采油工程课程设计.ppt

1、采油工程课程设计,课程设计目的和主要任务 有杆抽油系统设计概述 有杆抽油系统设计的步骤和方法 课程设计安排和设计报告要求,采油工程课程设计目的和主要任务,目的 “采油工程课程设计”是石油工程课程设计的一部分，其主要目的是通过对有杆抽油系统的优化设计，全面了解抽油井优化设计方法，巩固已学过的采油工程系统知识，同时学会现场抽油机井设计方法。要求在复习抽油机井优化设计原理和方法基础上，独立完成实例计算。,采油工程课程设计目的和主要任务,主要任务 通过有杆抽油生产系统设计计算，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，增强综合运用知识能力和解决实际问题的能力。,有杆抽油系统设计概述,系统组

2、成,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。,有杆抽油系统设计概述,抽油装置及泵的工作原理 悬点运动规律及悬点载荷 抽油机平衡、扭矩及功率计算 泵效计算,有杆抽油系统设计概述,系统组成：,有杆抽油系统设计内容：,(1) 油层,(2) 井筒,(4) 地面输油管线,(3) 机、杆、泵,(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：,挖掘油井潜力，使配产合理，抽油设备工作安全、高效，达到较好的经济效益 。,流入动态关系,井筒

3、多相流规律,运动学和动力学规律,地面多相流规律,有杆抽油系统设计的步骤和方法,有杆泵生产系统设计方法：,指定产量设计 最大产量设计,有杆抽油系统设计的步骤和方法,指定产量设计：,(1) IPR计算,(3) 温度场计算,(5) 计算,(8) 抽油杆柱设计,(9) 泵效分析,(10) 产量迭代计算,(11) 工况指标计算,(7) 确定Dp、S、n,有杆抽油系统设计的步骤和方法,有杆抽油系统设计的步骤和方法,1、油井IPR曲线的确定,（1）根据动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，可以将这一段分为许

4、多小段，采用迭代压力方法可求出每小段油的密度，最后求出吸口处的压力。从吸入至油层中部分多相管流段。通过分小段计算多相管流压力分布，可求得测试点流压。,简化：泵以上、以下各分成一段，分别按静油柱和静混合液柱计算。,有杆抽油系统设计的步骤和方法,1、油井IPR曲线的确定,（2）根据测试点流压和产量计算IPR曲线,已知一个测试点( 、 )和饱和压力 及油藏压力, 当 时：, 当 时：,求采液指数,有杆抽油系统设计的步骤和方法,1、油井IPR曲线的确定,（2）根据测试点流压和产量计算IPR曲线, ，则：, ，则按流压加权平均进行推导：,所以：,给定产量求对应的流压：,有杆抽油系统设计的步骤和方法,2、

5、根据IPR曲线求指定产量对应的流压,有杆抽油系统设计的步骤和方法,3、由流压向上进行多相管流计算，得不同深度处的压力分布，根据规定的泵入口压力确定下泵深度。,简化：将地层至下泵深度分为一段，按深度迭代进行多相管流计算，求满足泵入口压力的下泵深度。,有杆抽油系统设计的步骤和方法,以计算段下端压力为起点，重复步。,重复的计算，直至 。,按深度增量迭代的步骤,已知任一点(井口或井底)的压力作为起点，任选一个合适的压力间隔p。,估计一个对应的深度增量h 。,计算该管段的平均温度及平均压力，并确定流体性质参数。,并计算该段的压力梯度dp/dh。,计算对应于的该段管长(深度差)h。,计算该段下端对应的深度

6、及压力。,P0=Pwf,h,P1=P0+P,h,Pt,有杆抽油系统设计的步骤和方法,4、初选杆径，按由井口向下进行杆、管环空压力分布计算，得不同深度处的压力分布，最终确定泵排出口压力。,简化：将井口至下泵深度分为二段，按压力迭代进行多相管流计算，求满足下泵深度的泵排出口压力。,有杆抽油系统设计的步骤和方法,5、对某一抽汲参数组合：泵径、冲程、冲次，计算杆柱最大、最小载荷，校核、设计抽油杆柱 。,应力范围比：,有杆抽油系统设计的步骤和方法,5、对某一抽汲参数组合：泵径、冲程、冲次，计算杆柱最大、最小载荷，校核、设计抽油杆柱 。,有杆抽油系统设计的步骤和方法,6、计算泵效，从而计算出产量Q，与给定

7、产量比较，如超过给定误差，则更换抽汲参数，重新进行计算。,影响泵效的因素,(3) 漏失影响,(1) 杆柱和管柱的弹性伸缩,(2) 气体和充不满的影响,(4) 体积系数的影响,有杆抽油系统设计的步骤和方法,7、计算扭矩和需要电机功率等校核电机和抽油机是否匹配，否则重新设定产量。,电动机功率：,有杆抽油系统设计的步骤和方法,8、计算举升效率。,课程设计安排和设计报告要求,1、时间： 第五周周二周日（周三除外） 2、答疑安排： 周二 韩国庆 下午2：004：30 三教410 周四 黄世军 下午2：004：30 三教410 周五 檀朝东 下午2：004：30 三教410 周六 吴亚红 下午2：004：30 三教100 周日 田树宝 下午2：004：30 三教100 其他时间可与指导教师联系,3、基础数据按学号给定，独立完成 4、设计报告要求： 一律手写，打印者重做，A4纸。 封面统一要求（见课程设计任务书） 5、报告上交截止时间：第七周周五,课程设计安排和设计报告要求,课程设计安排和设计报告要求,指导教师 姓 名 办公电话 手机 E-mail 韩国庆 89734339-7田树宝 89734628檀