采油工程考试改革课堂考核环节

采油工程考试改革课堂考核环节

（环节2：举升设计）举升设计二石工11-2班第二组题目

Y区块为常规稀油油藏，油层平均深度约2400m，油藏平均压力约23.5MPa，地面原油密度900kg/m³，采出水密度1000kg/m³，有注水井3口（井号为Y1、Y2、Y3），油井4口（井号为Y4、Y5、Y6、Y7），井网布置如图5所示。2012年6月油井生产数据见表3。图5Y区块井位布置图表3Y区块2012年6月油井生产数据表井号生产层位生产参数(mm×m×min－)日产液量(t/d)日产油量(t/d)动液面深度(m)下泵深度(m)电机输入功率(kW)上下冲程峰值电流比%产出水矿化度（mg/L）Y4S2144×3.6×572.1175018006.8068.519700Y5S2156×2.7×5404.070012009.92100.520005Y6S2156×3×4311.5140020009.4689.958400Y7S2156×3.6×5205.050013009.0799.819807问题一

完成表4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6）中。井号理论排量(m3/d)泵效(%)沉没度(m)系统效率平衡状况平衡调整建议Y4

Y5

Y6

Y7

表4Y区块2012年6月油井工况指标计算结果表1,泵的理论排量Qt=1440fpsn,其中fp=πD²/4例:Y4井的生产参数44mm×3.6m×5min则Qt=1440×π／4×0.044²×3.6×5＝39.41m³／d同理可求得其余为47.88m³／d,42.56m³／d,63.84m³／d.2,泵效据Y4井同理可得其余井为84.39%,73.19%,32.13%.3,沉没度据沉没度hs=H下泵深度—H动液面深度各井沉没度为Y4:50mY5:500mY6:600mY7:800m

4,系统效率

其中W电=PtP：电动机功率，t：时间W举=GhG:总质量流量，h:下泵深度例Y4井其余井为54.88%,74.34%,32.51%.5,平衡状况根据上下冲程电流比来判断。参考表：平衡状况分析表平衡状况调整方法>1不平衡增加平衡质量或增大平衡半径<1不平衡减小平衡质量或减小平衡半径=1平衡无需调整表4Y区块2012年6月油井工况指标计算结果表井号理论排量(m3/d)泵效(%)沉没度(m)系统效率(%)平衡状况平衡调整建议Y439.4118.315021.02过平衡减少平衡质量或平衡半径Y547.8884.3950054.88平衡无需调整Y642.5673.1960074.34过平衡减少平衡质量或平衡半径Y763.8432.1380032.51平衡无需调整图6：Y区块抽油机井宏观控制图问题二根据上述资料，分析4口油井的基本工作状况及其主要原因。查资料得抽油机井宏观控制比照图

Y4参数偏大区：

该区域的井底流压较低泵效低，表明供液能力不足，抽汲参数过大。

原因分析：

抽汲量大于地层供给量，地层条件差（低渗透或注水跟不上）或抽汲参数偏大引起的。

Y7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。

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，相应入口压力下其泵效则较低。

Y5、Y6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，维持合理工况，确保油井正常生产。问题三

估算的活塞有效行程的大小。解:确定悬点最大最小载荷

Pmax=Wr+Wl+Iu+Pbu+Fu+Pv-PiPmin=Wr+Id-Pbd-Fd-Pv其中Wr,Wr’-----上下冲程作用在悬点上的抽油杆住载荷Wl-----作用在柱塞上的液柱载荷Iu,Id-----上下冲程作用在悬点上的惯性载荷Phu，Phd-----上下冲程中井口回压造成的悬点载荷Fu,Fd-----上下冲程中的摩擦载荷Pv-----振动载荷Pi-----上冲程的沉没压力产生的载荷由题目条件，忽略井口回压造成的载荷，摩擦载荷，振动载荷。则：上冲程抽油杆柱载荷：下冲程抽油杆柱载荷：作用在柱塞上的液柱载荷：上冲程中吸入口压力作用在柱塞上产生的载荷：Pi=fp.ρl.g.h基本参数：油杆参数（由表3-1选择最大尺寸）：杆径d=25mm,长度L=1300m,截面积fr=4.91×10-4m²油管参数：管径Dt=75mm,截面积ft=20.41×10-4m²柱塞参数：D=56mm,fp=24.63×10-4m²，取r/l=1/4经计算：Wr=4.91×10-4×7850×9.8×1300=49.10kNWr´=4.91×10-4×(7850-975)×9.8×1300=43.00kNW1’=24.63×10-4×1300×975×9.8=30.59kNPi=975×9.8×800×24.63×10-4=18.83KN则：Pmax=57.83kNPmin=40.53kN确定冲程损失其中：E=2.06×1011PaLf=500mL=1300m经计算：λ=0.23m活塞有效冲程：Sp=S-λ=3.6-0.23=3.37m

根据悬点最大、最小载荷，冲程，冲程损失等计算参数可画出示功图：问题四结合Y7油井情况提出改善泵工况的建议。答：1.对油井进行热洗；2.碰泵；3.如果凡尔严重磨损时作业换泵。问题五

Y6井井口套压0.3MPa，井口油压1.0MPa，抽油杆柱为25*800+22*800+19*400组合D级杆，抗拉强度810MPa，抽油机为CYJ10-4.2-53HB，其它数据见上，请校核该井抽油机和杆柱的安全状况。解:1）：校核抽油