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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中國(guó)石油大學(xué)(北京)遠(yuǎn)程教育學(xué)院期 末 考 試 采油工程 學(xué)習(xí)中心:_ 姓名:_李 兵_ 學(xué)號(hào):_ 二、基礎(chǔ)題(60分)1、概念題(6題,每題5分,共30分)采油指數(shù):單位生產(chǎn)壓差下的日產(chǎn)油量稱為采油指數(shù),即油井日產(chǎn)油量除以井底壓力差,所得的商叫采油指數(shù)。是一個(gè)反映油層性質(zhì),厚度,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),采油指數(shù)等于單位生產(chǎn)壓差的油井日產(chǎn)油量,它是表示油井產(chǎn)能大小的重要參數(shù)。IPR曲線表示產(chǎn)量與流壓關(guān)系的曲線稱為流入動(dòng)態(tài)曲線,簡(jiǎn)稱IPR曲線,又稱指示曲線。就單井而言,IPR曲線是油氣層工作特性的綜合反映,因此它既是確定油氣井合理工作方式
2、的主要依據(jù),又是分析油氣井動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)。自噴采油油田開發(fā)早期,油井依靠油層天然能量將油從井底連續(xù)舉升到地面的采油方式。沖程:發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞從一個(gè)極限位置到另一個(gè)極限位置的距離稱為一個(gè)沖程。 酸化壓裂用酸液作為壓裂液,不加支撐劑的壓裂。酸化壓裂主要用于堵塞范圍較深或者低滲透區(qū)的油氣井。吸水剖面:指的是水井各個(gè)層位對(duì)于注入水的分配比例,也是應(yīng)用于調(diào)剖堵水,防止水竄,提高注入水在各個(gè)層位的波及系數(shù),提高油層的驅(qū)油效率,從而提高采收率。2、問答題(3題,每題10分,共30分) 什么叫泵效,影響泵效的主要因素是什么?答:泵的實(shí)際排量與理論排量之比的百分?jǐn)?shù)叫泵效。影響泵效的因素有三個(gè)方面:(1)地質(zhì)因素:包括
3、油井出砂、氣體過多、油井結(jié)蠟、原油粘度高、油層中含腐蝕性的水、硫化氫氣體腐蝕泵的部件等;(2)設(shè)備因素:泵的制造質(zhì)量,安裝質(zhì)量,襯套與活塞間隙配合選擇不當(dāng),或凡爾球與凡爾座不嚴(yán)等都會(huì)使泵效降低。(3)工作方式的影響:泵的工作參數(shù)選擇不當(dāng)也會(huì)降低泵效。如參數(shù)過大,理論排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油層供液能力,造成供不應(yīng)求,泵效自然很低。沖次過快會(huì)造成油來不及進(jìn)入泵工作筒,而使泵效降低。泵掛過深,使沖程損失過大,也會(huì)降低泵效。 氣舉采油與自噴采油的相同點(diǎn)及不同點(diǎn)是什么?答:相同點(diǎn):都是依靠氣體的膨脹能舉升原油,實(shí)現(xiàn)舉升的目的;不同點(diǎn):自噴采油依靠的是油藏能量,氣舉采油依靠的是人工注入高壓氣體能量。 懸點(diǎn)動(dòng)載荷和靜
4、載荷主要包括哪幾部分?答:靜載荷包括:抽油桿柱載荷、作用在柱塞上的液柱載荷、沉沒壓力(泵口壓力)、井口回壓。動(dòng)載荷包括:慣性載荷(忽略桿液彈性影響)、振動(dòng)載荷。三、課程設(shè)計(jì)(40分)1、給定的基礎(chǔ)參數(shù)每個(gè)同學(xué)不同的關(guān)鍵參數(shù)井深:2000+學(xué)號(hào)末兩位10,單位是m例如: 學(xué)號(hào)為,則井深=2000+1210=2120m。油藏壓力:井深/100,單位是MPa例如:井深為2120m,則油藏壓力=2120/100=2、每個(gè)同學(xué)相同的參數(shù)油管內(nèi)徑:59mm 油層溫度:70恒溫層溫度:16 地面脫氣油粘度:30m 油相對(duì)密度: 水相對(duì)密度:油飽和壓力:10MPa 含水率:套壓: 油壓:1MPa生產(chǎn)氣油比:5
5、0m3/m3 測(cè)試產(chǎn)液量:40t/d測(cè)試井底流壓:15MPa 抽油機(jī)型號(hào):CYJ10353HB電機(jī)額定功率:37KW 配產(chǎn)液量:50t/d管式泵徑:56mm 沖程:3m沖次;6rpm 沉沒壓力:3MPa抽油桿:D級(jí)桿,桿徑19mm,抽油桿質(zhì)量密度m3、要求計(jì)算過程中涉及到與學(xué)號(hào)相關(guān)參數(shù)公式中有代入數(shù)值的顯示,以便查看是否應(yīng)用的正確參數(shù)。4、設(shè)計(jì)內(nèi)容及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)畫IPR曲線(20分)1) 采液指數(shù)計(jì)算;2) 畫出IPR曲線;3) 利用IPR曲線,由給定的配產(chǎn)量計(jì)算對(duì)應(yīng)的井底流壓。答:1)采液指數(shù)因則采液指數(shù)=(2000+310)/100= Mpa=15Mpa =10 Mpa =40t/dj=40/
6、=(dMpa)2)IPR曲線首先確定飽和壓力Pb下的產(chǎn)液量,為油水兩相流量大產(chǎn)液量qb=j()=(10)=b若0qtqb則Pwf=qt /j令qt =10t則Pwf =令qt =20t則Pwf = Mpa令qt =30t則Pwf = Mpa令qt =50t則Pwf = 3)流壓計(jì)算根據(jù)IPR曲線,給定產(chǎn)量50t/d時(shí)對(duì)應(yīng)流壓為采油工程參數(shù)計(jì)算 (10分)若下泵深度為1500米,桿柱設(shè)計(jì)采用單級(jí)桿,其基本參數(shù)已給出,計(jì)算懸點(diǎn)最大、最小載荷。答:= frL()g= fpLg式中:桿柱在液體中的重力,N;油管中液體的重力(忽略桿空間),N;桿柱在空氣中的重力,N; fr抽油桿橫截面積,m2;抽油桿桿
7、長(zhǎng),m; 抽油桿密度,kg/m3; 液體密度,kg/m3;活塞截面積,m2;N沖次,rpm;S光桿沖程,m;曲柄滑塊系數(shù),為了計(jì)算方便,設(shè)為;g重力加速度,N/kg; 根據(jù)以上公式計(jì)算 =/4=fr =/4=800(140%)+100040%=880kg/m3=8214kg/m3= frLg=1500=33810N= frL()g =1500(8214880) = fpLg =1500880=+(33810366/1790)(1+)=(33180366/1790)(1)=抽油機(jī)校核計(jì)算(10分)說明給定抽油機(jī)型號(hào)的參數(shù),計(jì)算設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的最大扭矩和理論需要電機(jī)功率,并與給定抽油機(jī)型號(hào)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比
8、,判斷此抽油機(jī)是否滿足生產(chǎn)要求。答:CYJ:抽油機(jī),10:懸點(diǎn)負(fù)荷100KN的1/10,3:沖程3米,53:減速器扭矩為53KNm,H:圓弧齒輪,B:曲柄平衡。最大扭矩Mmax=180S0+&(PmaxPmin) =18003+3 =m電動(dòng)機(jī)功率 Nt=1000Mmaxn/14388=10006/14388=給出的抽油機(jī)CYJ10353HB最大扭矩為53Nm,大于本井生產(chǎn)最大扭矩m;給出電機(jī)額定功率為37KW,大于本井所需,因此給出抽油機(jī)、電機(jī)滿足該井生產(chǎn)需求。m給出電機(jī)額定功率為37KW,大于本井所需,因此給出抽油機(jī)、電機(jī)滿足該井生產(chǎn)需求。5、課程設(shè)計(jì)相關(guān)理論和方法 本次采油工程課程設(shè)計(jì)的主
9、要內(nèi)容是進(jìn)行有桿抽油生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),通過設(shè)計(jì)計(jì)算,讓學(xué)生了解有桿抽油生產(chǎn)系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)思路。(1) 油井流入動(dòng)態(tài)計(jì)算Petrobras方法計(jì)算綜合IPR曲線的實(shí)質(zhì)是按含水率取純油IPR曲線和水IPR曲線的加權(quán)平均值。1)采液指數(shù)計(jì)算已知一個(gè)測(cè)試點(diǎn);、和飽和壓力及油藏壓力。如果則采液指數(shù) 如果則需要用氣液兩相采液指數(shù)公式。 2)求某一產(chǎn)量 下的流壓 首先確定飽和壓力下的產(chǎn)液量,為油水兩相流量大產(chǎn)液量若則若則所求井底壓力要低于飽和壓力,需要?dú)庖簝上酀B流計(jì)算公式。給出多組產(chǎn)液量和井底壓力,即可畫出IPR曲線,也可求出某產(chǎn)液量下對(duì)應(yīng)的井底壓力。(2)采油工程參數(shù)計(jì)算 懸點(diǎn)最大、最小載荷的計(jì)算公式可以用下面公式: 式中:桿柱在液體中的重力,N; 油管中液體的重力(忽略桿空間),N; 桿柱在空氣中的重力,N; fr抽油桿橫截面積,m2;抽油桿桿長(zhǎng),m; 抽油桿密度,kg/m3; 液體密度,kg/m3,為了計(jì)算方便,這里取油相密度;活塞截面積,m2;N沖次,rpm;S光桿沖程,m;曲柄滑塊系數(shù),為了計(jì)算方便,設(shè)為;g重力加速度,N/kg;(3)抽油機(jī)校核1)最大扭矩計(jì)算公式式中:最大扭矩,Nm;懸點(diǎn)最大載荷,N;懸點(diǎn)最小載荷,N;S沖程,m。2)電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算,式中:Nt需要的電動(dòng)機(jī)功率,W; n沖數(shù),rpm;如果計(jì)算的最大扭矩超過抽油機(jī)所配減速箱允許
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