26 70
3
7
55 7.4
0.35 0.26 70
3
7
57 7.1
0.35 0.26 70
3
7
56 7.2
举升设计三：
某抽油机井井深 3100m，体积含水率 65%，井筒中原油平均密度 880kg/m3， 地层水密度为 1000kg/m3，该井的 IPR 曲线如图 7 所示；给定泵型的泵充满系数 与泵入口压力的关系数据见表 5；该井要求配产液量为 50t/d，要求泵充满系数不 低于 0.8，套压 0.8MPa。
经设计、施工后，该井泵径为 70mm，冲次 4 次，产液量为 45.5t/d，动液面 510m，体积含水率 42%，地面测试得到该井示功图如图 8 所示。
5
30
25
压力(MPa)
20
15
10
5
0
0
50
100
150
200
产液量(t/d)
图 7 某油井流入动态曲线
表 5 给定泵型的泵充满系数与泵入口压力的关系数据表
图 5 Y 区块井位布置图
井 生产 号 层位
Y4 S21 Y5 S21 Y6 S21 Y7 S21
表 3 Y 区块 2012 年 6 月油井生产数据表
生产参数 (mm×m×min－1)
日产 液量 (t/d)
日产 油量 (t/d)
动液面 深度 (m)
下泵 深度 (m)
电机 输入 功率 (kW)
44×4.8×3
X6 X2
2000
1980 X1
X4
2020 X5
X3
油水界面
图 1 X 区块井位布置图
1
井 生产 号 层位
X3 S21 X4 S21 X5 S21 X6 S21
表 1 X 区块 2015 年 6 月油井生产数据表
生产参数 (mm×m×min－1)
日产 液量 (t/d)
日产 油量 (t/d)
动液面 深度 (m)
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油水平 7.7t/d，标定日产油水平 8t/d，2014 年 1-8 月累计井口产油 1458t, 井口措 施累计增产油 68.1t，原油计量输差 4.5%。生产月数据见表 6，6 月份该井生产 异常，进行了两次憋压（见表 7）和功图测试（见图 15、图 16）确定原因后进 行了检泵作业，6 月生产日数据见表 8。求： 1、该井组 2014 年 8 月末的综合递减率和自然递减率各是多少？ 2、根据表 6 数据计算 A 井含水率、泵效，利用已知数据和计算数据制作成电子 表格（EXCEL），绘制该井组中油井 A 综合采油生产曲线（日产液、日产油、含 水率、泵效、动液面用不同颜色线条表示）； 3、根据题中所给资料分析 A 井 6 月份工况变化及原因、故障判断与计算、工作 建议及防止措施； 4、结合生产数据，分析该井目前生产状况是否合理，提出需要治理的措施。