采油工程课程设计-有杆泵抽油系统设计

设计内容与要求管内径140mm，油管内径62mm，油管外径73mm，地面原油相对密度0.856，地面产出水相对密度1，标况下天体积含水50%，产油量4t/d，生产气油比87m3/t，油压0.8MPa，套压名孟祥虎 4 5 5 5 5 5 6 6 7 8 10 10 12 13 14 14 19 21 22 23 23 24 24 25 29 30 31 32 33 33采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和项技术措施的总称。作为一门综合应用学科，它所研究的是藏，以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理施技术。有杆泵采油包括游梁式抽油机井有杆泵采油和地面都是用抽油杆将地面动力传递给井下泵。前者是将抽油机悬杆传递给井下柱塞泵；后者是将井口驱动头的旋转运动通过有杆抽油系统包括油层、井筒流动、机-杆-泵和地面出油管线到油气分离器。使整个系统高效而安全地工作。设计原则是以油藏供液设备的协调为基础，最大限度地发挥设备和油藏潜力，认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。加深我掌握，培养我们综合运用所学知识独立分析和解决问题的初实践，训练并提高我们在查阅资料、理论计算、结构设计、机应用等方面的能力，进行课程设计必须制定教学大纲，明油管内径62mm，油管外径73mm，地面原油相对密度0.体积含水50%，产油量4t/d，生产气油比87m3/t，油压0.8MP油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的能力。表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线（InflowPerformance采油指数是一个反应油层性质、厚度、流体参数、完井量之间的关系的综合指标，其数值等于单位生产压差下的数就可以在对油井进行系统分析时预测不同产量时的 w3d [PrPwf(test)]max1.8Qomax1.81)+fw(Pwf(test))1Pfw----含水率;118.763=0.897m(d.M)(P)=0.897x(1712)=4.483dPetrobras提出了一种计算三相流动IPR曲线的方法，Petrobras方法计算综合∕dtJw13/dt1+Jl2fw2(rpwf1)A0.2()0.8()201234567890产液量与流压的关系曲线IPR流入流出动态曲线流压P864200246产量Q8∕dtw13/d,2(1fw2)(prpb+A2)+Jl2fw2(prpwf2)01234567890产液量与流压的关系曲线（图2）IPR流入流出动态曲线流压P流压P86420 系列1产量Q.∕d3/d,t，（bomaxP=(1fw)xPwf(oil)+fwxPwf(water) P PPPPPP ] ∕∕∕∕空间流体不会发生流动。因此，油水由于密度差而发生重力分异，使泵吸入口以上PfPf6Pf6cm/s2；Pplg井内气液平均密度,kg/c。代入：Pf=5.53Mpa,H=2146m,plg=0.928103kg/m3,po=0.856103kg/m3,f η=η充满系数，P沉没压力,Mpa;Rgo生产汽油比,m3/m3;a天然气溶解系数,m3/m3.Mpa;pA泵径面积;pAc套管内圆面积;At油管外圆面积;spogx103+Pc Ap=x282=615.8mm2；Ac24At2App一3mc)m3a=0.00091θ0.0125D0r0T.........原油温度P.........油藏压力ga=0.00091x1580.0125x33.8=0.28 （3-4）po∕==沉没度与充满程度关系曲线充满程度0.90.80.70.60.50.40.30.20.10充满程度02004006008001000沉没度Pf=[(H-L)p1gg+hspog]x10-6+Pc泵径mm杆mmCYJ2-- --4-抽油杆16)油管抽油杆)油管抽油杆)4油管抽油杆)油管CYJ7－2.1-SN2条件：选择冲程和冲次时，应保证加速因子C<0.225.CDKP计算雷诺数1 D3pdo1 D3pμo抽汲液体动力粘度，(μo=2.53),mpa.s;:μ=0.19μ为流量系数k.p.(k.p.().pl729μ2AnLAp4p4o4o43代入数据：Pl=729x(0.248)2=0.5389N目前现场所用的抽油泵中游动阀1个或2个，此处nk=2Pf=Arl.hs.pl.g=2.00x104m2x600x928kg/m3x9.81N/kg=1092NWMflwWP1478.94W AW.Pr.gx322x10一6x7850x9.81抽油杆长度L=Lp－Lw=2114－截面积fr/cm2xWx max1B1d2一ddX2=xd2323X=1X1X23maxLL2L3=2090.1-246.6-284.LprMLLrMLL42)Wrl,=fp.(Lphs).pl.g0.82xx6x(2114600)x928x9.810.8x10612λ12x0.146。Pλ「3.14x5.3x2114Pλa应力波在抽油杆柱中的传播速度，a=4968max Pmax 8pa8pa1泵效,用η表示,即:η=Q/Qt在正常情况下,若泵效为0.7---0.8,就认为泵的工作状况是良好的.有些带喷井的泵效可能接近或大于1.矿场实践表明,平均泵效大都低于0.7,甚至有的油井泵效低于0.3.影响泵效的因数很多,但从深井泵工作的体积,液体进泵,液体从泵内排出)来看,可归结为以下三个方面:（1）抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩.根据深井工作过程中因承受着交变载荷而发生弹性伸缩,使柱少了柱塞让出的体积.（2）气体和充不满的影响.当泵内吸入气液混合物后,气体占据了柱塞让出的部分空间,或者当泵的排量大于油层供油能力时液体来（3）漏失影响.柱塞与衬套的间隙及阀和其他连接部件间的漏失都会使实际排量减少.只要保证泵的制造质量和装配质量,在下泵后一定时大的.但当液体有腐蚀性或含沙时,将会由于对泵的腐蚀和磨损使漏失迅速增加.泵内结蜡和沉沙都会使阀关闭不严,甚至被卡,从而严重及定期检泵来维持泵的正常工作.Sp=S(λr+λi)=Sλλ_冲程损失λ=(L/ft+)mfb,fr,ft一柱塞，抽油杆，油管的截面积2mp111Pa;Lf44444)λ'=TrdL2frE2frEWsn2LrrELWsn2LrrEL载荷的一半。将λ'及λ''代入λi=λ'+λ''，222 ++4411ηλ=1iλisβ=1KRη=ηλβηlηB=0.8762x0.847x0.77x1p43/dE=（Q－Qt）∕Q×100%=（9.87-9.35）/9.87=5.3%<10%,满足要求aa下泵深度与泵效关系曲线泵效57.1957.1857.1757.1657.1557.1457.1357.1257.1157.11960198020002020204020602080210021202140下泵深度由上图可知：Lp=2070(m),此时泵效有最大值，即此时的泵效最高，沉没度CYJ7－2.1-SN2条件：选择冲程和冲次时，应保证加速因子C<0.225.CDKP计算雷诺数1 D3pdo1 D3pμo抽汲液体动力粘度，(μo=2.53),mpa.s;:μ=0.2μ为流量系数k.p.(k.p.().pl729μ2AnLAp4p4o4o43代入数据：Pl=729x(0.248)目前现场所用的抽油泵中游动阀1个或2个，此处nk=2Pf=Arl.hs.pl.g=2.00x104m2x550x928kg/m3x9.81N/kg=1001NWMflwWP1387.5W AW.pr.gx322x10一6x7850x9.81截面积fr/cm2xWx max1B1d2一ddX2=xd2323X=1X1X23maxLL2LprMLLrMLL42)t6W=45.745kNlp.(Lphs).pl.g0.82xx6x(2070550)x928x9.810.8x10612λ12x0.146。PλλPλλmax Pmax 8pa:8pa1在正常情况下,若泵效为0.7---0.8,就认为泵的工作状况是良好的.有些带喷井的泵效可能接近或大于1.矿场实践表明,平均泵效大都低于0.7,甚至有的油井泵效低于0.3.影响泵效的因数很多,但从深井泵工作的体积,液体进泵,液体从泵内排出)来看,可归结为以下三个方面:（1）抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩.根据深井工作过程中因承受着交变载荷而发生弹性伸缩,使柱少了柱塞让出的体积.（2）气体和充不满的影响.当泵内吸入气液混合物后,气体占据了柱塞让出的部分空间,或者当泵的排量大于油层供油能力时液体来（3）漏失影响.柱塞与衬套的间隙及阀和其他连接部件间的漏失都会使实际排量减少.只要保证泵的制造质量和装配质量,在下泵后一定时大的.但当液体有腐蚀性或含沙时,将会由于对泵的腐蚀和磨损使漏失迅速增加.泵内结蜡和沉沙都会使阀关闭不严,甚至被卡,从而严重破及定期检泵来维持泵的正常工作.Sp=S(λr+λi)=Sλλ_冲程损失λ=(L/ft+)fb,fr,ft__柱塞，抽油杆，油管的截面积m2p111Pa;Lf_4_4_4_4)λ'=TrdL2frE2frEWsn2Lr(1_)rELWsn2LrrEL载荷的一半。将λ'及λ''代入λi=λ'+λ''，222 +