《采油工程》在线考试题及答案

1、中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试采油工程学习中心：姓名：一李兵.学号：_936203 二、基础题（60分）1概念题（6题，每题5分，共30分）采油指数：单位生产压差下的日产油量称为采油指数，即油井日产油量除以井底压力差，所得的 商叫采油指数。 是一个反映油层性质，厚度，流体参数，完井条件及泄油面积等与产量之间关系的综合指标，采油指 数等于单位生产压差的油井日产油量，它是表示油井产能大小的重要参数。IPR曲线表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线，简称IPR曲线，又称指示曲线。就单井而言，IPR曲 线是油气层工作特性的综合反映，因此它既是确定油气井合理工作方式的主要依据，又是分析油气井

2、 动态的基础。自喷米油油田开发早期，油井依靠油层天然能量将油从井底连续举升到地面的采油方式。冲程：发动机的活塞从一个极限位置到另一个极限位置的距离称为一个冲程。酸化压裂用酸液作为压裂液，不加支撑剂的压裂。酸化压裂主要用于堵塞范围较深或者低渗透区的油气井。吸水剖面：指的是水井各个层位对于注入水的分配比例，也是应用于调剖堵水，防止水窜，提高 注入水在各个层 位的波及系数，提高油层的驱油效率，从而提高采收率。2、问答题（3题，每题10分，共30分） 什么叫泵效，影响泵效的主要因素是什么？答：泵的实际排量与理论排量之比的百分数叫泵效。影响泵效的因素有三个方面：（1）地质因素：包括油井出砂、气体过多、油

3、井结蜡、原油粘度高、油层中含腐蚀性的水、硫化氢气体腐蚀泵的部件等；（2）设备因素：泵的制造质量，安装质量，衬套与活塞间隙配合选择不当，或凡尔球与凡尔座不严等都会使泵效降低。（3）工作方式的影响：泵的工作参数选择不当也会降低泵效。如参数过大，理论排量远远大于油层供 液能力，造成供不应求，泵效自然很低。冲次过快会造成油来不及进入泵工作筒，而使泵效降低。泵 挂过深，使冲程损失过大，也会降低泵效。 气举采油与自喷采油的相同点及不同点是什么？答：相同点：都是依靠气体的膨胀能举升原油，实现举升的目的；不同点：自喷采油 依靠的是油藏能量，气举采油依靠的是人工注入高压气体能量。 悬点动载荷和静载荷主要包括哪几

4、部分？答：静载荷包括：抽油杆柱载荷、作用在柱塞上的液柱载 荷、沉没压力（泵口压力）井口回压。动载荷包括：惯性载荷（忽略杆液弹性影响）、振动载荷。 三、课程设计（40分）1、给定的基础参数每个同学不同的关键参数 井深：2000+学号末两位X 10,单位是m例如：学号为 923512，则井深=2000+12X 10=2120m油藏压力：井深/100 ，单位是MPa 例如：井深为2120m，则油藏压力=2120/100=21 .2MPa2、每个同学相同的参数油管内径：59mm油层温度：70C恒温层温度：16C地面脱气油粘度：30m油相对密度：。.8油饱和压力：10MPa含水率：0.4套压：0.5MP

5、a油压：1MPa生产气油比：50m3/it|3测试产液量：40Vd测试井底流压：15MPa抽油机型号：CYJ10353HB电机额定功率：37KW管式泵径：56mm配产液量：50t/d冲程：3m冲次；6rpm沉没压力：3MPa抽油杆：D级杆，杆径19mm抽油杆质量密度2.3kg/m3、要求以便查计算过程中涉及到与学号相关参数公式中有代入数值的显示, 是否应用的正确参数。4、设计内容及评分标准画IPR曲线(20分)1)采液指数计算；2)画出IPR曲线；3)利用IPR曲线，由给定的配产量计算对应的井底流压答：1)采液指数(nest因P沁St Pb则采液指数j一p p wftestp =(2000+3

6、 X 10)/100=20.3 MPapwftest=15Mpa Pb=10 Mpaqtest =40t/dj=40/ (20.3-15) =7.55t/ (d Mpa)2) IPR曲线首先确定饱和压力Pb下的产液量，为油水两相流量大产液量qb=j( pPb)=7.55 X( 20.3 10) =77.765t/b若 0v qtv qb 贝fjPwt= p qt/j令 qt=10t 贝 U Pwf=18.9Mpa令 qt =20t 贝 U Pwf=17.7 MpaJ C CRH令 qt =30t 贝 U Pwf=16.3 Mpa Arr3)流压计算根据IPR曲线，给定产量50t/d时对应流压为

7、13.8MPa采油工程参数计算(10分)若下泵深度为1500米，杆柱设计采用单级杆，其基本参数已给出，最小载计算悬点最大、荷°WrSNA答：P WWr (1 -) maxrl 1790 1W = f rL ( s i) gWi=fPLig式中：Wr杆柱在液体中的重力，N；w油管中液体的重力(忽略杆空间)，N;Wr杆柱在空气中的重力，N；f1抽油杆横截面积，m ;L抽油杆杆长，m3s-抽油杆密度，kg/m ;|-液体密度，kg/m3 ;2f p活塞截面积，m；N冲次，rpm ;S光杆冲程，m匚一一曲柄滑块系数，为了计算方便，设为 。.2 ；Ig重力加速度，N/kg ;根据以上公式计算f

8、P =n/4 X 0.056 X 0.056=0.00246fr= n/4 X 0.019 X 0.019=0.000283i=800X ( 140% +1000X 40%=880kg/m s=2.3/0.00028=8214kg/m 3Nr= /'rL sg=1500X 2.3 X 9.8=3381 ONW-= f rL(si)g =0.00028 X 1500X (8214 880) X 9.8=30186.7NWr= f pLig =0.00246 X 1500X 880X9.8=31822.6N=30186.7+31822.6+(33810X3X6X6/1790)X( 1 +0

9、.2) =64411.6N=30186.7(33180X3X6X6/1790)X( 10.2)=28585.2N抽油机校核计算(10分)说明给定抽油机型号的参数，计算设计中产生的最大扭矩和理论需要 电机功率，并与给定抽油机型号参数进行对比，判断此抽油机是否满足生产要求。答：CYJ:抽油机，10：悬点负荷100KN的1/10 , 3：冲程3米，53：减速器扭矩为53KN- m H:圆弧齿轮，B：曲柄平衡。最大扭矩Mmax=180S0+0,20(&PmaxPmin)=1800 X3+0.202X3X(64411.6 28585.2)=27110.80N- m电动机功率Nt=1 OOOMma

10、x Xn/14388=1000X27110.8X6/14388=11305.59W给出的抽油机CYJ10353HBR大扭矩为53N - m,大于本井生产最大扭矩27.11N -m给出电机 额定功率为37KW大于本井所需11.30KW因此给出抽油机、电机满足该井生产需求。27.11N - m给出电机额定功率为37KW大于本井所需11.30KW因此给出抽油机、电机满足 该井生产需求。5、课程设计相关理论和方法本次采油工程课程设计的主要内容是进行有杆抽油生产系统设 计，通过设计计算，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。(1)油井流入动态计算Petrobras方法计算综合IPR曲线的

11、实质是按含水率取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均值。1）采液指数计算已知一个测试点；Pwftest、qtest和饱和压力Pb及油藏压力P如果PwftestPb则采液指数j则pp wftest如果Pwftest Pb则需要用气液两相采液指数公式2）求某一产量5下的流压Pwf首先确定饱和压力Pb下的产液量，为油水两相流量大产液量若Oqtqb则若5 qb则所求井底压力要低于饱和压力，需要气液两相渗流计算公式。给出多组产液量和井底压力，即可画出 IPR曲线，也可求出某产液量下对应的井底压力。（2）采油工程参数计算悬点最大、最小载荷的计算公式可以用下面公式：式中：Wr-一杆柱在液体中的重力，N;VW油管中液体的重力（忽略杆空间），N;Wr杆柱在空气中的重力，N；f r抽油杆横截面积，m ;L抽油杆杆长，m3 s抽油杆密度，kg/m ; 液体密度，kg/rw，为了计算方便，这里取油相密度；2fp -活塞截面积，m；N冲次，rpm ;S光杆冲程，m曲柄滑块系数，为了计算方便，设为。.2 ;Ig重力加速度，N/kg ；（3）抽油机校核1）最大扭矩计算公式式中：Mmax最大扭矩，NmPmax悬点最大载荷，N；Pmin悬点最小载荷，N；S 冲程2）电动机功率计算，式中：N 需要的电