采油工程一至五章

1、第一章 油井基本流動規(guī)律一、概念及定義IPR：油井流入動態(tài)是指在一定地層壓力下，油井產(chǎn)量與井底流壓的關(guān)系，簡稱IPR（Inflow Performance Relationship）。（就單井而言，IPR曲線反映了油層向井的供給能力，即產(chǎn)能）采油指數(shù)（Productivity Index，PI）：地面產(chǎn)油量與生產(chǎn)壓差之比，是反映油層性質(zhì)、流體參數(shù)、完井條件及泄油面積等與產(chǎn)量之間關(guān)系的綜合指標(biāo)。 IPR曲線斜率的負(fù)倒數(shù)即為采油指數(shù)。流動效率（Flowing Efficiency，F(xiàn)E）：油井在同一產(chǎn)量下，理想完善情況的生產(chǎn)壓差與實(shí)際生產(chǎn)壓差之比。 完善井S=0，Ef=1；超完善井S<0，E

2、f>1；不完善井S>0，Ef<1。流態(tài)（Flow Regime，F(xiàn)low Pattern）：油氣混合物流動過程中油、氣的分布形態(tài)?；摤F(xiàn)象（Slip Phenomenon）：氣液混合物上升的垂直或傾斜管流中，由于氣液密度差異造成氣液速度差異而出現(xiàn)的氣體超越液體上升的現(xiàn)象。持液率（Liquid Holdup）：單位管長內(nèi)液體體積與單位管長容積的比值。真實(shí)速度（Actual Velocity）：氣、液相在各自所占流通面積上的就地局部速度的平均值，也成平均速度。表觀速度（Superficial Velocity）：某相單獨(dú)充滿并流過管子截面的速度。 單相流，表觀速度即為真實(shí)速度；兩

3、相流，表觀速度必然小于真實(shí)速度。兩相混合物密度 兩相混合物速度 滑脫速度（Slip Velocity）：氣、液真實(shí)速度之差。無滑脫持液率 存在滑脫時，HL>L，這表明存在滑脫時的液相實(shí)際過流斷面AL較無滑脫理想情況的液相過流斷面增大了。無滑脫混合物密度 活脫損失：因滑脫而產(chǎn)生的附加壓力損失?？捎么嬖诨摃r的混合物密度與不考慮滑脫混合物密度之差表示單位管長的滑脫損失，即水力半徑 臨界流動（Critical Flow）：流體通過油嘴孔道高速流動時，速度達(dá)到壓力波在流體介質(zhì)中的傳播速度即聲速時的流動狀態(tài)。二、填空1、垂直管氣液兩相流流行有泡狀流（bubble flow）、段塞流（slug fl

4、ow）、過渡流（transition flow）、環(huán)霧流（annular-mist flow）。三、簡答1、兩相管流流態(tài)及特征。泡狀流：氣體為分散相，液體是連續(xù)相；氣體主要影響混合物密度，對摩阻的影響不大，而滑脫現(xiàn)象比較嚴(yán)重。段塞流：氣體為分散相，液體是連續(xù)相；氣、液相間的相對運(yùn)動較泡流小，滑脫也??；破漏活塞式舉油，是兩相流中舉升效率最高的流型。過渡流：液相從連續(xù)相過渡到分散相，氣相從分散相過渡到連續(xù)相。環(huán)霧流：液相是分散相，氣相是連續(xù)相，油氣相對速度很小。2、壓力梯度方程及思路 壓力梯度=位能增量+沿程摩阻+動能增量單相流 水平管 多相流 m、fm、um都是溫度T、壓力P的函數(shù)，不同流態(tài)下的

5、變化規(guī)律不同，有不同的求解方法。A）壓力增量迭代法（1） 以井口或井底為起點(diǎn)(由已知壓力的位置定)；（2） 選擇一個計算區(qū)間長度:H一般取50100m；（3） 估計這一區(qū)間的壓降值P估計(由經(jīng)驗(yàn)定)；（4） 計算出區(qū)間的平均溫度和平均壓力Pav,Tav；（5） 確定Pav和Tav下的物性參數(shù)m、fm、um、m；（6） 判斷流態(tài)；（7） 計算dp/dz和P' =H × (dp/dz)；（8） 比較P與P估計,若相差超過允許值,則賦值P估計=P，重復(fù)第4步到第8步，直到滿足精度；（9） 計算該區(qū)間末端點(diǎn)Hi和壓力Pi（10） 以該區(qū)間末端點(diǎn)Hi、Ti、Pi為起點(diǎn)，重復(fù)第2到第10

6、步，計算下一點(diǎn)的Hi、Ti、Pi，直到HnH為止。B）Orkiszewski方法（1）確定定性溫度和壓力，求出相關(guān)物性參數(shù)及Wm、qG、A、P等；（2）變量無因次化；（3）判別流型；（4）根據(jù)流型求出混合物平均密度m和摩阻壓力梯度f；（5）代入公式計算。C）Mukherjee和Brill方法（1）確定定性溫度和壓力，求出相關(guān)物性參數(shù)；（2）由M-B持液率公式計算持液率及m、vm、D、vSG、P等；（3）變量無因次化；（4）判別流型；（5）根據(jù)流型求出摩阻系數(shù)fm；（6）代入公式計算。3、油嘴作用，節(jié)流原理，嘴流特征，單相氣體和氣液混合物嘴流的主要影響因素。油嘴是一些自噴井和氣舉井在井口安裝的節(jié)

7、流裝置。油嘴作用：（1）改變油氣井的工作制度，控制油氣井產(chǎn)量；（2）分隔嘴前嘴后流動，保持油氣井生產(chǎn)穩(wěn)定。原理：通過調(diào)節(jié)油嘴尺寸來控制油井油壓和注氣壓力，限制和穩(wěn)定油井產(chǎn)量和注氣量。嘴流特征：在臨界流狀態(tài)下，油嘴下游壓力變化對上游壓力沒有影響，因此對氣體流量也沒有影響。臨界壓力比 為臨界流，否則為亞臨界流。 氣體絕熱指數(shù) 空氣K=1.4，（P2/P1）c=0.528天然氣K=1.25，（P2/P1）c=0.555單相氣體：臨界流的影響因素有上游壓力、上游溫度、氣體種類、油嘴孔眼直徑，亞臨界流的影響因素還包括下游壓力。氣液混合物：油壓（上游壓力）、生產(chǎn)氣油比、油嘴孔眼直徑。4、多層油藏油井流入動

8、態(tài)特征。 隨流壓的降低，由于貢獻(xiàn)產(chǎn)量的小層數(shù)增多，產(chǎn)量將大幅度增加，采油指數(shù)也隨之增大。四、計算定壓邊界圓形油層中心井產(chǎn)量封閉邊界油層中心井產(chǎn)量（擬穩(wěn)態(tài)）非圓行封閉泄流區(qū)域 Vogel方程用以預(yù)測不同流壓下的產(chǎn)量；最好是溶解氣驅(qū)早期；不適合高粘度原油和嚴(yán)重污染或超完善的井；IPR不涉及流體和油藏參數(shù)，使用方便；繪制IPR曲線至少需要一個實(shí)測點(diǎn)。Standing修正Vogel方程，0.5<= Ef <=1.5油氣兩相IPR曲線Pwf>=Pb時，單相流Pwf=Pb時，qb=Jo(Pr-Pb)Pwf<Pb時，兩相流 Pwftest>=Pb時Pwftest<Pb時F

9、etkovich經(jīng)驗(yàn)公式 （0.5<n<1）Pwf=0時，最大產(chǎn)油量 以上兩式相除 預(yù)測未來油井流入動態(tài)1.Fetkovich方法 2.Vogel-Fetkovich組合方法 以上兩式相除 若取n=1 代入Vogel方程 第二章 自噴與氣舉采油一、概念及定義自噴（Natural Flowing）：當(dāng)油層能量充足時，完全依靠油層本身能量將原油舉升到地面的方法稱為自噴。這樣的生產(chǎn)井叫做自噴井（Natural Flowing Well）。油井生產(chǎn)系統(tǒng)：指從油層到地面油氣分離器這一整個水力學(xué)系統(tǒng)。節(jié)點(diǎn)（Node）：氣舉采油（Gas Lift）：指人為地從地面將高壓氣體注入停噴（間噴或自噴能

10、力差）的油井中，以降低舉升管中的流壓梯度（氣液混合物密度），利用氣體的能量舉升液體的一類人工舉升方法。二、填空1、節(jié)點(diǎn)可分為普通節(jié)點(diǎn)（normal node）、函數(shù)節(jié)點(diǎn)（function node）、解節(jié)點(diǎn)（solution node）。2、氣舉分為連續(xù)氣舉（continuous gas lift）和間歇?dú)馀e（intermittent gas lift）。3、氣舉系統(tǒng)的構(gòu)成為壓縮站（compressor station）、地面配氣站（ground distribution station）、單井生產(chǎn)系統(tǒng)（production system of single well）、地面系統(tǒng)（surfac

11、e facilities）。4、氣舉管柱結(jié)構(gòu)類型有開式（open installation）、半閉式（semiclosed installation）、閉式（closed installation）。5、氣舉閥按壓力控制方式可分為節(jié)流閥、氣壓閥（套壓操作閥）、液壓閥（油壓操作閥）、復(fù)合控制閥；按氣舉閥在井下所起的作用分為卸載閥、工作閥、底閥；按氣舉閥自身的加載方式分為充氣波紋管氣舉閥、彈簧氣舉閥；按氣舉閥安裝作業(yè)方式分為固定式氣舉閥、投撈式氣舉閥。三、簡答1、節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析原理，步驟，方法及應(yīng)用。原理：在某部位設(shè)置節(jié)點(diǎn)，將油氣井系統(tǒng)隔離為相對獨(dú)立的子系統(tǒng)，以壓力和流量的變化關(guān)系為主要線索，把由節(jié)

12、點(diǎn)隔離的各流動過程的數(shù)學(xué)模型有序地聯(lián)系起來，以確定系統(tǒng)的流量。步驟：（1）建立油井模型并設(shè)置節(jié)點(diǎn)；（2）選擇解節(jié)點(diǎn)；（3）計算解節(jié)點(diǎn)上游的供液特征；（4）計算解節(jié)點(diǎn)下游的排液特征；（5）確定生產(chǎn)協(xié)調(diào)點(diǎn)；（6）進(jìn)行動態(tài)擬合；（7）程序應(yīng)用。方法及應(yīng)用：（1）井底為解節(jié)點(diǎn) 井底節(jié)點(diǎn)將整個油井系統(tǒng)隔離為油層和舉升油管+地面管線兩部分。節(jié)點(diǎn)流入部分即為油層滲流，用流入動態(tài)IPR曲線描述。從油層中部位置至地面分離器，其壓降為舉升油管壓降與地面管線壓降之和。不相交，不能自噴增加產(chǎn)量P，可得產(chǎn)量q交于一點(diǎn)，自噴產(chǎn)量q用油嘴協(xié)調(diào)生產(chǎn)交于兩點(diǎn)低產(chǎn)量點(diǎn)，不穩(wěn)定高產(chǎn)量點(diǎn)，協(xié)調(diào)點(diǎn) 應(yīng)用： （1）預(yù)測未來產(chǎn)量 （2）分

13、析流動效率對系統(tǒng)的影響（2）平均地層壓力為解節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流入 節(jié)點(diǎn)流出 Pr=常數(shù)（3）井口為解節(jié)點(diǎn)（無油嘴）井口解節(jié)點(diǎn)將油井系統(tǒng)隔離成兩部分，即從分離器開始至井口部分與油層到井底再經(jīng)舉升油管到井口部分。 油壓并不總是隨產(chǎn)量的增加而降低，而是在qc時存在峰值。這種現(xiàn)象符合氣液兩相管流規(guī)律。因產(chǎn)量較低時管內(nèi)流速低，滑脫損失嚴(yán)重；產(chǎn)量較高時，摩阻損失較大。這兩種情況均會使油管舉升的能量損失增大。而只有在某一產(chǎn)量范圍內(nèi)，滑脫與摩阻都不是很高時，達(dá)到較低的管流能量損耗。因此，油壓隨著產(chǎn)量的增加有高有低。應(yīng)用：井口解節(jié)點(diǎn)可以分析不同直徑的油管和地面管線對油井生產(chǎn)動態(tài)的影響。（4）井口為解節(jié)點(diǎn)（井口安裝油嘴）

14、Pr-Pwf生產(chǎn)壓差Pwf-Pwh舉升壓降Pwh用于流過油嘴和地面管線的壓力降C點(diǎn)，全井協(xié)調(diào)點(diǎn)IPR曲線，CPR曲線，油管曲線應(yīng)用：油嘴直徑不同，嘴流曲線不同，得到不同的協(xié)調(diào)生產(chǎn)點(diǎn)?？刂朴途a(chǎn)量就是選擇合適的油嘴，達(dá)到合適的協(xié)調(diào)點(diǎn)。2、氣舉管柱類型及特點(diǎn)。開式管柱：無封隔器；容易造成注氣量的失控；地面注氣壓力波動會引起油套環(huán)空液面升降，每次關(guān)井后,必須重新卸載；適用于連續(xù)氣舉和無法下入封隔器的井半閉式管柱：單封隔器管柱；注入氣不能從油管底部進(jìn)入油管，且油井一旦卸載，流體就無法回到油套環(huán)空，避免注氣量失控和每次關(guān)井后重新開舉；無法防止大量注入氣進(jìn)入油管后對地層的作用。適用于連續(xù)氣舉和間歇?dú)馀e,是

15、常用的氣舉裝置。閉式管柱：單封隔器及單流閥管柱；與半閉式裝置類似，并在油管柱底端裝有固定單流閥；避免了開式裝置的弊端，使高壓氣體和井筒液體不能進(jìn)入地層；只適用于間歇?dú)馀e。3、氣舉的啟動。油井停噴時，油管和環(huán)空液面處于同一位置。向環(huán)空注入壓縮氣時，環(huán)空液面被擠壓向下，油管中的液面則上升；當(dāng)環(huán)空液面下降到管鞋時，壓縮機(jī)達(dá)到最大壓力，稱為啟動壓力Pe（kick-off pressure）。壓縮氣進(jìn)入油管后，使油管內(nèi)原油充氣，液面不斷上升，直至噴出地面；混氣液密度降低，井底壓力下降，壓縮機(jī)壓力下降。由于油管內(nèi)m越來越低，油管鞋壓力急劇降低，當(dāng)Pwf<Pr時，地層開始產(chǎn)油，并使油管內(nèi)m稍有增加，致

16、使壓縮機(jī)壓力復(fù)而上升；最后達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)時的壓縮機(jī)的壓力稱為工作壓力Po（operating pressure）。4、氣舉的卸載。(1)頂閥露出前，所有氣舉閥全打開，套管環(huán)空液面與油管連通。此時，產(chǎn)層沒有產(chǎn)生壓降。(2)頂閥露出，所有閥仍全打開，注入氣通過頂閥卸載。(3)第二級閥露出，所有閥仍全打開，注入氣通過頂閥和第二級閥繼續(xù)卸載。(4)頂閥關(guān)閉，其余閥全打開。第三級閥露出前，注入氣通過第二級閥進(jìn)入油管并卸載。(5)第三級閥露出，頂閥仍關(guān)閉，第四紀(jì)閥打開，注入氣通過第二、三級進(jìn)入油管。(6)頂閥和第二級閥關(guān)閉；第三、四級閥仍打開，注入氣通過第三級閥進(jìn)入油管，卸載繼續(xù)進(jìn)行。第四紀(jì)閥（底閥）仍在液

17、面以下，若在此注氣壓力和注氣量條件下，排液能力已達(dá)到裝置設(shè)計的生產(chǎn)能力，表明卸載成功，底閥不會露出液面。5、氣舉閥的原理，作用，調(diào)試方法。原理：氣舉閥實(shí)際上是一種用于井下的壓力調(diào)節(jié)裝置。地面上常用的簡單壓力調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)如圖所示。它通過閥球的開啟度來控制注氣量的大小，球閥的開啟度不僅與上、下游壓力有關(guān)，而且與加壓元件壓力有關(guān)，這是氣舉閥和固定節(jié)流器的不同之處。當(dāng)高壓氣體注入油套環(huán)空時，氣體從閥孔進(jìn)入油管，使閥孔上部油管內(nèi)的混合液密度降低，油套環(huán)空中的液體進(jìn)入油管，其液面也隨之降低，當(dāng)油管內(nèi)壓力（閥孔下游壓力）降到某一界限時，閥孔關(guān)閉，高壓氣體推動環(huán)空液面下降到第二級閥孔。依此類推，直到油套環(huán)空的

18、液面下降到油管管鞋，液體排出井筒，油井正常生產(chǎn)。作用：（1）氣體進(jìn)入舉升管柱的通道和開關(guān)；（2）降低啟動壓力，增加氣舉舉升深度，從而增大油井的生產(chǎn)壓差；（3）氣舉閥可靈活地改變注氣深度，以適應(yīng)油井供液能力的變化；（4）間歇?dú)馀e的工作閥可以防止過高的注氣壓力影響下一注氣周期，氣舉閥可控制周期注氣量；（5）氣舉閥上的單流閥可以防止產(chǎn)液從舉升管倒流。調(diào)試方法：（1）充氮?dú)?根據(jù)Ptro給封包充氣，約大于0.34MPa；（2）恒溫處理：15.6°C下保持12hr；（3）檢查打開壓力：置于試驗(yàn)架，如果打開壓力大于Ptro，則從閥氣門芯放氣，然后再恒溫，再測試，直到打開壓力與Ptro一樣為止。（

19、4）老化處理；（5）再恒溫處理和確定打開壓力。6、連續(xù)氣舉設(shè)計。A）計算法（1）頂閥下入深度根據(jù)壓縮機(jī)最大工作壓力Pe確定。注氣時液體從井口流出 LI=Pe/Lg-20注氣時液體為流出井口 LI=Ls+h-20Pe=（h+h）Lg（2）第二級閥下入深度第二級閥進(jìn)氣時，第一級閥關(guān)閉。LII=LI+Z-10PtI+ZLg=PePtI是液面到閥II處時閥I處的油管壓力。這時，我們要求閥I關(guān)閉， PaII-PtI叫關(guān)閉壓差。PaII是閥II的環(huán)空壓力Pe。（3）第i級閥下入深度Li=Li-1+（Pe-Pti-1）/Lg-10B）變地面注氣壓力方法（1）繪制靜液梯度曲線；（2）假設(shè)井筒溫度分布呈直線并圖

20、示；（3）從井口油壓起，利用靜壓力曲線作井口到注氣點(diǎn)深度的最小油管壓力分布曲線，表示氣舉情況下氣液比最大時的油管壓力梯度；（4）若井筒內(nèi)充滿壓井液，根據(jù)靜液梯度Gs由下式計算頂閥位置L1=（Pko-Pwh）/Gs也可以從井口油壓處作壓井液梯度曲線與注氣壓力梯度曲線相交，交點(diǎn)A即頂閥位置；若壓井液液面低于井口，頂閥應(yīng)置于靜液面處；（5）從頂閥位置點(diǎn)向左作水平線與最小油管壓力線相交，交點(diǎn)A對應(yīng)壓力即頂閥的最小油管壓力；（6）將地面注氣壓力降低P1，作一條平行于注氣壓力梯度曲線的平行線；（7）從頂閥最小油壓處開始作壓井液梯度曲線與減去P1的注氣壓力梯度曲線相交，交點(diǎn)對應(yīng)深度為第二級閥位置；（8）從第

21、二級閥位置向左作水平線與最小油管壓力線相交B點(diǎn)，交點(diǎn)壓力即為第二級閥的油管壓力；（9）將地面注氣壓力降低P1+P2，作注氣壓力梯度曲線的平行線；（10）重復(fù)第（6）至（8）步驟，用同樣的方法確定一下各級閥的位置，一直計算到注氣點(diǎn)深度一下位置。C）定地面注氣壓力方法（1）按適當(dāng)比例，建立起壓力深度、深度流動溫度的坐標(biāo)系。由給定的井口流壓和設(shè)計產(chǎn)量的計算油管壓力線A、環(huán)空中注氣壓力分布線B和井筒內(nèi)溫度線C。（2）確定注氣點(diǎn)深度、流動壓力、溫度和環(huán)空注氣壓力。（3）在井口處，取壓力為Pwh+0.2Pso的點(diǎn)與注氣點(diǎn)處的油壓連成直線，作為閥設(shè)計油壓線D。由此，確定各級氣舉閥處的流動油壓。（4）確定頂閥

22、位置。從井口壓力Pwh開始作一條井內(nèi)液體的靜壓力梯度線4，此線交于注氣啟動壓力梯度線（Pko下延線）分，其交點(diǎn)深度即為頂閥深度，由此可確定頂閥的注氣壓力及井內(nèi)溫度。（5）由上述交點(diǎn)處相左作水平線5，并與設(shè)計油壓線相交，此交點(diǎn)處的壓力即為頂閥的設(shè)計油壓。從此交點(diǎn)起作一條與井內(nèi)液體靜壓力梯度線平行的直線6，并與注氣工作壓力Pso分布線相交。此交點(diǎn)處的深度、壓力和溫度即分別為第二級閥的深度、注氣壓力和井內(nèi)溫度。（6）重復(fù)第（5）步，即可取得第三級閥及以下各級閥的深度、注氣壓力和井內(nèi)溫度。（7）歸并與底閥。若注氣點(diǎn)以下仍打算布一備用閥，則備用閥的位置應(yīng)在注氣點(diǎn)處的工作閥以下。為了保證有一只閥位于注氣點(diǎn)

23、以下，必要時需要將閥的分布進(jìn)行調(diào)整分布?xì)w并。歸并時應(yīng)以氣舉閥的工作特性參數(shù)閥距Pv或閥的工作壓差P為依據(jù)。h=P/Gs7、自噴井協(xié)調(diào)分析方法，應(yīng)用，協(xié)調(diào)點(diǎn)的調(diào)節(jié)方法。Pr-Pwf生產(chǎn)壓差Pwf-Pwh舉升壓降Pwh用于流過油嘴和地面管線的壓力降C點(diǎn)，全井協(xié)調(diào)點(diǎn)IPR曲線，CPR曲線，油管曲線應(yīng)用：（1）利用油嘴控制生產(chǎn)油嘴直徑不同，咀流曲線不同，得不同的協(xié)調(diào)生產(chǎn)點(diǎn)。控制油井產(chǎn)量就是選用合適的油嘴，達(dá)到合適的協(xié)調(diào)點(diǎn)。（2）優(yōu)選油管直徑當(dāng)Pt較低時，大直徑油管的產(chǎn)量比小直徑的高；當(dāng)Pt較高時，大直徑油管的產(chǎn)量比小直徑的低。因此，大直徑油管不一定好。高產(chǎn)井用大油管，低產(chǎn)井用小油管。（3）預(yù)測地層壓力

24、變化對產(chǎn)量的影響當(dāng)?shù)貙訅毫ο陆?，IPR曲線下移，油管曲線隨之下移，使協(xié)調(diào)點(diǎn)左偏，產(chǎn)量下降。欲保持油井產(chǎn)量，需更換油嘴，使新的協(xié)調(diào)點(diǎn)的產(chǎn)量與原來相同。若d1不變，則q1q2；若q1不變，則d1d2。（4）預(yù)測停噴壓力若要求油壓>Pt，過Pt作水平線EC與B相交。EC不能與B3相交，表明地層壓力下降到A3前,油井已不能正常自噴了。應(yīng)采取相應(yīng)措施維持生產(chǎn)。協(xié)調(diào)點(diǎn)的調(diào)節(jié)方法：（1）改變地層參數(shù)，如注水、壓裂、酸化等；（2）改變油管工作參數(shù)，如管徑；（3）換油嘴，簡單易行，故常用。8、簡述各種氣舉采油方式的采油原理。（1）連續(xù)氣舉連續(xù)氣舉是常用的氣舉采油方式，它是從油套環(huán)空（或油管）將高壓氣連續(xù)地

25、注入井內(nèi)，使油管（或油環(huán)空）中的液體充氣以降低其密度，從而降低井底流壓，排出液體的一種人工舉升方式。連續(xù)氣舉適用于油層供液能力較好且能量較充足的油井，連續(xù)氣舉井的采油原理與自噴井相似，其區(qū)別是氣舉井需要人為注入高壓氣體補(bǔ)充能量；而自噴井則完全依靠油層本身能量。（2）間歇?dú)馀e間歇?dú)馀e是向油套環(huán)空內(nèi)周期性地注入高壓氣體，氣體迅速進(jìn)入油管內(nèi)形成氣塞，將停注期間井中的積液推至地面的非常規(guī)氣舉采油方式。采用間歇?dú)馀e時，地面一般需要配套使用間歇?dú)馀e控制器（周期時間控制器）。四、計算啟動壓力如果壓縮機(jī)的額定壓力小于啟動壓力Pc<Pe，則氣體無法進(jìn)入油管舉出井筒中的液體，氣舉將無法啟動。啟動壓力的大小與

26、氣舉方式，油管下入深度L，油管沉沒深度h，油、套管直徑D、d，油層吸液能力有關(guān)。液體未流出井口 Pe=（h+h）Lg液體流出井口 Pe=LLg假設(shè)環(huán)空液體全部被吸入地層 Pe=hLg所以啟動壓力范圍 hLg <=Pe<= LLg第三章 有桿泵采油一、概念及定義沖程（Stroke）：柱塞上下運(yùn)動一次稱為一個沖程，也稱為一個抽汲周期。沖次：每分鐘內(nèi)完成上、下沖程的次數(shù)，n。光桿沖程：懸點(diǎn)在上、下死點(diǎn)間的位移S?；钊麤_程：活塞在上、下死點(diǎn)間的位移Sp。扭矩因數(shù)（Torque Factor）：單位懸點(diǎn)載荷在曲柄軸上產(chǎn)生的扭矩。泵效PE（Pump Efficiency）：抽油井的實(shí)際產(chǎn)液量與

27、泵的理論排量之比稱為泵的容積效率，油田習(xí)慣稱之為泵效。v=Q/Qt氣鎖（Gas Locking）：在抽汲時由于氣體在泵內(nèi)的膨脹和壓縮，泵閥無法打開，始終處于關(guān)閉狀態(tài)，出現(xiàn)油井不出油的現(xiàn)象。動液面（Dynamic Fluid Level）：油井生產(chǎn)穩(wěn)定時，油套管環(huán)行空間的液面。靜液面（Static Fluid Level）：關(guān)井后環(huán)形空間中液面恢復(fù)到靜止（與地層靜壓相平衡）時的液面。二、填空1、典型的有桿抽油裝置主要由三部分組成，即抽油機(jī)（pumping unit）、抽油泵（sucker rod pump）、抽油桿柱（sucker rod string），習(xí)慣上稱為“三抽”設(shè)備。2、抽油機(jī)按其基

28、本結(jié)構(gòu)可分為游梁式（俗稱磕頭機(jī)）和無游梁式兩大類。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，游梁式抽油機(jī)分為常規(guī)性、異相型、前置型、異型。3、抽油機(jī)主要有游梁-連桿-曲柄（四連桿）機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)（減速器）、動力設(shè)備（電動機(jī)）和輔助裝置等四部分組成。4、抽油泵主要由泵筒、柱塞、固定閥、游動閥四部分組成。5、抽油泵按在油管中的固定方式分為管式泵、桿式泵，按泵筒結(jié)構(gòu)分為整筒泵、組合泵。6、抽油機(jī)平衡方式分為機(jī)械平衡（mechanical balance）和氣動平衡（air balance）兩大類，機(jī)械平衡又分為游梁平衡（beam balance）、曲柄平衡（crank balance）、復(fù)合平衡（combined bala

29、nce）。三、簡答1、“三抽”設(shè)備工作原理。抽油機(jī)：電動機(jī)（或其他動力機(jī)）通過傳動皮帶將高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給減速器的輸入軸，經(jīng)減速后由低速旋轉(zhuǎn)的曲柄通過四連桿機(jī)構(gòu)帶動游梁作上下往復(fù)擺動，游梁前端圓弧狀的驢頭經(jīng)懸繩器帶動抽油桿住作上下往復(fù)直線運(yùn)動。抽油泵：上沖程抽油桿柱向上拉動柱塞，游動閥因承受油管內(nèi)液柱壓力一開始就關(guān)閉；泵內(nèi)容積增大，壓力下降，固定閥打開，原油被吸入泵內(nèi)；柱塞上行時一段液體將排出井口；所以上沖程是泵內(nèi)吸入液體，井口排出液體的過程，造成吸液進(jìn)泵的條件是泵內(nèi)壓力（吸入壓力）低于沉沒壓力。下沖程抽油桿柱向下推動柱塞，固定閥一開始就關(guān)閉；泵內(nèi)壓力增高，游動閥被頂開，柱塞下面的液體進(jìn)入柱塞

30、上面，由于有相當(dāng)于沖程長度的一段光桿從井外進(jìn)入油管，井口將排擠出相當(dāng)于這段光桿體積的液體；所以下沖程是泵向油管內(nèi)排液的過程，造成泵排出液體的條件是泵內(nèi)壓力高于柱塞以上的液柱壓力。抽油桿柱：上經(jīng)光桿連接抽油機(jī)，下接抽油泵的柱塞，其作用是將地面抽油機(jī)懸點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給井下抽油泵。2、游梁式抽油機(jī)類型及特點(diǎn)。常規(guī)性：曲柄軸中心基本位于游梁尾軸承的正下方，上下沖程運(yùn)行時間相等。異相型：曲柄軸中心與游梁尾軸承存在一定的水平距離，曲柄平衡重臂中心線與曲柄中心線存在偏移角；上沖程的曲柄轉(zhuǎn)角明顯大于下沖程，降低了上沖程的運(yùn)行速度、加速度和動載荷，達(dá)到減小抽油機(jī)載荷、延長抽油桿壽命和節(jié)能的目的。前置型：支架位

31、于游梁的一端，驢頭和曲柄連桿同位于另一端；上沖程運(yùn)行時間長于下沖程運(yùn)行時間，降低了上沖程運(yùn)行速度、加速度和動載荷；前置型多為重型長沖程抽油機(jī)，除采用機(jī)械平衡外還采用氣動平衡。3、游梁式抽油機(jī)型號表示法。4、抽油機(jī)為什么要平衡？平衡的基本原理，平衡方式及適用條件。 （1）如果抽油機(jī)沒有平衡裝置，當(dāng)電動機(jī)帶動抽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于上、下沖程中懸點(diǎn)載荷極不均衡，滿足上沖程載荷的電機(jī)，在下沖程中將做負(fù)功，從而造成抽油機(jī)在上下沖程中受力極不平衡。其后果是：嚴(yán)重降低電動機(jī)的效率和壽命；使抽油機(jī)發(fā)生激烈振動；會破壞曲柄旋轉(zhuǎn)速度的均勻性，惡化抽油桿和泵的工作條件。因此，抽油機(jī)必須采用平衡裝置。（2）平衡原則：電動

32、機(jī)在上下沖程中做功相等。下沖程過程中以某種方式把抽油桿柱所放出的能量、電動機(jī)提供的能量儲存起來，到上沖程時再釋放出來幫助電動機(jī)做功。簡單的方法是在抽油機(jī)游梁后臂上加一重物，在下沖程中讓抽油桿自重和電動機(jī)一起對重物做功；而在上沖程時，則讓重物儲存的能量釋放出來幫助電動機(jī)做功。Aw=Amd+AdAu=Aw+AmuAu、Ad懸點(diǎn)在上、下沖程做的功；Amu、Amd電動機(jī)在上、下沖程做的功；Aw重物的能量根據(jù)電動機(jī)上下沖程做功相等的平衡準(zhǔn)則 Amd= Amu Aw=（Au +Ad）/2（3）游梁平衡適用于小型抽油機(jī)，曲柄平衡適用于大型抽油機(jī)，復(fù)合平衡多適用于中型抽油機(jī)。5、影響泵效的因素，提高泵效的措施

33、影響因素（1）環(huán)境因素：井深及井身結(jié)構(gòu)、供液能力、流體物性（氣油比、飽和壓力、含水、粘度和流體密度、含砂量、含蠟量、腐蝕性介質(zhì)等）。（2）機(jī)械因素（硬件）：泵（結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、材料、安裝、泵隙、抗腐性、耐磨性）、抽油桿（尺寸、強(qiáng)度）等。（3）工作方式（軟件）：泵深、抽汲參數(shù)（D、S、n）、套壓控制等。措施：（1）選擇合理的抽汲參數(shù)，一般是指沖程S、沖次n及泵徑D。（2）合理利用氣體能量及減少氣體的影響，措施是確定合理的防沖距和沉沒度。（3）使用必要的井下器具，如油管錨、氣砂錨、砂錨、氣錨或井下氣液分離器。6、示功圖分析靜載荷作用下的理論示功圖B) 氣體和充不滿對示功圖的影響上沖程時，固定閥打開滯后

34、（B點(diǎn)），加載變緩。下沖程時，游動閥打開滯后（D點(diǎn)），卸載變緩（CD）。泵的余隙越大，進(jìn)入泵內(nèi)的氣量越多，則DD線越長，示功圖的“刀把”越明顯。充滿系數(shù) =ADAD泵效降低 g=DD/S卸載線較氣體影響的卸載線陡而直。因柱塞撞擊液面（液擊）在抽油泵上會造成很高的沖擊應(yīng)力，使載荷線出現(xiàn)波浪?？焖俪榧硶r往往因液擊發(fā)生較大的沖擊載荷使圖形變形得很厲害。（2）泵漏失對示功圖的影響 上沖程時，懸點(diǎn)載荷不能及時上升到最大值，使加載緩慢。上沖程后半沖程時，懸點(diǎn)載荷提前卸載，到上死點(diǎn)時懸點(diǎn)又降至C”點(diǎn)。柱塞有效吸入行程 Spef=BC泵效近似為 v=BC/S延緩了卸載過程，同時也使排出（游動）閥不能及時打開。

35、下沖程的后半沖程使排出閥提前關(guān)閉（A點(diǎn)），懸點(diǎn)提前加載。柱塞有效排出沖程 Spef=DA泵效近似為 v= DA/S(3)柱塞遇卡上沖程中，懸點(diǎn)載荷先是緩慢增加，將被壓縮而彎曲的抽油桿柱拉直，到達(dá)卡死點(diǎn)位置后，抽油桿柱受拉而伸長，懸點(diǎn)載荷以較大的比例增加。下沖程中，先是恢復(fù)彈性變形，到卡死點(diǎn)后抽油桿柱被壓縮而發(fā)生彎曲。 所以，在卡死點(diǎn)之前后懸點(diǎn)以不同的比例增載或減載，示功圖出現(xiàn)兩個斜率段。（4）帶噴井的示功圖在抽汲過程中，游動閥和固定閥處于同時打開狀態(tài)，液柱載荷基本上不能作用于懸點(diǎn)。示功圖的位置和載荷變化的大小取決于噴勢的強(qiáng)弱及抽汲液體的粘度。（5）抽油桿柱脫斷抽油桿斷脫后的懸點(diǎn)載荷實(shí)際上是斷脫

36、點(diǎn)以上的抽油桿柱重量。圖形的位置取決于斷脫點(diǎn)的深淺。脫斷位置 fd力比，N/mm（6）其他情況7、提高系統(tǒng)效率的措施（1）節(jié)能型技術(shù)裝備。1）節(jié)能型抽油機(jī)；2）節(jié)能電動機(jī)；3）天然氣發(fā)動機(jī)；4）采用扶正器和滾輪接箍；5）玻璃鋼抽油桿（空心抽油桿、連續(xù)抽油桿）。（2）加強(qiáng)抽油機(jī)井的科學(xué)管理水平。1）對機(jī)桿泵進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計（參數(shù)設(shè)計）；2）調(diào)抽油機(jī)平衡；3）適當(dāng)調(diào)節(jié)皮帶及盤根盒的松緊程度。（3）采用監(jiān)測控制技術(shù)。1）泵空控制技術(shù)（啟、停）；2）變速控制技術(shù)（根據(jù)載荷）。8、抽油泵類型特點(diǎn)及適用條件管式泵：結(jié)構(gòu)簡單、成本低，在相同直徑油管內(nèi)允許下入的泵徑較桿式泵大，因?yàn)榕帕看蟆５鹣卤米鳂I(yè)時，需要起下

37、全部油管，且修井作業(yè)時間長，費(fèi)用高。適用于下入深度不大，產(chǎn)量較高的井。桿式泵：與管式泵相比結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，在相同直徑油管內(nèi)允許下入的泵徑較管式泵小。但桿式泵是整泵通過油管下井，泵內(nèi)各精密部件得到良好保護(hù)，不易損傷柱塞；起下泵時無需起下油管，檢泵方便；可用于深井；形式多樣，選擇余地大。組合泵：為了便于加工和保證質(zhì)量，襯套分段加工，然后組裝在泵筒內(nèi)，這類泵稱為襯套泵或組合泵。在長途運(yùn)輸和使用中易發(fā)生“錯缸”，即襯管錯位。整筒泵：與組合泵相比，具有泵效高、沖程長、形式多、規(guī)格全、重量輕、裝卸方便、不會發(fā)生“錯缸”等優(yōu)點(diǎn)。9、抽油桿柱與液柱之間摩擦的主要影響因素，稠油井如何減小其摩擦力？（1）主

38、要影響因素是井液粘度和抽油桿本體的運(yùn)動速度。（2）在抽油井中，為了減小摩擦力，可采取摻稀油或加熱以降低井液粘度，加大油管降低井液流速等措施。此外，盡可能減小下沖程時的動載荷，以免下行程載荷過小。故抽油井更宜采用低沖次、長沖程的工作方式。10、抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮如何影響柱塞沖程？在上沖程初期，光桿從下死點(diǎn)A向上移動，由于桿柱伸長和油管柱縮短，柱塞與泵筒之間沒有相對位移。此時，游動閥和固定閥均處于關(guān)閉狀態(tài)，抽油泵不出油。只有當(dāng)光桿從位置A上移到位置B之后，即光桿上行距離超過這段無效行程之后，隨光桿上行，柱塞才相對于泵筒向上移動，讓出泵筒空間。當(dāng)泵內(nèi)壓力低于泵口沉沒壓力時，固定閥被頂開，這時

39、才開始吸液進(jìn)泵。同理，在下沖程初期，光桿從上死點(diǎn)C向下移動，由于桿柱縮短和油管伸長，柱塞與泵筒之間沒有相對位移。此時，游動閥和固定閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。只有當(dāng)光桿從位置C下移到位置D后，即光桿下行距離超過之后，隨光桿繼續(xù)下行，柱塞才相對于泵筒向下移動，擠壓泵內(nèi)液體，泵壓增高到大于柱塞以上液柱壓力時，游動閥被頂開，這時泵內(nèi)液體才被排到柱塞上面。11、抽油桿柱的自重伸長會影響柱塞沖程嗎？為什么？會。在抽油桿上、下運(yùn)動時，其自身的慣性力會周期性的變化，結(jié)果是在上沖程的前半沖程和下沖程的后半沖程桿柱伸長量增加，而在上沖程的后半沖程和下沖程的前半沖程桿柱伸長量減少。四、計算泵的理論排量（pump displ

40、acement）假設(shè)活塞沖程等于光桿沖程，活塞讓出的體積完全被原油充滿，抽油系統(tǒng)無損失。Qtm3/d；Ap柱塞截面積，m2；D泵徑，m；S光桿沖程，m；n沖次，min-1懸點(diǎn)運(yùn)動簡諧運(yùn)動：B點(diǎn)運(yùn)動與D點(diǎn)圓周運(yùn)動的投影C點(diǎn)的運(yùn)動相同 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動：0<r/l<1/4,令=r/l在=0°和=180°（上、下死點(diǎn)）處懸點(diǎn)的加速度最大 懸點(diǎn)靜載荷抽油桿柱在空氣中的重力 Ar抽油桿截面積；r=7.85t/m3；g=9.81m/s2；Lp抽油桿柱長度（即泵深）抽油桿柱在井液中的重力 柱塞環(huán)形面積上的液柱重力 整個柱塞面積上的液柱重力 WL=LgLpAp多級組合桿柱 上沖

41、程懸點(diǎn)靜載荷 Wj1=Wr+WL下沖程懸點(diǎn)靜載荷 Wj2=Wr靜載荷作用下的柱塞沖程柱塞沖程 Sp=S-沖程損失 E=2.06×108kPa；At油管金屬截面積，m2；Et=1/（EAt），kN-1；Er=1/（EAr）,kN-1組合桿柱 懸點(diǎn)動載荷最大載荷發(fā)生在上沖程 Wmax=靜載荷+慣性載荷+振動載荷+摩擦載荷最小載荷發(fā)生在下沖程 Wmin=靜載荷+慣性載荷-振動載荷-摩擦載荷B) 簡化公式 取r/l=1/4B)API方法Wmax=Wr+(F1/SKr)SKrWmin=Wr-(F2/SKr)SKrSKr=S/(ErLp)F0/SKr=r/S=WLErLp/SN/N0=n/(74

42、520/Lp)扭矩分析懸點(diǎn)平均載荷和它在曲柄軸上造成平均扭矩所做功相等扭矩因數(shù) 曲柄軸扭矩曲線利用懸點(diǎn)載荷數(shù)據(jù)（實(shí)測或預(yù)測示功圖），按此式M（）=TF（）W（）逐點(diǎn)計算，可得到扭矩曲線Mw。凈扭矩：懸點(diǎn)載荷扭矩與平衡扭矩之差 M=Mw-Mc最大扭矩預(yù)測（經(jīng)驗(yàn)公式） Mmax=300S+0.236S（Wmax-Wmin）Mmax=1800S+0.202S（Wmax-Wmin）平衡度 >=0.7認(rèn)為基本達(dá)到平衡平衡調(diào)整方法：游梁平衡，調(diào)整平衡重；復(fù)合平衡和曲柄平衡，優(yōu)先改變平衡半徑。R>0時，平衡塊向外移；R<0時，平衡塊向里移。Wcb曲柄平衡塊重電動機(jī)功率 zc傳動效率等值扭矩

43、Me：用一個固定扭矩代替變化的實(shí)際扭矩，使其電動機(jī)的發(fā)熱條件相同，則此固定扭矩稱為實(shí)際變化扭矩的等值扭矩。 MekMmax 取k=0.6泵效分析v=sL/BLBL=Bo（1-fw）+Bwfws柱塞沖程系數(shù)；泵的充滿系數(shù)；L漏失系數(shù)；BL液體的體積系數(shù)由于慣性力作用產(chǎn)生柱塞沖程增量 考慮靜載荷和桿柱慣性力柱塞沖程 Sp=S+i-柱塞沖程系數(shù) API方法 Kt=EAt/LpF0=WLSKr=S/(ErLp)N0=74520/Lp 單級桿柱Fc=1 N0=FcN0充滿系數(shù) =VL/VpVL上沖程吸入泵內(nèi)的液體體積Vp上沖程活塞所讓出的體積 Vg泵內(nèi)氣體體積VL泵內(nèi)液體體積Vs 下死點(diǎn)泵內(nèi)剩余體積泵內(nèi)

44、油氣比 R= Vg / VL泵余隙比 K= Vs / Vp氣鎖=0減小K和R值是減小氣體影響，提高充滿系數(shù)的兩個重要途徑。減小K，減小防沖距，增大柱塞沖程。降低R，增加沉沒深度以提高泵的沉沒壓力，使用氣錨使氣體在泵外分離。泵內(nèi)條件下（P<Pb）的氣液比 Rp生產(chǎn)氣油比，Rs溶解氣油比忽略泵的余隙 =BL/BL+(1-fw)(Rp-Rs)Bg抽油系統(tǒng)設(shè)計下泵深度 Ps沉沒壓力，Ps >0.5MPa以上,稠油則更高些沉沒壓力 忽略余隙和泵吸入壓降，則Zg和BL1Tsc、Psc標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，20，101.325kPaA)折算應(yīng)力強(qiáng)度條件應(yīng)力幅 a=（max-min）/2折算應(yīng)力 B)API最

45、大許用應(yīng)力強(qiáng)度條件（修正Goodman法）許用應(yīng)力 Sall=（b/4+0.5625min）SF b抽油桿柱抗張強(qiáng)度，SF使用系數(shù)應(yīng)力范圍比 =（max-min）/（Sall -min） 要求小于1環(huán)空液面探測生產(chǎn)壓差 H=Hs-Hf QL=K（Hs-Hf）=K(Lf-Ls)Hs、Ls靜液面的高度、深度Hf、Lf動液面的高度、深度折算液面 Pc測液面時的套管壓力采液指數(shù) （使用折算液面）單聲道回聲儀 L、Ly液面深度、音標(biāo)深度 S、Sy液面波長度、音標(biāo)波長度 A為井口反射波記錄點(diǎn)，B為音標(biāo)反射波記錄點(diǎn)，C為液面反射波記錄點(diǎn)雙聲道回聲儀：A筆為液面反射曲線，B筆為油管接箍的反射線系統(tǒng)效率分析抽油

46、系統(tǒng)效率（total efficiency of the pumping system）：系統(tǒng)有效功率P有與系統(tǒng)輸入功率P入的比值。井下效率井：指抽油系統(tǒng)的有效功率（水功率）P有與光桿功率P光的比值。地面效率地：即為抽油機(jī)效率，是指光桿效率P光與抽油機(jī)出入功率P入的比值。K-有效載荷系統(tǒng)系數(shù)，1、2、3電動機(jī)、皮帶及減速器、四連桿機(jī)構(gòu)的效率有效功率（effective power）：指在一定揚(yáng)程下，以一定排量將井下液體舉升到地面所需的功率，也稱水功率（hydraulic power）。 Lf動液面深度，Pt、Pc油壓、套壓電動機(jī)輸入功率：拖動抽油機(jī)所用電動機(jī)的實(shí)際輸入功率。光桿功率（polis

47、hed rod power）：抽油機(jī)傳遞給光桿的功率。包括光桿提升液體和克服井下各種阻力所消耗的功率。 A示功圖面積，mm2；sd示功圖減程比，m/mm；fd示功圖力比，N/mm第四章 無桿泵采油一、概念及定義泵的特性曲線（Pump Performance Curve）：指泵的排量、壓頭、功率、效率和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系曲線。二、填空1、無桿泵類型有潛油電泵（ESP，electric submersible pump）、螺桿泵（PCP，progressing cavity pump）、水力活塞泵（HP，hydraulic pump）、水利射流泵（JP，jet pump）。2、螺桿泵采油系統(tǒng)按驅(qū)動方式

48、可分為地面驅(qū)動和井下驅(qū)動兩大類，地面驅(qū)動按不同驅(qū)動形式又可分為皮帶傳動和直接傳動兩種形式，井下驅(qū)動也可分為電驅(qū)動和液壓驅(qū)動兩種形式。3、潛油螺桿泵類型有單螺桿、雙螺桿、三螺桿。三、簡答1、ESP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：（1）井下機(jī)組部分：電機(jī)、保護(hù)器、氣液分離器、多級離心泵；（2）電力傳輸部分：潛油電纜；（3）地面控制部分：接線盒、控制屏和變壓器；（4）附屬部件：單流閥、泄油閥、扶正器、井下壓力測量儀表和變速驅(qū)動裝置。工作原理：地面電源通過變壓器、控制屏和電纜將電能輸送給井下電動機(jī)，帶動多級離心泵葉輪旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把井液舉升到地面。2、PCP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，工作原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：（1）

49、地面驅(qū)動螺桿泵主要由電控箱、驅(qū)動系統(tǒng)、聯(lián)接器、抽油桿及井下抽油裝置，輔助器具組成。（2）井下驅(qū)動系統(tǒng)主要由四極潛油電機(jī)、電機(jī)保護(hù)器、行星齒輪減速器、減速器保護(hù)器、吸入口、螺桿泵組成。工作原理：當(dāng)螺桿在襯套內(nèi)偏心旋轉(zhuǎn)時，形成一系列密封腔，流體就是通過這些密封腔從泵吸入口到排出口的。當(dāng)泵吸入端第一個密封腔的容積增大時，壓力下降，流體進(jìn)入這個腔室，隨著螺桿轉(zhuǎn)動，這個腔室開始封閉，并向排出口移動，流體通過密封腔壓力不斷上升。3、HP工作原理高壓動力液經(jīng)動力液管柱注入井中，驅(qū)動水力活塞泵上的液馬達(dá)，使動力液高壓勢能變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動的機(jī)械能。液馬達(dá)驅(qū)動泵，泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的靜壓，使產(chǎn)出流體采到地面。4、J

50、P工作原理 射流泵通過噴嘴將動力液高壓勢能轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚賱幽堋Ｔ诤砉軆?nèi)，高速動力液與低速產(chǎn)液混合，進(jìn)行動量交換。通過擴(kuò)散管將動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，將混合物采到地面。四、計算ESP特性：在給定轉(zhuǎn)速（60Hz，3500r/min），在相對密度為1、粘度為1mPa·s的清水測試條件下測取，也稱為泵的標(biāo)準(zhǔn)特性曲線。額定工作點(diǎn)：效率最高點(diǎn)軟啟動：啟動泵時緩慢增加排量仿射定律：轉(zhuǎn)速、相對密度，粘度對泵特性的影響選泵設(shè)計 應(yīng)滿足：（1）必需使泵在最高效率點(diǎn)附近工作，至少不應(yīng)超出最佳排量范圍；（2）泵的額定排量必須和井的產(chǎn)能協(xié)調(diào)，額定壓頭必須等于井的總動壓頭；（3）電動機(jī)功率必須滿足泵舉升流體所需的功率。（1

51、）確定泵吸入口壓力假設(shè)不同的泵吸入壓力Pi，計算相應(yīng)的進(jìn)泵含氣率fg地層原油飽和壓力下的溶解氣油比 Rsb=0.02124g（Pb×101.76875/o-0.001638T）1.205 PbMPa，T由校正得到原油溶解氣油比Rs泵口條件下的天然氣體積系數(shù) Bg=3.447×10-4Z（T+273）/P原油體積系數(shù) 進(jìn)泵含氣率 Rgo進(jìn)泵氣油比得到不同泵吸入口壓力Pi與含氣率fg的表，如圖如果潛油電泵機(jī)組使用旋轉(zhuǎn)式分離器，應(yīng)取進(jìn)泵含氣率0.25，從上表得出對應(yīng)的泵吸入口壓力。（2）計算油層中部流壓忽略氣體影響，按單相流計算L=fww+（1-fw）oPwf=P+（H中-Lp）

52、L/100（3）根據(jù)油井產(chǎn)能確定其產(chǎn)液量（油、氣、水三相IPR）（4）多級離心泵的選擇根據(jù)垂直管單相液流方法計算泵排出口壓力（從井口計算）油井總動壓頭 H=100（Pd-Ps）/L由泵的標(biāo)準(zhǔn)特性曲線，選擇排量接近最高效率點(diǎn)的最高泵效的泵，讀出單級泵的壓頭、功率和效率。泵級數(shù) 由分離器的分離效率，選擇分離器。（5）電動機(jī)的選擇電動機(jī)功率 HpkW，qL井液流量，m3/s選擇電動機(jī)。選擇保護(hù)器：保護(hù)器應(yīng)根據(jù)電機(jī)和泵的規(guī)格、電機(jī)功率和井溫進(jìn)行選擇。（6）選擇電纜：壓降損失應(yīng)小于21V/304.8mU=21/304.8×L（7）選擇變壓器變壓器容量 BYQkVA，U、I電動機(jī)的額定電壓、電流

53、（8）選擇附屬部件，如根據(jù)電動機(jī)的額定電壓、電流選擇控制柜。第五章 注水一、概念及定義水質(zhì)（Water Quality）：是水和其雜質(zhì)共同表現(xiàn)的綜合性特性，它又是描述水體質(zhì)量的指標(biāo)。水質(zhì)指標(biāo)（Water Quality Specifications）設(shè)計必須根據(jù)油層配伍性要求，從注入水油層防堵、注水系統(tǒng)防腐和防垢的機(jī)理出發(fā)，根據(jù)大量的模擬試驗(yàn)評價結(jié)果，提出配伍性注水水質(zhì)方案。油田注入系統(tǒng)是油田注水地面系統(tǒng)和井筒流動系統(tǒng)的總稱。吸水指數(shù)（Injectivity Index）：表示注水井在單位井底壓差下的日注水量，表征油層吸水能力的大小。視吸水指數(shù)（Apparent Warer Injectivity Index） 相對吸水量（Relative Water absorbing rate）：表示在同一注水壓力下，某一層吸水量占全井吸水量的份額。分層注水指示曲線：注水層段注入壓力與注水量的關(guān)系曲線。嘴損曲線：配水嘴尺寸、配水量和通過配水嘴的節(jié)流損失三者之間的定量關(guān)系。二、填空1、油田注水系統(tǒng)可分為油田供水系統(tǒng)、油田注水地面系統(tǒng)、井筒流動系統(tǒng)、油藏流動系統(tǒng)。2、注入系統(tǒng)由注水站（waterflood station