采油工程大作业二——举升设计一.

1、人工举升设计 X X 区块为常规稀油油藏，油层平均深度约区块为常规稀油油藏，油层平均深度约 2400m2400m，油藏平，油藏平 均压力约均压力约 23.5MPa23.5MPa，地面原油密度，地面原油密度 900kg/m3900kg/m3，采出水密，采出水密 度度 1000kg/m31000kg/m3，有注水井，有注水井 2 2 口（井号为口（井号为 X1X1、X2X2），油井），油井 4 4 口（井号为口（井号为X3X3、X4X4、X5X5、X6X6），井网布置如图），井网布置如图1 1 所示。所示。 2012 2012 年年 6 6 月油井生产数据见表月油井生产数据见表 1 1 第一问第一

2、问 基本指标计算基本指标计算 ( (一一) ) 完成表完成表2 2 中各指标的计算，并将各油井工况点标中各指标的计算，并将各油井工况点标 注在抽油机井宏观控制图（图注在抽油机井宏观控制图（图2 2） 中中 第一问第一问 基本指标计算基本指标计算 以以X3X3井为例进行计算：井为例进行计算： （1 1）理论排量）理论排量 （2 2）泵效）泵效 由日产液量和日产油量可得：由日产液量和日产油量可得： Q Q液 液 d mnS fQ pt /4 .3956 . 3 044. 0 32 4 14401440 72. 0 5 . 7 1 . 25 . 7 f w 28. 01 ff wo dm mm kg

3、kg kg / 3 72. 7 3 /90028. 0 3 /100072. 0 3 105 . 7 第一问第一问 基本指标计算基本指标计算 因此X3井的泵效： （3 3）沉没度）沉没度 hs hs= =下泵深度下泵深度- -动液面深度动液面深度=1800-1700=100 m=1800-1700=100 m (4) (4)系统效率系统效率 %6.19%100 4.39 72.7 %100 Q Q t 实 kw QLg H HP 45.1 86400 8 .917005 .7 86400 %3 .21%100 80. 6 45. 1 %100 P HPH 电 系统效率 第一问第一问 基本指标计

4、算基本指标计算 (5)(5)平衡状况平衡状况 X3 X3井上下冲程峰值电流比为井上下冲程峰值电流比为 78.5% 78.5%，可知上冲程峰值电，可知上冲程峰值电 流小于下冲程峰值电流，因此是平衡不够，应该增加平衡重流小于下冲程峰值电流，因此是平衡不够，应该增加平衡重 量或增大平衡半径。量或增大平衡半径。 同理可求出同理可求出X4X4、X5X5、X6X6井的相关参数，整理如下：井的相关参数，整理如下： 第一问第一问 基本指标计算基本指标计算 第一问第一问 基本指标计算基本指标计算 X3X3 X4X4 X5X5 X6 第二问第二问 工作状况分析工作状况分析 (二) 根据上述资料，分析4 口油井的基

5、本工作状况及其主 要原因。 第二问第二问 工作状况分析工作状况分析 X3X3井待落实区：相应入口压力下泵效偏高，流压泵效不协井待落实区：相应入口压力下泵效偏高，流压泵效不协 调。调。 原因分析：理论分析是不应出现的，主要是液量或动原因分析：理论分析是不应出现的，主要是液量或动 液面资料不准所致。液面资料不准所致。 X4X4井、井、X5X5井：合理区井：合理区 抽油泵的抽油能力与油层供液能力非常协调合理，是抽油泵的抽油能力与油层供液能力非常协调合理，是 最理想的油井生产动态。该区域是油井工况改善的目标区域最理想的油井生产动态。该区域是油井工况改善的目标区域, , 这部分井应加强单井目标管理，维持

6、合理工况，确保油井正这部分井应加强单井目标管理，维持合理工况，确保油井正 常生产常生产。 第二问第二问 工作状况分析工作状况分析 X6 X6井：井：断脱漏失区：该区域的井流压较高但泵效低，断脱漏失区：该区域的井流压较高但泵效低， 表明抽油泵失效，泵、杆断脱或漏失。表明抽油泵失效，泵、杆断脱或漏失。 原因分析：由于排液管柱存在漏失，排液量小于地原因分析：由于排液管柱存在漏失，排液量小于地 层供液量，井液积存于井筒，使得动液面较高，相应入口压层供液量，井液积存于井筒，使得动液面较高，相应入口压 力下其泵效则较低力下其泵效则较低。 第三问第三问 示功图分析示功图分析 (三) 图 3 和图 4 是 2

7、012 年 6 月 X3 井和 X6 井地面功图换 算的泵功图，试在图上标注估算的活塞有效行程的大小 第四问第四问 改善泵工况建议改善泵工况建议 (四) 结合 X6 油井情况提出改善泵工况的建议 治理措施：洗井、碰泵。检泵作业优化工况落实到合 格区，针对存在的偏磨、出砂等因素导致的漏失，可通过应 用挡砂、治啥、防偏磨工艺有效改善工况。 第四问第四问 改善泵工况建议改善泵工况建议 第五问第五问 抽油机和抽油杆柱校核抽油机和抽油杆柱校核 （五）（五）X5 X5 井井口套压井井口套压 0.8MPa 0.8MPa，井口油压，井口油压 1.0MPa 1.0MPa，抽油杆柱，抽油杆柱2525* *600+

8、22600+22* *800 800 组合组合 D D 级杆，抗拉强度级杆，抗拉强度 810MPa 810MPa，抽油机为，抽油机为 CYJ10-4.2-53HB CYJ10-4.2-53HB，其它数据见上，其它数据见上， 请校核该井抽油机和杆柱的安全状况请校核该井抽油机和杆柱的安全状况。 1 1、校核抽油机、校核抽油机 抽油机型号为：抽油机型号为：CYJCYJ 1010 - - 4.24.2 - - 5353 H H B B 曲柄平衡曲柄平衡 减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩 53 kNm53 kNm 光杆最大冲程光杆最大冲程 4.2 m 4.2 m 悬点最大载荷悬点最大载荷

9、 100 kN 100 kN 常规型游梁式抽油机常规型游梁式抽油机 第五问第五问 抽油机和抽油杆柱校核抽油机和抽油杆柱校核 悬点最大载荷： 悬点最小载荷： （1）上冲程作用在悬点上的抽油杆柱载荷： 表31 P nsW WWP hu l rr lr 1 1790 2 max PW q P hd l r n s r gL r 1 1790 min 2 N r r L gqW 4 .427088 . 980007. 360017. 3 第五问第五问 抽油机和抽油杆柱校核抽油机和抽油杆柱校核 （2）作用在柱塞上的液柱载荷：）作用在柱塞上的液柱载荷： g L ffW lrp l m kg l 2 /98

10、02 . 09008 . 01000 N l W 7 .279498 . 9980800 4 8 . 3 2 4 8 . 9980600 4 91. 3 2 4 10056. 0 10056. 0 第五问第五问 抽油机和抽油杆柱校核抽油机和抽油杆柱校核 （3 3）井口回压）井口回压Pn=1-0.8=0.2MPaPn=1-0.8=0.2MPa 井口回压在上冲程中造成的悬点载荷：井口回压在上冲程中造成的悬点载荷： 井口回压在下冲程中造成的悬点载荷：井口回压在下冲程中造成的悬点载荷： 由以上数据可得：由以上数据可得： N rp nhu ff PP 4 .414 4 91.3 2 4 6 2 .0 1

11、0056.010 N r nhd f PP 2 .78 4 91. 3 6 2 . 0 1010 kNN hu l rr lr P nsW WWP 5 .721 .725044 .414 4 1 1 1790 2 34 .42708 7 .279494 .42708 1 1790 2 max 4 第五问第五问 抽油机和抽油杆柱校核抽油机和抽油杆柱校核 失重系数失重系数875. 078509807850 sls b PW q P hd l r n s r gL r 1 1790 min 2 N g r g r Lg r L q L qq 9.373698.9800875.007.3600875.

12、017.3 2 2 1 1 b qq rr N q 7.364322.78 4 1 1 1790 2 3 4.427089.37369 min 4 综上可得：Pmax=72.5kN100kN,所以抽油机安全。 第五问第五问 抽油机和抽油杆柱校核抽油机和抽油杆柱校核 2. 25*600抽油杆校核 由以上数据可得， ，所以25*600抽油杆安全。 MPa N rm f P 4 .185 24 91. 3 1 .72504 max max 10 MPa N rm f P 2 .93 24 91.3 7 .36432 min min 10 MPaSF T all 4 .2299 . 02 .93562

13、5. 0 4 810 min 5625. 0 4 all max 第五问第五问 抽油机和抽油杆柱校核抽油机和抽油杆柱校核 3 . 22*800抽油杆校核 （1） （2） （3） N r r L gq W 8 .240688 . 980007. 3 2 2 NgL ffW l rp l 2 .160048 . 9980800 10 8 . 3 056. 0 4 42 2 2 N rp nhu ff PP 416 4 80. 3 3 46. 2 6 2 . 0 101010 N r nhd f PP 76 4 8 . 3 6 2 . 0 1010 第五问第五问 抽油机和抽油杆柱校核抽油机和抽油杆柱校核 N P 8 .41295416 4 5 1 1790 1638 .24068 2 .160048 .24068 max N P 2 .2050076 4 1 1 1790 2 3 240688 . 9800875. 007. 3 min 4 MPa