1、 采油工程课程设计采油工程课程设计 课程设计课程设计 姓名：姓名： 学号：学号： 中国石油大学（北京）中国石油大学（北京） 石油工程学院石油工程学院 20122012 年年 1212 月月 1010 日日 1 一一、给定设计基础数据：、给定设计基础数据： 2 二、设计计算步骤二、设计计算步骤 3 2.1 油井流入动态计算 3 2.2 井筒多相流的计算 4 2.3 悬点载荷和抽油杆柱设计计算 12 2.4 抽油机校核 16 2.5 泵效计算 16 2.6 举升效率计算 19 三、设计计算总结果三、设计计算总结果 20 四、课程设计总结四、课程设计总结 21 2 一、给定设计基础数据：一、给定设计
2、基础数据： 井深：2000+8210=2820m 套管内径：0.124m 油层静压：2820/1001.2 =33.84MPa 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：1 MPa 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(如果产量低，而泵径改为 56mm，38mm) 冲程：3m 冲次：6rpm 柱
3、塞与衬套径向间隙:0.3mm 沉没压力：3MPa 3 二、设计计算步骤二、设计计算步骤 2.1 油井流入动态计算油井流入动态计算 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，它既是确定油井 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Petro bras方法Petro bras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;预测产量时,按流压加权平均。 (1) 采液指数计算 已知一个测试
4、点： wftest P 、 txest q 和饱和压力 b P 及油藏压力P。 因为 wftest P b P ， 1 j = txw st w fest q PP =30/(33.84-12)= 1.4/( d.Mpa) (2) 某一产量 t q 下的流压 Pwf b q =j( b PP 1 )=1.4 x（33.84-10）=33.38t/d mozx q = b q + 8.1 b jP =33.38+1.4*10/1.8=41.16t/d omzx q -油 IPR 曲线的最大产油量。 当 0 q t b q 时，令 q 1t =10 t/d，则 p 1wf = j q P t 1
5、=15.754 Mpa 同理，q 2t =20 t/d，P 2wf =13.877 Mpa q 3t =30 t/d，P 3wf =12.0 Mpa 当 q b q t omzx q 时，令 q 4t =50 t/d,则按流压加权平均进行推导得： P 4wf =f )( 1 j q P t w +0.125(1-fw)P b-1+ 8180() tb om zxb qq qq =8.166Mpa 4 同理 q 5t =60t/d，P 5wf =5.860 Mpa 当 q omzx q t 时， 1 ()(89) () om zxtom zxw w fw qqqf pfp JJ 令 q 6t =
6、71t/d，P 6wf =2.233 Mpa 综上，井底流压与产量的关系列表如下： Pwf/Mpa 15.747 13.873 12.0 10.0 8.166 5.860 2.233 Q/(t/d) 10 20 30 40.653 50 60 71 得到油井的流入动态曲线如下图： IPR 曲线 0 5 10 15 20 0102030405060708090 Q（t/d） Pwf(Mpa) 图 1 油井 IPR 曲线 2.2 井筒多相流的计算井筒多相流的计算 井筒多相流压力梯度方程 井筒多相管流的压力梯度包括：因举高液体而克服重力所需的压力势能、流 体因加速而增加的动能和流体沿管路的摩阻损失，其数学表达式如下： dh dp mgsin+ mvm m m f dh dv m/d*2 2 m v 式中 m为多相混合物的密度;vm为多相混合物的流速;fm 为多相混合物流 5 动时的摩擦阻力系数;d为管径;p为压力;h为深度;g为重力加速度; 为井斜
