采油工程课程设计

采油工程课程设计

任务要求

中国石油大学（北京）

石油工程学院

特别提醒：

1、井深和静压的计算与在正文中的引用出现矛盾时，该课程设计直接判定为“0分”；

2、井深与静压与本人学号不对应按“0”分处理；

3、所用基本参数不是给定值时按“0”分处理；

4、只抄相关理论方法并没有代入数值，即便最后给出计算结果，也按“0”分处理；

5、发现雷同设计时按“0”分处理；

6、与本课程设计所要求内容不相关的报告按“0”分处理。

7、课程设计提交安排:

请按照要求完成课程设计，并在规定时间内在线提交。具体时间请见中国石油大学（北京）远程教育学院首页公告栏“2012秋季学期各类作业及在线考试开通通知”及平台设置。

一、基础数据

井深：2000+学号末两位×10m。

例如:学号为214140001512，则井深=2000+12×10=2120m。

油层静压：给定地层压力系数为1.2MPa/100m，即油层静压=井深/100×1.2MPa。

例如：井深为2120m，则油层静压=2120/100×1.2=25.44MPa

套管内径：0.124m

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：50m3/m3

原产液量(测试点)：30t/d

原井底流压(测试点)：12MPa

抽油机型号：CYJ10353HB

电机额定功率：37KW

配产量：50t/d

泵径：44mm

冲程：3m

冲次；6rpm

沉没压力：3MPa

抽油杆：D级杆，使用系数SF=0.8，杆径19mm，抽油杆质量2.3kg/m

二、计算步骤及评分标准

1、基础数据计算与分析（10分）

根据学号计算井深和油层静压，根据给定基础数据分析该井采油工程的特点。2、画IPR曲线（10分）

1）采油指数计算；

2）画出IPR曲线；

3）利用IPR曲线，由给定的配产量计算对应的井底流压。

3、下泵深度计算（10分）

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（按井底与泵沉没压力之差来自于油柱静压力计算）。利用Orkiszewski方法判断流型，进行压力梯度计算，迭代一次。计算下泵深度Lp。

4、泵出口压力计算（10分）

由井口向下计算至泵出口处，计算泵排出口压力P

。采用压力增量迭代方法，首先

Z

估算泵出口压力（按至泵深度的静水压力计算）。利用Orkiszewski方法判断流型，

。

进行压力梯度计算，迭代一次计算出压力增量和泵排出口压力P

Z

5、抽油杆柱设计计算（20分）

杆柱设计采用单级杆，其基本参数已给出，计算悬点最大、最小载荷计算、抽油杆应力范围比，并评价此抽油杆是否能满足生产要求。

6、抽油机校核计算（20分）

说明给定抽油机型号的参数，计算设计中产生的最大扭矩和理论需要电机功率，并与给定抽油机型号参数进行对比，判断此抽油机是否满足生产要求。

7、设计计算总结果（10分）

要求列出设计结果表。

8、书写格式（10分）

1）要求课程设计报告电子版页面A4型号，报告为封面、目录、设计详细内容2）封面上写明课程名称、姓名、班级、学号、完成日期

3）目录列出正文中的一级标题和二级标题

4）正文宋体、小四、1.5倍行距、无段前段后，内容要有主要计算公式，体现数据代入的计算过程，逻辑性强，具有一定分析和认识。

三、课程设计相关理论方法

本次采油工程课程设计的主要内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、油管、抽油杆、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)设计内容

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，设计内容有：

泵径、冲程、冲次、泵深及相应的板径、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：含水绿，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，从而计算出采液指树及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