采油工程课程设计-有杆泵抽油系统设计
采油工程课程设计报告
采油工程课程设计指导书中国油大学（北京）油天然气工程学院2013.3.5本次采油工程课程设计的主要容是进行有杆抽油生产系统设计，通过设计计算，让学生了解有杆抽油生产系统的组成、设计原理及设计思路。
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、泵、油管、抽油杆、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h p 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MPa p h 0.1 。
抽油井井底流压为wf p 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)n p ,抽油泵为增压设备,故泵出口压力增至z p ,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h p 。
(1)设计容对刚转为有杆泵抽油的井和少量需调整抽油机机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，设计容有：泵径、冲程、冲次、泵深及相应的泵径、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，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)设计法这里介绍给定配产时有杆抽油系统的设计法。
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） 根据测试液面计算测试点流压从井口到井底可分为三段。
从井口到动液面为气柱段，若忽略气柱压力，则动液面顶端压力仍为套压。
从动液面到吸入口为纯油柱段，可以将这一段分为多小段，采用迭代压力法可求出每小段油的密度，最后求出吸口处的压力。
采油工程课程设计--有杆泵抽油系统设计
采油工程课程设计课程设计任务书前言 (4)一、设计内容 (5)（一）基础数据 (5)（二）生产动态数据 (5)（三）设计数据 (5)（四）设计内容与步骤 (5)二、流入动态预测 (6)（一）根据原始生产动态数据计算采液指数 (6)（二）IPR曲线的绘制 (7)（三）由设计数据和IPR曲线计算井底流压和动液面 (8)三、工作参数的确定 (10)（一）作充满程度与下泵深度（沉没度）关系曲线 (10)（二）初选下泵深度 (12)（三）由产液量和下泵深度选择抽油机和泵径 (13)（四）确定冲程和冲次 (14)（五）抽油杆柱设计 (14)（六）计算泵效： (19)（七）产量校核 (21)（八）抽油机校核 (22)（九）结论 (23)四、最优泵效与下泵深度选择 (23)（一）由产液量和下泵深度选择抽油机和泵径 (24)（二）确定冲程和冲次 (24)（三）抽油杆柱设计 (25)（五）计算泵效 (29)（六）产量校核 (30)（七）抽油机校核 (31)（八）结论 (32)五、总结 (33)参考文献 (33)前言采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项技术措施的总称。
作为一门综合应用学科，它所研究的是可经济有效地作用于油藏，以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理论、工程设计方法及实施技术。
有杆泵采油包括游梁式抽油机井有杆泵采油和地面驱动螺杆泵采油，它们都是用抽油杆将地面动力传递给井下泵。
前者是将抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给井下柱塞泵；后者是将井口驱动头的旋转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。
有杆抽油系统包括油层、井筒流动、机-杆-泵和地面出油管线到油气分离器。
有杆抽油系统设计主要是选择机、杆、泵、管以及抽汲参数，并预测其工况指标，使整个系统高效而安全地工作。
设计原则是以油藏供液能力为依据，以油藏与抽油设备的协调为基础，最大限度地发挥设备和油藏潜力，使抽油系统高效而安全地工作。
有杆抽油系统工艺设计
针对高粘度原油的特点，选择具有较大排量和较 高扬程的抽油泵，同时采用加热和降粘措施来降 低原油粘度。
实施效果
通过工艺设计，该油田的有杆抽油系统实现了对 高粘度原油的有效开采，提高了采收率。
案例三：复杂地形有杆抽油系统工艺设计
背景介绍
某油田处于复杂地形区，地面起伏较大，给有杆抽油系统的建设带 来了一定的难度。
有杆抽油系统工艺设计
目录
CONTENTS
• 有杆抽油系统概述 • 工艺设计基础 • 工艺设计流程 • 工艺设计案例分析 • 工艺设计发展趋势与挑战
01 有杆抽油系统概述
CHAPTER
定义与特点
定义
有杆抽油系统是一种利用抽油杆作为 动力传输元件，通过往复运动将地下 的石油抽取到地面的机械采油方式。
自动化操作
利用机器人技术和自动化设备，实现抽油系统的自动化操作，减少 人工干预和操作成本。
数据驱动优化
通过实时采集和分析生产数据，对抽油系统进行优化调整，提高采 收率和降低能耗。
提高采收率与节能减排
采收率提升
研究和应用新型抽油技 术，提高油井的采收率， 增加油田的产量和经济 效益。
节能减排
采用高效节能技术和设 备，降低抽油系统的能 耗和排放，符合绿色环 保要求。
02 工艺设计基础
CHAPTER
抽油杆选择
根据油井的产液量、井深、井 口压力等条件选择合适的抽油 杆，确保能够满足生产需求。
考虑抽油杆的强度和刚度，以 确保在正常生产过程中不会发 生弯曲或断裂。
选择与现有抽油机相匹配的抽 油杆，以保持系统的协调性和 稳定性。
抽油泵选择
根据油井的产液量、含水率、粘度等参数选择合 适的抽油泵，确保能够有效地将井液抽出。
有杆抽油系统的设计
188.5380.61860620.851.0290.9436400.1β=0.6580P s = 2.537400.1019.8ρl =0.95249801.15L p =11787850钢材的密度7850kg/m 3标准状况下压力：P sc =0.101MPa频率系数F c =1.15声波在抽油杆中的速度a=4980m/s泵挂深度的公式为书中（重力加速度：g=9.8计算沉没压力公式如公式以上公式计算沉没压力，β为可自己设定一个β值，则0＜Q t ＜Q b ，此时产量与流压Q omax =Q b +Q c =Q b +JP b /1.8=而Q t =36m 3/d.一：油井产能预测或流1、确定井底流压（9Mpa）Q b =J(P r -P b )=3、确定下泵深度（1178m）ρl =ρw f w +(1-f w )ρo 设计产量（配产）：Q x =40m 3/d井口套管压力：P c =0.1Mpa则Q t 下的井底流压可通过下式P wf =P r -Q t /J=2、确定沉没压力（2.537Mpa 泵入口温度：80℃GOR（气油比）：40m 3/m 3油管内径：D ti =62mm(2.44Lin)产液指数：J=4.0m 3/(d*Mpa)试井产量：Q t =36m 3/d原油相对密度：0.85地层水相对密度：1.02杆柱的使用系数：SF=0.9有杆抽油系统的设计地层平均压力：P r =18MPa原油饱和压力：P b =8.5MPa含水率：f w =60%油层中部深度：H=1860m56.89ηp =0.750.75Q t =53.3952①D p =38.1s*n=32.5②D p =44.5s*n=24则：1、2符合要求选用D p =38.1mm和D p =44.45mm的泵径（2）：柱塞长度选用1.2m，防冲距0.8m。
（3）：根据不同的泵径，选择不同的s、n组合应大于油管内径，则可供选择的泵径为38.1mm，44.45mm，57.15mm则有：1、D p =38.1mm时，s*n=32.52、D p =44.45mm时，s*n=243、D p =57.15mm时，s*n=14.4(舍去)原则上：s*n=20-50m/min由于油管内径D ti =62mm，因而泵径D p 不书中（7-24）s*n=Q t /(1.131*10-3D p 2)s*n=53.3/(1.131*10-3D p 2)如公式（7-23）压力，β为未知数，由于s、n、D p 都是未知的，应采用不同的泵径D p 来确定S、N的组合二、初选抽汲参数1、泵效泵效ηp 采用如下公式计算：ηp =1-0.4(L p /(L p +300))2，此时产量与流压呈线性关系Q t （PD，泵的理论排量）=Q x /ηp b +JP b /1.8=测或流压的确定（9Mpa）（1178m）-f w )ρo 流压可通过下式计算：（2.537Mpa）则有：F o=1252312.523F o=1704563.40.2、n组合。
有杆泵抽油系统设计采油工程课程设计
目录序言 (2)第一章流入动态预测 (2)1.1 根据原始生产动态数据和设计数据作IPR曲线 (2)第二章垂直多相管流5 2.1 计算充满程度、下泵深度、动液面深度与沉没度的关系 (4)2.2 作充满程度、下泵深度、动液面深度与沉没度关系曲线 (9)2.3 初选下泵深度 (11)第三章杆泵及其工作参数 (11)3.1 由下泵深度和产液量初选抽油机和泵径 (11)3.2 确定冲程和冲次 (13)3.3 抽油杆柱设计（采用近似等强度组合设计方法） (14)3.4 计算泵效 (18)3.5 产量校核 (19)3.6 抽油机校核 (19)3.7 曲柄轴扭矩计算 (20)第四章设计结果 (20)4.1 作下泵深度与泵效曲线 (21)4.2 各种功率的计算 (22)4.3 确定平衡半径 (22)4.4确定泵型及间隙等级 (24)参考文献 (25)序言对于某一抽油机型号，设计的内容有：泵型、泵径、冲程、冲次、泵深及相应的杆柱组合和材料，并预测相应抽汲参数的工况指标，包括载荷、应力、扭矩、功率、产量及电耗等。
选择合适的有杆抽油系统，不仅能大大地节省材料，而且可以获得最优的泵效。
然而，泵效的高低正是反映抽油设备利用效率和管理水平的一个重要指标，提高泵效，从而可以获得更加大的采收率，得到更好的经济效益。
有杆泵抽油系统包括油层、井筒流动、机-杆-泵和地面出油管线到油气分离器。
有杆泵抽油系统设计主要是选择机、杆、泵、管以及抽汲系数，并预测其工况指标，使整个系统高效而安全的工作。
通过两周的采油工程课程设计，我从其中学到了很多，包括动手能力及设计思路和方法，我可以从另外的角度去学习采油工程这门课程，同时为将来工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后自己的学习生活打下一个良好的基础。
尤其是团队合作共处解决问题的能力，也是我充分认识到在集体中我们要善于倾听和理解，学会边听边思考，发散自己的思维，联想生活中经常见到的事物或现象帮助自己理解抽象的难以理解的概念等等。
有杆泵抽油系统软件设计技术手册
有杆泵抽油系统软件设计 技术手册及操作手册一、技术手册根据SY/T5873.1-93、SY/T5873.2-93标准和油井产能预测及生产或试油情况，结合有杆泵工艺技术水平和实践经验，进行有杆泵抽油系统设计。
（一）下泵深度计算根据SY/T5873.1-93标准推荐方法计算有杆抽油泵下泵深度：（1）（2） )1(w o w w l f f -+=ρρρ （3） 式中：L p —下泵深度，m ； H —油层中部深度，m ；P wf —流压，Pa ； f w —井液初期含水率，f ； ρl —井液密度，t/m 3 ρw —水密度，t/m3，一般取1.0ρo —地面原油密度，t/m3γl —井液重度， N/m 3；（γl =ρl ×9800） R t p —生产油气比，m 3/m 3；P b —饱和压力，Pa ；P sc —泵挂深处压力，Pa ； P sc —标准状况压力，取101×103Pa ； t —泵挂深处井温，℃；β—要求的泵充满程度，无因次小数，取0.4~0.6。
以上公式中，油气比对下泵深度影响较大。
参考计算结果，结合油田实际生产情况，可对泵深进行适当调整，使其更能满足实际生产需要。
（二）有杆泵抽汲参数优选根据《采油工程手册》推荐方法对抽油参数进行优选。
为减轻抽油杆柱的疲劳，减少弹性变形影响和冲程损失，原则上按抽油机最大lswf p p p H L γ--=293/)273)(1()1/1(293/)273)(1(t f p R p t f p p R p w sc tp b w b sc tp s +-+-+-=β冲程来初选冲程。
用加速度因子（C ）计算初选冲数（n ），冲数由下式计算：（4）在选择冲程和冲数时一般要保证C< 0.225。
根据“长冲程、低冲次、合理泵挂、较高泵效”的原则，结合油田试采生产情况或生产实践经验，优选抽汲参数。
常规情况下以最大冲程、中等冲次为原则，对稠油或较深泵挂井，应以最大冲程、较低冲次计算得出。
有杆泵抽油实验报告
有杆泵抽油实验报告篇一：有杆泵采油分析与系统的设计东北石油大学高等教育自学考试毕业设计（论文）专业：石油工程考号：姓名：题目：有杆泵采油分析与系统的设计指导教师：2010 年9 月19 日东北石油大学高等教育自学考试毕业设计（论文）任务书题目：有杆泵采油分析与系统的设计专业：石油工程考号：姓名：本题目应达到的基本要求：主要内容及参考资料：签发日期：2010 年 6 月完成期限：2010 年9 月指导教师签名：摘要有杆泵采油是最广泛最主要的传统机械采油技术。
有杆泵采油包括游梁式有杆泵采油和地面驱动螺杆泵采油两种方法。
其中游梁式有杆泵采油方法以其结构简单、适应性强和寿命长等特点。
世界抽油机技术发展较快，科研人员研究开发了多种新型抽油机，特别无梁式抽油机的出现解决了很多常规机出现的弊端。
有杆泵采油的系统设计，新投产或转抽的油井，需要合理地选择抽油设备；油井投产后，还必须检验设计效果。
当设备的工作状况和油层工作状况发生变化时，还需要对原有的设计进行调整。
进行有杆泵采油井的系统选择设计应遵循的原则是：符合油井及油层的工作条件、充分发挥油层的生产能力、设备利用率较高且有较长的免修期，以及有较高的系统效率和经济效益。
关键词：有杆泵采油；游梁式；新机型；抽油机；系统设计目录第1章绪论............................................................... (1)有杆泵采油的现状............................................................... . (1)有杆泵采油存在的问题............................................................... . (1)第2章有杆泵采油的简介分析............................................................... . (2)有杆泵采油井的系统组成............................................................... .. (2)泵的工作原理............................................................... . (5)第3章有杆泵采油的泵效影响因素............................................................... .. (6)抽油杆和油管弹性伸缩的影响............................................................... (6)气体和充不满的影响............................................................... . (8)漏失的影响............................................................... .. (9)提高泵效的措施............................................................... (9)第4章有杆泵采油系统选择设计............................................................... . (10)井底流压的确定............................................................... . (11)沉没度和沉没压力的确定............................................................... . (11)下泵深度的确定............................................................... .. (11)冲程和冲次的确定............................................................... . (12)抽油泵的选择............................................................... (12)抽油杆的选择............................................................... (13)抽油机、减速箱、电动机及其它附属设备的选择 (16)设计的意义............................................................... (16)第5章结论............................................................... . (17)参考文献............................................................... . (18)致谢............................................................... . (19)第1章绪论有杆泵采油的现状大庆油田是全国最大的油田，目前油田常用的抽油机包括：常规游梁式抽油机、前置式抽油机、异相曲柄抽油机、偏置式抽油机、摆杆式抽油机、双驴头式抽油机、复合轮式抽油机、摩擦换向式抽油机、六连杆增程式抽油机、偏轮式抽油机、B游梁式抽油机等等。
有杆泵抽油系统设计PPT.
柱塞长度（米） 泵筒长度（米）
泵筒型式—厚壁筒（无衬套） 管式泵 公称直径（mm） 抽油泵代号
注解:公称直径38mm，泵筒长度为6.6m，金属柱塞长度为 1.2m的防腐耐磨管式泵表示为CYB38TH6.6-1.2F。
抽油泵规格及标注
序号
1
2 3 4 5 6 7 8
≥412 ≥620 ≥620
许用应力 MPa 71
71 92 92
抽油杆标准系列为16、19、22、25、29mm。每米质 量1.67、2.35、3.14、4.09、5.15。
由于勘探发现的油田越来越深和注水开发的油田油 井见水后使用大泵提高排液量，要求抽油杆具有更高的 承载能力，国外研制成功EL、97、HS等超高强度抽油杆， 其性能如表所示。
Y：游梁平衡 B：曲柄平衡
Q：气动平衡 有的客户会这样想，他用尽了浑身的解数把价格降到一个程度之后，那个专营店可能也搞活动，又送给他一些超值的东西，从价格的
角度一计算，降了几千块钱。他回去以后跟他太太说，“这个车我虽然是花了21万买的，可实际上把这些超值的东西折价一算，我就
减 速 箱 齿 轮 形 代 号 ， H 为 点 啮 合 双 花了19.5万元，省了那么多钱。”太太很开心，在她的圈子里面就开始讲，“我老公买这辆车只花了19.5万元。”当然19.5万元肯定
游梁式抽油机系列如表所示
驴头悬点额定载荷 kN 50、60、80、100、120、140、160
光杆最大冲程
m 1.8、2.1、2.5、3.0、3.6、4.2、4.8、5.4、6.0
减速箱额定扭矩 kN·m 18、26、37、53、73、105
4、 封隔器类常用井下工具
延大采油工程教案04有杆泵采油
目的要求1、要求学生掌握区分不同类型抽油设备的结构及其工作原理，着重在不同类型抽油设备的实际应用范围。
2、要求学生了解抽油机悬点的运动规律及悬点载荷的计算，了解抽油杆柱在工作时的受力情况是相当复杂的，所有用来计算悬点大载荷的公式都只能得到近似结果。
3、掌握泵效的计算与分析，了解提高泵效的措施。
课时：8学时 重点授课内容第四章有杆泵采油提要第一节 抽油设备及其工作原理抽油设备：抽油机、抽油杆柱和抽油泵，即“三抽”设备。
（一） 抽油机1、游梁式抽油机（1）分类：游梁式抽油机：常规型；前置型；变型。
其中前两个属于基本型。
（2）结构：由游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置四大部分构成。
常规型游梁式抽油机平衡方式:○1气动平衡○2机械平衡○3气动+机械平衡。
前置型游梁式抽油机：○1异相型○2调径变矩型○3双驴头型○4斜直井型。
（3）工作原理：动力机将高速旋转运动经皮带传递给减速箱，经减速箱减速后，再由曲柄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带动抽油杆做上下做往复运动。
（4）型号表示：2、无游梁式抽油机i.（二） 抽油泵 1、结构与分类（1）管式泵工作原理：把外筒和衬套在地面组装好后，接在油管下部先下入井内，然后投入固定阀，最后把活塞接在抽油杆柱下端下入泵筒内。
特点：结构简单、成本低；泵径大，排量大；检泵时需起出油管，修井工作量大。
应用范围：下泵深度不大、产量较高的井。
（2）杆式泵：整个泵在地面组装好后接在抽油杆柱的下端，整体通过油管下入井内，由预先安装在油管预定位置上的卡簧固定在油管上。
特点：检泵不需起出油管，检泵方便；结构复杂，制造成本高；排量小。
应用范围：下泵深度较大、产量较低的井。
工作原理：活塞上下运动一次称为一个冲程，分为上冲程和下冲程。
每分钟内完成上下冲程的次数称为冲次。
悬点或活塞在上下死点间的位移，称为光杆冲程，或活塞冲程。
上冲程时：○1抽油杆柱带动活塞向上运动，游动阀关闭，泵内压力降低。
中国石油大学采油工程课程设计
采油工程课程设计姓名：魏征编号：19班级：石工11-14班指导老师：张黎明日期：2014年12月25号目录3.1完井工程设计.....................................................3.1.1油层及油井数据.............................................3.1.2射孔参数设计优化...........................................3.1.3计算油井产量...............................................3.1.4生产管柱尺寸选择...........................................3.1.5射孔负压设计...............................................3.1.6射孔投资成本计算...........................................3.2有杆泵抽油系统设计...............................................3.2.1基础数据...................................................3.2.2绘制IPR曲线...............................................3.2.3根据配产量确定井底流压.....................................3.2.4井筒压力分布计算...........................................3.2.5确定动液面的深度...........................................3.2.6抽油杆柱设计...............................................3.2.7校核抽油机.................................................3.2.8计算泵效，产量以及举升效率.................................3.3防砂工艺设计.....................................................3.3.1防砂工艺选择...............................................3.3.2地层砂粒度分析方法.........................................3.3.3 砾石尺寸选择方法...........................................3.3.4支持砾石层的机械筛管规格及缝宽设计。
JY02机械原理课程设计-抽油烟机系统设计
机械原理课程设计说明书设计题目：抽油机机械系统设计设计者：指导教师：2010年5月24日目录1、设计任务 (1)2、执行机构的选择与比较 (2)3、主要机构设计 (4)4、机构运动分析 (8)5、原动机的选择 (9)6、传动机构的选择与比较 (9)7、机构循环图 (10)8、设计心得与体会 (10)9、参考文献 (11)10、机构简图 (11)一、设计任务抽油机是将原油从井下举升到地面的主要采油设备之一。
常用的有杆抽油设备由三部分组成：一是地面驱动设备即抽油机；二是井下的抽油泵，它悬挂在油井油管的下端；三是抽油杆，它将地面设备的运动和动力传递给井下抽油泵。
抽油机由电动机驱动，经减速传动系统和执行系统（将转动变换为往复移动）带动抽油杆及抽油泵柱塞作上下往复移动，从而实现将原油从井下举升到地面的目的。
整体工作原理见图1：图1悬点—执行系统与抽油杆的联结点悬点载荷P(kN)—抽油机工作过程中作用于悬点的载荷抽油杆冲程S(m)—抽油杆上下往复运动的最大位移冲次n(次/min)—单位时间内柱塞往复运动的次数图2悬点载荷P的静力示功图（图2）——在柱塞上冲程过程中，由于举升原油，作用于悬点的载荷为P1，它等于原油的重量加上抽油杆和柱塞自身的重量；在柱塞下冲程过程中，原油已释放，此时作用于悬点的载荷为P2，它就等于抽油杆和柱塞自身的重量。
假设电动机作匀速转动，抽油杆（或执行系统）的运动周期为T。
选择油井工况为：1. 根据任务要求，进行抽油机机械系统总体方案设计，确定减速传动系统、执行系统的组成，绘制系统方案示意图；2. 根据设计参数和设计要求，采用优化算法进行执行系统(执行机构)的运动尺寸设计，优化目标为抽油杆上冲程悬点加速度为最小，并应使执行系统具有较好的传力性能；3. 建立执行系统输入、输出(悬点)之间的位移、速度和加速度关系，并编程进行数值计算，绘制一个周期内悬点位移、速度和加速度线图(取抽油杆最低位置作为机构零位)；4. 机构静态分析，通过建立机构仿真模型，并给系统加力。
采油工程第3章有杆泵采油(1-1)
节能
双驴头游梁式抽油机
链条式抽油机 宽带传动抽油机 液压抽油机
加大冲程
抽
常 规 型 游 梁 式 抽 油 机
油
机
异 型 游 梁 式 抽 油 机
旋 转 驴 头 游 梁 式 抽 油 机
调 径 变 矩 游 梁 式 抽 油 机
抽
油
机
链条式抽油机
皮带式抽油机
抽
油
机
链传式抽油机
天轮式抽油机
直线往复式抽油机
一、抽油装置
游梁式抽油机系列型号表示方法
CYJ
12—3.3—70(H) F(Y，B，Q)
F：复合平衡
Y：游梁平衡 平衡方式代号 B：曲柄平衡 Q：气动平衡 减速箱齿轮形代号， H 为点啮合双 圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮 减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m
光杆最大冲程，m 悬点最大载荷，10 kN
游梁式抽油机系列代号
WA dV A a 2 r cos t dt b
抽油机四连杆机构简图
简谐运动时悬点位移、速度、 加速度曲线
一、抽油机悬点运动规律
(二)简化为曲柄滑块机构时悬点运动规律
假设条件：0<r/l<1/4
把B点绕游梁支点的弧线运动近似地看做 直线运动，则可把抽油机的运动简化为曲柄滑 块运动。 a A点位移： S A r (1 cos sin 2 ) 2 b
不同点：
①游梁和连杆的连接位置不同。
②平衡方式不同—后置式多采用
机械平衡；前置式多采用气动平
衡。
前置式气动平衡抽油机结构简图 后置式抽油机结构简图
③运动规律不同—后置式上、 下冲程的时间基本相等；前 置式上冲程较下冲程慢。
有杆抽油系统设计
第五节 有杆抽油系统设计¾教学目的：正确分析抽油杆柱的受力特征；掌握抽油杆柱的强度计算方法以及多级抽油杆的强度校核方法；并对有杆抽油井生产系统的设计方法和步骤以及钢杆-玻璃钢杆组合杆柱抽油技术有一个初步的了解。
¾教学重点、难点：9教学重点1、抽油杆的受力特征2、组合抽油杆柱的强度校核9教学难点1、修正古德曼图2、抽油杆柱设计方法¾教法说明：课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的曲线图。
¾教学内容：1.抽油杆强度计算及杆柱设计2.有杆抽油井生产系统设计3.钢杆-玻璃钢杆组合杆柱抽油技术安全区二、有杆抽油井生产系统设计有杆抽油系统组成：有杆抽油系统设计内容：(1) 油层(2) 井筒(4) 地面出油管线(3) 采油设备(机、杆、泵等)(4) 工况指标预测。
(1) 油井流入动态计算；(2) 采油设备(机、杆、泵等)选择；(3) 抽汲参数(冲程、冲次、泵径和下泵深度等)确定；有杆抽油系统设计目标：经济、有效地举升原油。
(1) 油井和油层数据；(2) 流体物性参数；(3) 油井生产数据。
有杆抽油系统设计依据：有杆抽油系统设计理论基础：有杆抽油系统设计基础数据：油藏供液能力节点系统分析方法三、钢杆-玻璃钢杆组合杆柱抽油技术玻璃钢杆优点(1) 重量轻，可减少设备投资，节省能源和增加下泵深度。
(2) 弹性好，可以实现超冲程。
(3) 耐腐蚀，可减少断脱事故。
玻璃钢杆缺点(1) 价格贵：是钢质抽油杆的1.6～1.8倍。
(2) 不能承受轴向压缩载荷（底部加重以保证受拉），使用 温度不能超过93.3℃。
(3) 报废杆不能溶化回收利用。
(4) 怕磨损和碰伤。
目前钢—玻璃钢组合杆柱设计理论与普通全钢杆设计相同。
采油工程第3章有杆泵采油
②抽油井工作制度与含水的变化关系
采油工程原理与设计
当油层和水层压力相同(或油水同层)时，油井含水不随工作 制度而改变；
当出油层压力高于出水层压力时，增大总采液量(降流压)， 将引起油井含水量的上升；
当水层压力高于油层压力时，加大总采液量，将使油井含 水量下降。
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采油工程原理与设计
(三)抽油杆柱的振动对柱塞冲程的影响
液柱载荷交变作用 抽油杆柱变速运动
抽油杆柱振动
抽油杆柱变形
理论分析和实验研究表明：抽油杆柱本身振动的相位在上 下冲程中几乎是对称的，即如果上冲程末抽油杆柱伸长，则下 冲程末抽油杆柱缩短。因此，抽油杆振动引起的伸缩对柱塞冲 程的影响是一致 ，即要增加都增加，要减小都减小。其增减 情况取决于抽油杆柱自由振动与悬点摆动引起的强迫振动的相 位配合。
图3-30 有气体影响的示功图
②充不满影响的示功图
采油工程原理与设计
充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。
图3-31 充不满的示功图
液击现象：泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引 起抽油设备受力急剧变化的现象。
2.漏失对示功图的影响 ① 排出部分的漏失
图3-32 泵排出部分漏失
采油工程原理与设计
V L1 t1 / 2
图3-26 声波反射曲线
L
L1
t t1
图3-25 静液面与动液面的位置
2.无音标井
采油工程原理与设计
根据波动理论和声学原理，声波在气体中的传播速度为：
V KP
利用气体状态方程确定气体密度：PV
采油工程课程设计
1. 序言目前,有杆抽油系统能耗严重,效率普遍偏低,而且有杆抽油在机械采油中又占有很大比例。
全面系统地分析影响有杆抽油系统效率的因素及能量在传递过程中消耗的原因,开展提高抽油系统效率研究,已成为我国降低石油开采成本,实现高效经济采油的重点研究课题之一。
有杆泵抽油系统由抽油机、抽油泵和抽油杆三大部分组成。
有杆泵抽抽是我国主要的机械采油方式，抽汕机井数量多、耗电量大，因此提高抽油机并的系统效率，降低其能耗，对抽油机井节能具有重要意义。
作为低压油藏中有效的人工举升方式，有杆泵抽油已经得到了广泛应用，其中最常用的是游梁式有杆抽油系统，这种系统结构简单、耐用且经济。
游梁式抽油机－深井泵抽油装置：用油管把深井泵下入到井内液面以下，在泵筒下部装有只能向上打开的吸入阀，用抽油杆把柱塞下入泵筒内，柱塞上装有只能向上打开的排出阀，通过抽油杆柱把抽油机驴头悬点产生的上下往复运动传递给抽油泵向上抽油。
然而研究表明，有杆抽油系统的效率只有50%左右（即如果原动力是电动机，则只有50%的电能被转化为水力功率），通过精心设计和革新, 其效率还能大大提高。
有杆抽油系统存在“反传”现象，即下冲程中抽油机反而带着电动机运转，从而造成功率的浪费。
抽油机井的系统运行效率一直处于比较低的水平，这使得生产能耗大，采油可变成本高。
有杆泵往复抽汲方式具有设备装置简单、操作方便、综合成本低的特点。
我国约有90%的油井、全世界约有80%的油井采用这种方式进行生产。
但是,在采用有杆泵抽油方式的油井中，其机械采油系统的效率一般较低,而机械采油能耗费用在采油变动成本中所占比例最大，现已达到12%以上。
在国内抽油机井整个系统工作过程中，70%以上的能耗作了无用功,造成了大量的能源浪费，同时加剧了机械损耗。
抽油机载荷变化、泵效偏低、油井供液不足、抽油机机械性能变差以及抽油机不平衡等都是影响系统效率的主要因素。
抽油机系统工作时，是一个能量不断传递和转化的过程，而能量的每次传递都有一定的损失。
有杆泵抽油系统设计
第六节有杆抽油系统工况分析一、教学目的了解动、静液面的测试原理以及液面深度与压力的相互关系；能够利用回声仪计算下泵深度和液面位置；明确理论示功图的各项意义，掌握影响泵况主要因素的典型示功图特征。
二、教学重点、难点教学重点：1、抽油井的流动方程；2、典型示功图分析。
教学难点：1、气体和充不满对示功图的影响；2、漏失对示功图的影响。
三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的图形和动画。
四、教学内容本节主要介绍三个方面的问题：1.抽油井液面测试与分析.2.地面示功图分析.3.抽油井工况诊断技术—井下示功图分析.（一）抽油井液面测试与分析(1) 了解油层生产能力及工作状况，分析是否已发挥了油层潜力，分析、判断油层不正常工作的原因；(2) 了解设备能力及工作状况，分析设备是否适应油层生产能力，了解设备潜力，分析判断设备不正常的原因；(3) 分析检查措施效果。
f s s f H H L L --2、液面位置的测量 测量仪器：回声仪测量原理：利用声波在环形空间流体介质中的传播速度和测得的反射时间来计算其位置。
2/vt L =（1）有音标的井2/11t L v =3、含水井油水界面及工作制度与含水的关系①含水井正常抽油时，油水界面稳定在泵的吸入口处。
低气油比含水油井：在泵下加深尾管来降低流压，提高产量。
低含水高气油比井(除带喷者外)：加深尾管会降低泵的充满系数，因为进入尾管后从油中分出的气体将全部进入泵内。
②抽油井工作制度与含水的变化关系当油层和水层压力相同(或油水同层)时，油井含水不随工作制度而改变；当出油层压力高于出水层压力时，增大总采液量(降流压)，将引起油井含水量的上升；当水层压力高于油层压力时，加大总采液量，将使油井含水量下降。
确定含水井工作制度时：①对油水层压力相同及水层压力高于油层压力的井，把产液量增大到设备允许的抽汲量是合理的。
②利用油井在不同工作制度下产液量与含水的变化情况来判断油水层的压力关系。
3.5有杆抽油系统设计方法
13
设计目标：经济、高效地举升原油。 设计理论基础：节点系统分析方法。 设计基础数据： １、油井和油层数据； ２、流体物性参数； ３、油井生产数据。 设计思路：(见P148设计方法一)
14
图3－32 修正古德曼图
8
根据修正古得曼图，抽油杆的最大许用应力计算公 式为：
σ all
T = ( + 0 .5625 σ min ) ⋅ SF 4
（3－64）
式中 σall ── 抽油杆最大许用应力，MPa； T ── 抽油杆最小抗拉强度； σmin ── 抽油杆最小应力， ＳF ── 抽油杆使用系数，见表3-8
(下部为小直径杆柱，上部为大直径杆柱。抽油杆柱末端载荷 最小，越往上，载荷越大，当抽油杆柱横截面上的折算应力等 于材料的许用应力时，就应更换较大直径或强度较高的抽油杆。 依次类推，直到抽油杆延伸到井口为止。)
5
即
σ max1σ a1 = σ max 2σ a 2
σ max1σ a1
式中：
为第一级抽油杆柱上端面的折算应力；
式中
σmax－σmin ── 抽油杆的应力范围； σall－σmin ── 许用应力范围。 合理的抽油杆组合比例，不仅应保证各级抽 油杆的 P L ＜100％，而且各级抽油杆的 P L 值 应比较接近。同时，为了有效地使用抽油杆，P L 还应保持较高的数值。
11
小结：（１）中深井：一般采用多级杆柱组合； （２）杆柱下部采用加重杆。 二、抽油杆柱设计方法 （P146)自学
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二、有杆抽油系统设计(见P147) 、有杆抽油系统设计 （一）有杆抽油系统组成 有杆抽油系统组成 油层；（ ；（IPR) １、油层；（ 井筒；（多相垂直管流） ；（多相垂直管流 ２、井筒；（多相垂直管流） 采油设备（ 泵等）（运动规律，动力学规律） ）（运动规律 ３、采油设备（机、杆、泵等）（运动规律，动力学规律） 地面出油管流；（地面多相管流） ；（地面多相管流 ４、地面出油管流；（地面多相管流） （二）有杆抽油系统设计内容 有杆抽油系统设计内容 油井流入动态计算； １、油井流入动态计算； 采油设备（ 泵等）选择；（ ；（地层情况和设备 ２、采油设备（机、杆、泵等）选择；（地层情况和设备 功能两个方面都应兼顾） 功能两个方面都应兼顾） 抽汲参数（冲程、冲次、泵径和下泵深度等）确定； ３、抽汲参数（冲程、冲次、泵径和下泵深度等）确定； 工况指标预测；（全面情况） ；（全面情况 ４、工况指标预测；（全面情况）
抽油杆课程设计报告
东北石油大学课程设计课程_______ 石油工程课程设计 _______ 题目抽油井系统设计________ 院系_________ 石油工程学院 _________ 专业班级_____________ 石油工程__________ 学生姓名___________ 喵喵大人___________ 学生学号__________ 11020450556 _______ 指导教师李铭曲国辉_________2014年07月18日东北石油大学课程设计任务书课程石油工程课程设计题目抽油井系统设计专业石油工程姓名喵喵大人学号11045140506565主要内容、基本要求、主要参考资料等1. 设计主要内容：根据已有的基础数据，利用所学的专业知识，完成抽油井系统从油层到地面的所有相关参数的计算，最终选出抽油泵、抽油杆、抽油机。
①计算出油井温度分布；②通过回归分析确定原油粘温关系表达式；③ 确定井底流压；④ 确定出油井的合理下泵深度；⑤确定合适的冲程、冲次；⑥选择合适的抽油泵；⑦ 确定抽油杆直径及组合；⑧ 计算出悬点的最大、最小载荷；⑨ 选出合适的抽油机；⑩ 编制实现上述内容的计算机程序程序。
2. 设计基本要求：要求学生选择一组基础数据，在教师的指导下独立地完成设计任务，最终以设计报告的形式完成本专题设计，设计报告的具体内容如下：① 概述；② 基础数据；③ 基本理论；④ 设计框图和计算机程序；⑤ 设计结果及结果分析；⑥ 结束语；⑦ 参考文献。
设计报告采用统一格式打印，要求图表清晰、语言流畅、书写规范，论据充分、说服力强，达到工程设计的基本要求。
3. 主要参考资料：陈涛平等，石油工程（第二版），石油工业出版社，2011蒋加伏，张林峰主编Visual basic 程序设计教程，北京邮电大学出版社，2009完成期限2014.06.30~ 2014.07.18指导教师旗木卡卡西专业负责人张继红2014 年07 月18 日目录第1 章概述 (1)1.1 设计的目的意义 (1)1.2 设计的主要内容 (1)第2 章基础数据 (3)2.1 抽油系统设计基本数据 (3)2.2 原油粘度温度关系数据 (3)2.3 抽油杆基本参数 (4)2.4抽油机基本参数 (4)第3 章基础理论 (7)3.1井温分布计算 (7)3.2 原油粘温关系 (8)3.3井底流压 (9)3.4 泵吸入口压力 (10)3.5 下泵深度 (10)3.6 确定冲程和冲次 (11)3.7 确定泵径 (11)3.8 悬点载荷计算及抽油杆强度校核方法 (13)3.9 确定抽油杆直径及组合 (15)3.10计算与校核载荷 (16)3.11计算与校核扭矩 (16)3.12计算需要的电机功率 (16)第4 章设计框图和计算机程序 (16)4.1 设计框图 (17)4.2 计算机程序 (18)第5 章设计结果及结果分析 (20)5.1 井温分布 (20)5.2 原油粘温关系 (20)5.3 井底流压 (21)5.4泵吸入口压力 (22)5.5 下泵深度 (23)5.6 冲程和冲次 (23)5.7 选择抽油泵 (23)5.8 抽油杆直径及组合 (23)5.9 悬点最大和最小载荷； (24)5.10 计算并校核减速箱扭矩 (24)5.11 计算电机功率并选择电机 (24)5.12 选择出合适的抽油机 (25)5.13 程序运行界面 (25)结束语................................................. 错.. 误!未定义书签。
31有杆泵抽油装置(教案).docx
第三章有杆泵采油章节内容第三章有杆泵采油授课类型讲授教学目的通过本章学习主要让学生掌握有杆泵采油装置的组成及各部分的结构、工作原理；掌握抽油井生产分析和日常管理。
重点与难点重点：抽油设备的结构、工作原理；抽油井生产管理和分析。
难点：抽油井生产管理和分析。
教具参考资料第三章有杆泵采油机械采油：通过给井中原油补充机械能将油采到地面的方法称为机械采油。
分类：机械采油法分为有杆泵采油和无杆泵采油等方法。
第一节有杆泵抽油装置有杆泵抽油系统的基本组成：由抽油机、抽油泵和抽油杆三大部分组成游梁式抽油机一深井泵抽油装置（见图3-1所示）：用油管把深井泵下入到井内液面以下，在泵筒下部装有只能向上打开的吸入阀，用抽汕杆把柱塞下入泵筒内，柱塞上装有只能向上打开的排出阀，通过抽油杆柱把抽油机驴头悬点产生的上下往复运动传递给抽油泵向上抽油。
一、抽油机（-）游梁式抽油机游梁式抽汕机的基木组成：1）换向机构：游梁一连杆一曲柄机构（四连杆）2）减速机构：由皮带轮、皮带、减速器组成。
3）动力设备：电动机或内燃机。
4）辅助装置：杀车装置、底座等工作原理：电动机通过传动皮带将高速旋转运动传递给减速器输入轴，经减速后由低旋转的曲柄通过四连杆机构带动游梁作上下往复摆动。
游梁前端岡弧状的驴头经悬绳器带动抽油杆作上下往复直线运动。
游梁式抽油机类的类型：（1）普通式：①基本型：抽汕机的前臂和后臂接近等长（见图3-2）②变型：前臂长，可适应长冲程（2）前置式：其结构与普通式相同（见图3 — 3）,只是支架轴和横梁轴互换了位置；上冲程曲柄转角为195°,下冲程为165°；当驴头在右侧时，曲柄顺时针转动；上冲程比下冲程慢，使抽油机承载能力强。
游梁式抽油的结构：（1）驴头驴头是装在游梁近井口端的一个带弧面构件，由钢板或三角铁焊接制成。
驴头的作用：是在游梁摆动的情况下保证光杆始终对准井口中心位置。
驴头的类型：根据移开井口的方式可分为，上翻式，可拆卸式和侧转式三种，如前图前所示。
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采油工程课程设计题目：采油工程课程设计—有杆泵抽油系统设计班级：石工0907姓名：学号：************2012年7月《采油工程》课程设计任务书题目有杆泵抽油系统设计小组成员石工0907：兰云飞朱强徐亚军赵晓军何婷婷设计内容与要求1. 原始数据（1）基础数据井深2146m，地层压力17MPa，油藏温度70℃，饱和压力12MPa，内径140mm，油管内径62mm，油管外径73mm，地面原油相对密度0.856，地面产出水相套管对密度1，标况下天然气相对密度0.7（2）生产动态数据体积含水20%，井底流压6.26MPa，产油量6t/d。
2. 设计任务（1）设计基础数据体积含水25%，产油量4t/d，生产气油比87m3/t，油压0.8MPa，套压0.2MPa。
（2）任务确定泵效最大的机杆泵及其工作参数。
3. 设计要求（1）通过文献查阅，进一步完善确定机杆泵及其工作参数的理论依据；（2）设计成果用A4纸打印。
起止时间 2012年7月 2日至2012年7月13日指导教师签名年月日系（教研室）主任签名年月日学生签名年月日目录序言 (4)第一章流入动态预测 (2)1.1 根据原始生产动态数据和设计数据作IPR曲线 (2)第二章垂直多相管流5 2.1 计算充满程度、下泵深度、动液面深度与沉没度的关系 (5)2.2 作充满程度、下泵深度、动液面深度与沉没度关系曲线 (9)2.3 初选下泵深度 (11)第三章杆泵及其工作参数 (11)3.1 由下泵深度和产液量初选抽油机和泵径 (11)3.2 确定冲程和冲次 (13)3.3 抽油杆柱设计（采用近似等强度组合设计方法） (14)3.4 计算泵效 (18)3.5 产量校核 (19)3.6 抽油机校核 (19)3.7 曲柄轴扭矩计算 (20)第四章设计结果 (20)4.1 作下泵深度与泵效曲线 (21)4.2 各种功率的计算 (22)4.3 确定平衡半径 (22)4.4确定泵型及间隙等级 (24)参考文献 (25)序言对于某一抽油机型号，设计的内容有：泵型、泵径、冲程、冲次、泵深及相应的杆柱组合和材料，并预测相应抽汲参数的工况指标，包括载荷、应力、扭矩、功率、产量及电耗等。
选择合适的有杆抽油系统，不仅能大大地节省材料，而且可以获得最优的泵效。
然而，泵效的高低正是反映抽油设备利用效率和管理水平的一个重要指标，提高泵效，从而可以获得更加大的采收率，得到更好的经济效益。
有杆泵抽油系统包括油层、井筒流动、机-杆-泵和地面出油管线到油气分离器。
有杆泵抽油系统设计主要是选择机、杆、泵、管以及抽汲系数，并预测其工况指标，使整个系统高效而安全的工作。
通过两周的采油工程课程设计，我从其中学到了很多，包括动手能力及设计思路和方法，我可以从另外的角度去学习采油工程这门课程，同时为将来工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后自己的学习生活打下一个良好的基础。
尤其是团队合作共处解决问题的能力，也是我充分认识到在集体中我们要善于倾听和理解，学会边听边思考，发散自己的思维，联想生活中经常见到的事物或现象帮助自己理解抽象的难以理解的概念等等。
总的说来,虽然在这次设计中自己确实学到了很多的东西,取得一定的成绩,但同时也存在一定的不足和缺陷,我想这都是这次设计的价值所在,以后的日子以后自己应该更加努力认真,以认真踏实的态度去学习，把这些再用到今后的工作中去。
第一章 流入动态预测1.1 根据原始数据和设计数据作综合IPR 曲线（1）基础数据：井深2146m ，地层压力17Mpa ，油藏温度70℃，油藏饱和压力12Mpa ，套管内径140mm ，油管内径62mm ，油管外径73mm ，地层原油相对密度0.856，地面产出水相对密度为1。
标准状况下天然气的相对密度0.7。
生产动态数据：含水率20﹪，井底流压6.26 Mpa ，产油量6t/d 。
设计数据：含水率25﹪，产油量4t/d ，生产气油比87m 3/t ，油压0.8 Mpa ，套管压力0.2 Mpa 。
由上述数据可知P wf(test)=6.26MPa<P b =12MPa< P r =17MPa ， 所以该井中的流体为油、气、水三相流动。
(2) 按产量加权平均,求解采液指数：P wf(test)=6.26MP<Pb=12MPa,体积含水率20﹪,产油量6/Go t d =,则/d m 8.76280%(6/0.856)/3)(==test t q⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=p p p pb test wf A b test wf )(8.02.012)(26.26 6.2610.20.812120.678⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=()l r r ()J (1)(P )(P )1.88.763(120%)(171212 1.80.678)20%(17 6.26)t test bw b w wf test q P f P A f P =--++-=--+÷⨯+- (1-1)38.762(120%)(171212 1.80.678)20%(17 6.26)0.897m /d MPa =--+÷⨯+-=⋅（）（3）生产时含水率为25%，产液指数不变，按流压加权平均：)d /m (485.4)1217(897.0)p p (J q 3b r 1b =-⨯=-=omax 130.897q 4.4851210.465(/)1.8 1.8b b J q p m d =+=+⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=2max 8.02.01)(b wf b wf b o b oil P P P P q q q q24.485(10.465 4.485)10.20.8()1212wf wf P P ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦=+--⨯-⨯ 24.4855.981(12)60180wfwf P P ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+---⎢⎥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦(1-2) ()0.897(17-)15.249-0.897 water r l wf wf wf q J P P P P =-== (1-3)（4）总液量与井底流压的关系 当wf b P P >时，此时产液表达式：1()0.897(17)15.2490.897b r wf wf wf q J p P P P =-=-=- 当b wf P P <时，由式（1-2）和（1-3）可求出此时产液表达式：(){}()210.25+0.2515.249-0.897(1)4.485 5.9816018011.661-0.299-0.0249wf 2 t w w water oil wfwfwf wf P q q f f q P P P P ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥ ⎪⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦-=-+=+--=其中:—l J 采液指数, MPa /d m 3⋅—o q 纯油产量, /d m 3 —w q 纯水产量, /d m 3 —w f 含水率,小数—omax q -由IPR 曲线的最大产油量,/d m 3—t q 对应流压的总产液量, /d m 3 —b q 饱和压力下的产液量,/d m 3(5)由总产液量与流压的关系绘制综合IPR 曲线：表1-1 井底流压与总产液量wfp (Mpa)0 2 4 6 8 10 12 14 16 17 )/(3d m q t 11.7 10.96 10.07 8.977.686.184.492.690.90IPR 曲线如下：IPR曲线2468101214161802468101214总产液量m 3/d井底流压M P a系列1图1-1 油井流入动态曲线第二章 多相垂直管流2.1 计算充满程度、下泵深度动液面深度和沉没度的关系（1） 由设计数据22222wf 2325%,4/,/(1)(4/0.856)/(10.25) 6.23/;p 9.94aw o t o w f q t d q q f d IPR MP m ===-=-==再由曲线查得： （2） 计算井筒温度分布图2-1 井筒温度分布图 (2-1)(2-2)(2-3)(2-4){}16()161exp[()]R T T h h H h Hβββ-=++---11.1573 5.4246exp(0.001)p g k α=+-1253tg q α=2(1)pg w k f πβα=+则式(2-1)、 (2-2)、 (2-3) 及(2-4)得井筒温度分布计算式如下:259.58125125 6.2333t g q α==⨯=0.241511.1573 5.4246exp(0.001)11.1573 5.4246exp(0.001259.58)p g k α==+-=+-⨯ 0.24150.004722(1)259.58(125%)p g w k f ππβα=⨯==+⨯+{}{}{}21.350.025 5.35exp[0.0047(2146)16()161exp[()]7016160.00471exp[0.0047(2146)]0.004721467016160.00471exp[0.0047(2146)]0.00472146R h h T T h h H h Hh h h h βββ=+----=++----=++---⨯-=++---⨯（3） 充满程度和沉没度的关系由《采油工程手册》得 1））原油中溶解气油比1.8(273)32 1.87032158T θ=-+=⨯+=141.5141.5131.5131.533.80.856oD γ=-=-= 0.000910.01250.281a D θ=-=-则原油中溶解气油比：1.2041.2040.281172.277 2.2770.7105.261010s g a P R γ-⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭==⨯⨯=又r s R P α= 则有 33r105.26 6.19/()17s R m m MPa P α===•若有余隙影响，则由《采油工程原理与设计》知：1-kR1Rβ=+ （2-5） （2-6）33/m m 74.4720.85687=⨯=p Rβ——充满程度，小数；k ——余隙比，取0.1；R ——泵内气液比，m 3/m 3pR ——地面生产气油比，m 3/m 3sR ——泵内溶解气油比，Rs=αPi, m 3/m 3α——溶解气系数m 3/(m 3·MPa);i P ——沉没压力，MPa ；wf ——体积含水率则由式（2-6）得泵内气液比()74.472 6.19(125%)55.854 4.64101101i i i i P P R P P ---==++10.464 4.58541-0.1R 1R 5.3656.854P i P iβ-==++ 又 o s i P gh ρ=充满程度和沉没度的关系式如下10.462 4.58540.0878 4.58545.3856.8540.045256.854o s s o s s gh h gh h ρβρ--==++ （2-7）（4）计算下泵深度与沉没度关系由井底流动压力的计算中油水由于密度差而发生重力分异，使泵吸入口以上的 环形空间的液体不含水，吸入口以下的为油水混合物，因此，井底流动压力近似如()()1101+--=i w s pP f R R R下：6lg [()]10o wf c s p p H L g h g p ρρ-=-+⨯+ （2-8）即：6lg ()10c o s wf p p h gh H gρρ-⨯-=- （2-9）其中：—wf p 流压，Mpa ；—H 油层中部深度，m ； Lp ─ 泵挂深度，m —s h 沉没度，m ；—g 重力加速度，2m/s ；—lg ρ井内气液平均密度，3kg/m ；lg o w w w lg (1)0.856(10.25)10.250.892()0.8920.883f f kg /m ρρρρ=-+=⨯-+⨯==井内溶有气体密度会小于则取—o ρ吸入口以上环形空间油柱平均密度，3kg/m ；—c p 套压，Mpa注： 1）忽略气柱重量，动液面处压力等于套压；2）此时流体在套管内流动。