采油工程课程设计.doc

采油工程课程设计 课程设计 姓 名：胡燕 班 级：1203 学 号：920956 完成日期：2014年4月29日 中国石油大学（北京）远程教育学院 一、给定设计基础数据： .......... 1 二、设计计算步骤 1 2.1 油井流入动态计算 1 2.2 井筒多相流的计算 3 2.3悬点载荷和抽油杆柱设计计算 10 2.4 抽油机校核 14 2.5 泵效计算 15 2.6举升效率计算 17 三、课程设计总结 17 一、给定设计基础数据： 井深：2000+56×10=2560m 套管内径：0.124m 油层静压：2560/100×1.2 =30.72Pa 油层温度：70℃ 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 测试产液量：30t/d 抽油机型号：CYJ10353HB 电机额定功率：37kw 配产量：50t/d 管式泵径：56mm 冲程：3m 冲次：6rpm 沉没压力：3MPa 二、设计计算步骤 2.1 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 已知一个测试点：、和饱和压力及油藏压力。 ①如果则=30/（30.72-12）=1.6/(d.Mpa) ②如果则=1.11/(d.Mpa) (2) 某一产量下的流压 =1.6*(30.72-10)=33.15t/d =33.15+1.6*10/1.8=42.04t/d -油IPR曲线的最大产油量。 若则，令q=10 t/d，则=16.47 Mpa ②若 令q=50 t/d，则按流压加权平均进行推导得； =6.34Mpa ③若，则综合IPR曲线的斜率可近似常数。 令q=71t/d，P=2.233 Mpa 综上，井底流压与产量的关系列表如下： Pwf/Mpa 16.47 13.873 12.0 10.0 6.34 2.233 Q/(t/d) 10 20 30 40.653 50 71 得到油井的流入动态曲线如下图： 图1 油井IPR曲线 2.2 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： ρgsinθ+ρvρ/d* 式中ρ为多相混合物的密度;v为多相混合物的流速;f为多相混合物流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; θ为井斜角的余角。 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； （2）油管内由井口向下计算至泵出口处。 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。 按深度增量迭代的步骤: 井底流压12Mpa，假设压力降为0.2 Mpa；估计一个对应的深度增量=40m，即深度为1960m 。 由井温关系式可以计算得到该处的井温为：89.96℃。 平均的压力和温度：=（90+89.96）/2=89.98℃。平均压力=11.9 Mpa。由平均压力和平均温度计算的得到流体的物性参数为：溶解油气比R=71.31 ； 原油体积系数B=1.25 原油密度P=739.00； 油水混合液的密度P =843.40； 死油粘度μ=6.537*10； 活油粘度μ=3.318*10； 水的粘度μ=3.263*10； 液体的粘度μ= 3.296*10；天然气的压缩因子Z=0.9567； 天然气的密度90.70。以上单位均是标准单位。 由以上的流体物性参数判断流型： 不同流动型态下的和的计算方法不同，为此，计算中首先要判断流动形态。该方