采油工程课程设计-实例

目 录

1．设计基础数据

井深：2000m 套管内径：0.124m 油层静压：18 MPa 油层温度：90℃ 恒温层温度：16℃ 地面脱气油粘度：30mPa.s 油相对密度：0.84 气相对密度： 0.76 水相对密度：1.0 油饱和压力：10MPa 含水率：0.4 套压：0.5MPa 油压：1MPa

生产气油比：50m 3/m 3 原产液量(测试点)：30t/d

原井底流压(测试点)：12MPa （根据测试液面计算得到） 抽油机型号：CYJ10353HB 配产量：50t/d

泵径：44mm(如果产量低，而泵径改为56mm ，38mm) 冲程：3m 冲次；6rpm 沉没压力：3MPa 电机额定功率：37kw

2．具体设计及计算步骤

（1）根据测试点数据计算IPR 曲线

1采液指数计算

已知一个测试点；wftest p =12MPa 、test q =30d/t 和饱和压力

b p =10MPa 及油藏

压力p =18MPa 。

已知b wftest p p ≥则wftest

test

p p q j -=

=5

)(b r b p p j q -⋅==40d/t

8

.1max b

b o p j q q ⋅+

==67.8d/t 2某一产量 t

q 下的流压

wf

p

)(b t t p p j q -=

8

.1b

b omzx jp q q +

=1)若b t q q <<0则 j

q p p t

r wf -

= 2)若max o t b q q q <<则按流压加权平均进行推导得； ])(80811[)1(125.0)(max 1

1b

o b t b w w wf q q q q p f j q p f p ---+--+-

= 3)若t omzx q q <，则综合IPR 曲线的斜率可近似常数。 j

f q q j q p f p w omzx t omzx r w wf )

98)(()(----

= 3利用IPR 曲线，由给定的配产量计算对应的井底流压。

（2）井筒多相管流计算

井筒多相管流计算包括两部分：（1）由井底向上计算至泵入口处，（20分）；（2）油管内由井口向下计算至泵出口处，（20分）。

1）由井底向上计算至泵入口处，计算下泵深度Lp 。采用深度增量迭代方法，首先估算迭代深度。在本设计中为了减小工作量，采用只迭代一次的方法。计算井筒多相管流时，首先计算井筒温度场、流体物性参数，然后利用Orkiszewski 方法判断流型，进行压力梯度计算，最后计算出深度增量和下泵深度Lp 。

据经验公式计算沿井筒的温度分布： []

)(1L H B ATA ATA o

r o ATA e L B H

B t t t t -⨯--+⨯⨯⨯-+

= （24）

)

1(2W P

ATA F G K B +⨯⨯=

π

1000

4246.51573.11

G P e

K -⨯+=

24

1000

⨯=

L Q G =1250 1000

4246.51573.11

G P e

K -⨯+=

=

式中，L Q ——油井产液量，t/d ； w F ——重量含水率，小数；

o t ——恒温层温度，℃；

r t ——油层温度，℃；

H ——油层中部温度，m ；

L ——井筒中任意点深度，m 。

2）由井口向下计算至泵出口处，计算泵排出口压力P Z 。采用压力增量迭代方法，首先估算迭代压力。同样为了减小工作量，也采用只迭代一次的方法。计算井筒多相管流时，首先计算井筒温度场、流体物性参数，然后利用Orkiszewski 方法判断流型，进行压力梯度计算，最后计算出压力增量和泵排出口压力P Z 。

（3）悬点载荷及抽油杆柱设计计算 （10分）

主要包括悬点最大、最小载荷计算、杆应力范围比等计算，为了减小计算工作量，杆柱设计采用单级杆设计（19mm ）。 （4）抽油机校核计算（10分）

主要包括最大扭矩计算、需要电机功率计算。

（5）泵效计算（15分）

主要包括泵理论排量、冲程损失系数、泵充满系数、漏失量及实际泵产量和泵效计算。

（6）举升效率计算（15分）

主要包括液柱载荷、光杆功率、水力功率、地面效率、井下效率及系统总效率的计算。

（3）悬点载荷及抽油杆柱设计计算

（4）抽油机校核计算

（5）泵效计算

（6）举升效率计算

3．设计计算总结果表