采油工程课程设计.ppt

采油工程课程设计采油工程课程设计课程设计目的和主要任务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概述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采油工程课程设计目的和主要任务采油工程课程设计目的和主要任务目的目的 “采油工程课程设计采油工程课程设计”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全面了解抽油井优化设计方法设计方法，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，独立完成实例计算实例计算。采油工程课程设计目的和主要任务采油工程课程设计目的和主要任务主要任务主要任务 通过有杆抽油生产系统通过有杆抽油生产系统设计计算设计计算，让学，让学生了解生了解有杆抽油生产系统的组成有杆抽油生产系统的组成、设计原设计原理及设计思路理及设计思路，增强，增强综合运用知识能力综合运用知识能力和和解决实际问题的能力解决实际问题的能力。有杆抽油系统设计概述有杆抽油系统设计概述系统组成系统组成 有杆抽油系统包括有杆抽油系统包括油层，井筒流体、油管、油层，井筒流体、油管、抽油杆、泵、抽油机、抽油杆、泵、抽油机、电动机、地面出油管线电动机、地面出油管线直到油气分离器。直到油气分离器。有杆抽油系统设计概述有杆抽油系统设计概述抽油装置及泵抽油装置及泵的工作原理的工作原理悬点运动规律悬点运动规律及悬点载荷及悬点载荷抽油机平衡、抽油机平衡、扭矩及功率计扭矩及功率计算算泵效计算泵效计算新井老井选择设备选择设备设计参数设计参数预测工况预测工况潜力分析潜力分析工况诊断工况诊断有杆抽油系统设计概述有杆抽油系统设计概述系统组成：系统组成：有杆抽油系统设计内容：有杆抽油系统设计内容：(1)(1)油层油层(2)(2)井筒井筒(4)(4)地面输油管线地面输油管线(3)(3)机、杆、泵机、杆、泵(4)(4)工况指标预测。工况指标预测。(1)(1)油井流入动态计算；油井流入动态计算；(2)(2)采油设备采油设备(机、杆、泵等机、杆、泵等)选择；选择；(3)(3)抽汲参数抽汲参数(冲程、冲次、泵径和下泵深度等冲程、冲次、泵径和下泵深度等)确定；确定；有杆抽油系统设计目标：有杆抽油系统设计目标：挖掘油井潜力，使配产合理，抽挖掘油井潜力，使配产合理，抽挖掘油井潜力，使配产合理，抽挖掘油井潜力，使配产合理，抽油设备工作安全、高效，达到较油设备工作安全、高效，达到较油设备工作安全、高效，达到较油设备工作安全、高效，达到较好的经济效益好的经济效益好的经济效益好的经济效益 。流入动态关系流入动态关系井筒多相流规律井筒多相流规律运动学和动力学规律运动学和动力学规律地面多相流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抽油系统设计的步骤和方法有杆泵生产系统设计方法：有杆泵生产系统设计方法：指定产量设计指定产量设计最大产量设计最大产量设计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指定产量设计：指定产量设计：(1)IPR(1)IPR计算计算计算计算(3)(3)温度场计算温度场计算温度场计算温度场计算(2)(2)(4)(4)(5)(5)计算计算计算计算(6)(6)(8)(8)抽油杆柱设计抽油杆柱设计抽油杆柱设计抽油杆柱设计(9)(9)泵效分析泵效分析泵效分析泵效分析(10)(10)产量迭代计算产量迭代计算产量迭代计算产量迭代计算(11)(11)工况指标计算工况指标计算工况指标计算工况指标计算(7)(7)确定确定确定确定D Dp p、S S、n 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 1、油井、油井IPRIPR曲线的确定曲线的确定（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，分别按静油柱简化：泵以上、以下各分成一段，分别按静油柱简化：泵以上、以下各分成一段，分别按静油柱简化：泵以上、以下各分成一段，分别按静油柱和静混合液柱计算。和静混合液柱计算。和静混合液柱计算。和静混合液柱计算。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 1、油井、油井IPRIPR曲线的确定曲线的确定（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有杆抽油系统设计的步骤和方法1 1、油井、油井IPRIPR曲线的确定曲线的确定（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有杆抽油系统设计的步骤和方法2 2、根据、根据IPRIPR曲线求指定产量对应的流压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有杆抽油系统设计的步骤和方法3 3、由流压向上进行多相管流计算，得不同深、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度处的压力分布，根据规定的泵入口压力确定下泵深度。下泵深度。简化：将地层至下泵简化：将地层至下泵简化：将地层至下泵简化：将地层至下泵深度分为一段，按深深度分为一段，按深深度分为一段，按深深度分为一段，按深度迭代进行多相管流度迭代进行多相管流度迭代进行多相管流度迭代进行多相管流计算，求满足泵入口计算，求满足泵入口计算，求满足泵入口计算，求满足泵入口压力的下泵深度。压力的下泵深度。压力的下泵深度。压力的下泵深度。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按深度增量迭代的步骤按深度增量迭代的步骤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及压力。P0=P0=PwfPwf h hP1=P0+P1=P0+P h hPtPt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4 4、初选杆、初选杆径，按径，按由井口向下进行杆、管环空由井口向下进行杆、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。终确定泵排出口压力。简化：将井口至下泵简化：将井口至下泵简化：将井口至下泵简化：将井口至下泵深度分为二段，按压深度分为二段，按压深度分为二段，按压深度分为二段，按压力迭代进行多相管流力迭代进行多相管流力迭代进行多相管流力迭代进行多相管流计算，求满足下泵深计算，求满足下泵深计算，求满足下泵深计算，求满足下泵深度的泵排出口压力。度的泵排出口压力。度的泵排出口压力。度的泵排出口压力。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5 5、对某一抽汲参数组合：泵径、冲程、冲次，、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、设计抽油杆计算杆柱最大、最小载荷，校核、设计抽油杆柱柱。应力范围比：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5 5、对某一抽汲参数组合：泵径、冲程、冲次，、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、设计抽油杆计算杆柱最大、最小载荷，校核、设计抽油杆柱柱。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6 6、计算泵效，从而计算出产量、计算泵效，从而计算出产量Q Q，与给定产，与给定产量比较，如超过给定误差，则更换抽汲参数，量比较，如超过给定误差，则更换抽汲参数，重新进行计算。重新进行计算。影响泵效的因素影响泵效的因素(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有杆抽油系统设计的步骤和方法7 7、计算扭矩和需要电机功率等校核电机和抽、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。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有杆抽油系统设计的步骤和方法8 8、计算举升效率。、计算举升效率。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1 1、时间：、时间：第五周周二周日（周三除外）第五周周二周日（周三除外）2 2、答疑安排：、答疑安排：周二周二 韩国庆韩国庆 下午下午2 2：00004 4：30 30 三教三教410410 周四周四 黄世军黄世军 下午下午2 2：00004 4：3030 三教三教410410 周五周五 檀朝东檀朝东 下午下午2 2：00004 4：30 30 三教三教410410 周六周六 吴亚红吴亚红 下午下午2 2：00004 4：30 30 三教三教100100 周日周日 田树宝田树宝 下午下午2 2：00004 4：30 30 三教三教100100 其他时间可与指导教师联系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、基础数据按学号给定，独立完成4、设计报告要求：、设计报告要求：一律手写，打印者重做，一律手写，打印者重做，A4纸。纸。封面统一要求（见课程设计任务书）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、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指导教师姓姓 名名 办公电话办公电话 手机手机 E-mailE-mail韩国庆韩国庆 89734339-7 1370115156589734339-7 13701151565 田树宝田树宝 89734628 13811709659 89734628 13811709659 檀朝东檀朝东 1380133125513801331255 吴亚红吴亚红 8973171989731719 13910715837 13910715837 黄世军黄世军 89733218 13717852119 F89733218 13717852119 F特别注意：特别注意：今年的课程设计每位同学的设计参数需从以下网今年的课程设计每位同学的设计参数需从以下网址下载！址下载！报告的格式和课程设计指导书可以从该网址下载！报告的格式和课程设计指导书可以从该网址下载！