采油工程设计报告.docVIP

潜油电泵工艺设计计算 3.1 油井产能预测及流压确定 产能预测是潜油电泵系统机组选择的基础，油井生产能力预测的准确性，将直接关系到潜油电泵选择的合理性。这里，对于油井产能的预测采用油气水三相渗流时的井底流入动态特性方法。 因，故验算采液指数： 与已知相符。于是， 原油泡点压力下的产液量： 流压为零时的最大产油量： 流压为零时的最大产液量： 根据油气水三相渗流的流压公式： 显然恰有设计产液量， 从而计算得井底流压。 再假设不同产液量，计算出相应的流压值列入下表， qL,m3/d 0 200 240 300 350 450 530 572.308 pwf,Mpa 18 13 12 10.481 9.178 6.373 2.750 0 绘制油气水三相渗流IPR曲线如下： 3.2 井筒温度压力预测 要确定泵的入口混合物流量及所需泵的扬程，必须计算出泵的入口压力温度及排出口压力。根据设计产液量对应井底流压，从井底按泵入口以下压力梯度计算泵入口压力；由假设条件和油井井底、井口温度及机组系统温升，计算井筒流体温度梯度，然后计算泵入口温度。 （1）、由假设条件2，不妨令温度梯度为（）。 由井口温度为20℃及泵挂深度为2200，得泵出口温度（℃）： Tpout=20+2400*GT 由油层中深为2500及地层温度为80℃，的泵入口温度（℃）： Tpin=80-（2500-2400）*GT 由假设条件3知： Tpout- Tpin=4 ℃ 联立上述三式，解得： 从而得，Tpout=81.44℃=354.59K Tpin =85.44℃=358.59K 由井口温度、井底温度、，绘制井筒温度分布曲线如下： （2）、井底流压与泵入口压力满足如下关系： 式中，——摩阻压力，； ——静液柱压力, 。 将假设条件1代入上式，得到泵入口压力： 3.3 泵入口气液比 泵入口气液比是选择气液分离器或者是否安装分离器的依据。泵入口气液比按下式定义： 式中，——泵入口游离气流量，； ——泵入口原油流量，； ——泵入口底层水流量，； ——生产气油比，； ——泵入口条件下的溶解气油比，。 要计算、、及，需要计算及油气水的体积系数。 （1）天然气体积系数 式中天然气偏差系数可按下式计算： 式中，拟对比压力： 拟对比温度： 从而得到偏差系数： 天然气体积系数： （2）泵入口条件下的原油溶解气油比 泡点压力下的溶解气油比： 其中 原油API重度与相对密度的换算关系为： 从而反算出API： 从而 泵入口压力与饱和压力的比值为 原油溶解气油比校正系数为 则 （3）原油体积系数 （4）地层水体积系数 其中 则 （5）泵入口气液比 3.4 确定潜油电泵系统设备 3.4.1气液分离器选择 根据供选择的分离器分别计算安装分离器后的进泵气液比，由设计原则（进泵气液比要求）选用气液分离器。气液分离器效率越高，成本越高，通常只需选择满足设计原则的分离器。 根据设计原则，进泵气液比不能超过10%，如果超过，需要选择安装气液分离器。安装分离器后进泵气液比可按下式计算： 式中，——气液分离器效率，%。 选择Ⅰ型沉降式分离器： ，不可取； 选择Ⅱ型旋转式分离器： ，满足要求。 3.4.2选择多级离心泵 3.4.2.1泵排量 井下泵排量应等于泵入口原油流量、地层水流量与经分离器后的游离气量之和，即 式中——安装分离器后的进泵游离气体流量，。 3.4.2.2 泵排出口压力 泵排出口压力计算需要计算泵出口至井口总压降梯度。首先需确定电潜泵生产时，进泵气体流量计算进泵生产气油比为： 查上图图版，确定泵出口至井口的平均井液摩阻梯度为138，平均混合物密度为0.925。 根据泵出口压力与井口压力（油压）满足的如下关系： 求得 由井口油压、井底流压、，绘制井筒压力分布曲线如下： 3.4.2.3 选泵 潜油电泵的选择主要是选择泵型及计算所需要的级数。根据计算出来的油井产量、总扬程，并由供选择的离心泵特性曲线来选择配备多级离心泵。 (1)由进泵总排量和供选择的R-DN1800、C-GC2200、C-FC1600三种泵特性曲线，可判断出排量均在推荐范围内。 (2)根据设计原则：应选择排量接近最高效率点的最高泵效的泵。初步选定泵R-DN1800和泵C-GC2200。 (3)从泵特性曲线上读出单级泵扬程及泵效： 由R-DN1800泵特性曲线，读出单级泵扬程，泵效； 由C-GC2200泵特性曲线，读出单级泵扬程，泵效。 因此，应选择泵R-DN1800。 (4)由泵排出、吸入压力及流体平均密度计算总扬程： (5)计算泵级数； (6)计算泵所需功率； 3.4.3 选择潜油电机 电机选择不仅要满足泵所需功率，还要考虑分离器和保护器的机械