采油工程大作業(yè)二——舉升設(shè)計(jì)一.

1、人工舉升設(shè)計(jì) X X 區(qū)塊為常規(guī)稀油油藏，油層平均深度約區(qū)塊為常規(guī)稀油油藏，油層平均深度約 2400m2400m，油藏平，油藏平 均壓力約均壓力約 23.5MPa23.5MPa，地面原油密度，地面原油密度 900kg/m3900kg/m3，采出水密，采出水密 度度 1000kg/m31000kg/m3，有注水井，有注水井 2 2 口（井號(hào)為口（井號(hào)為 X1X1、X2X2），油井），油井 4 4 口（井號(hào)為口（井號(hào)為X3X3、X4X4、X5X5、X6X6），井網(wǎng)布置如圖），井網(wǎng)布置如圖1 1 所示。所示。 2012 2012 年年 6 6 月油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表月油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 1 1 第一問(wèn)第一

2、問(wèn) 基本指標(biāo)計(jì)算基本指標(biāo)計(jì)算 ( (一一) ) 完成表完成表2 2 中各指標(biāo)的計(jì)算，并將各油井工況點(diǎn)標(biāo)中各指標(biāo)的計(jì)算，并將各油井工況點(diǎn)標(biāo) 注在抽油機(jī)井宏觀控制圖（圖注在抽油機(jī)井宏觀控制圖（圖2 2） 中中 第一問(wèn)第一問(wèn) 基本指標(biāo)計(jì)算基本指標(biāo)計(jì)算 以以X3X3井為例進(jìn)行計(jì)算：井為例進(jìn)行計(jì)算： （1 1）理論排量）理論排量 （2 2）泵效）泵效 由日產(chǎn)液量和日產(chǎn)油量可得：由日產(chǎn)液量和日產(chǎn)油量可得： Q Q液 液 d mnS fQ pt /4 .3956 . 3 044. 0 32 4 14401440 72. 0 5 . 7 1 . 25 . 7 f w 28. 01 ff wo dm mm kg

3、kg kg / 3 72. 7 3 /90028. 0 3 /100072. 0 3 105 . 7 第一問(wèn)第一問(wèn) 基本指標(biāo)計(jì)算基本指標(biāo)計(jì)算 因此X3井的泵效： （3 3）沉沒(méi)度）沉沒(méi)度 hs hs= =下泵深度下泵深度- -動(dòng)液面深度動(dòng)液面深度=1800-1700=100 m=1800-1700=100 m (4) (4)系統(tǒng)效率系統(tǒng)效率 %6.19%100 4.39 72.7 %100 Q Q t 實(shí) kw QLg H HP 45.1 86400 8 .917005 .7 86400 %3 .21%100 80. 6 45. 1 %100 P HPH 電 系統(tǒng)效率 第一問(wèn)第一問(wèn) 基本指標(biāo)計(jì)

4、算基本指標(biāo)計(jì)算 (5)(5)平衡狀況平衡狀況 X3 X3井上下沖程峰值電流比為井上下沖程峰值電流比為 78.5% 78.5%，可知上沖程峰值電，可知上沖程峰值電 流小于下沖程峰值電流，因此是平衡不夠，應(yīng)該增加平衡重流小于下沖程峰值電流，因此是平衡不夠，應(yīng)該增加平衡重 量或增大平衡半徑。量或增大平衡半徑。 同理可求出同理可求出X4X4、X5X5、X6X6井的相關(guān)參數(shù)，整理如下：井的相關(guān)參數(shù)，整理如下： 第一問(wèn)第一問(wèn) 基本指標(biāo)計(jì)算基本指標(biāo)計(jì)算 第一問(wèn)第一問(wèn) 基本指標(biāo)計(jì)算基本指標(biāo)計(jì)算 X3X3 X4X4 X5X5 X6 第二問(wèn)第二問(wèn) 工作狀況分析工作狀況分析 (二) 根據(jù)上述資料，分析4 口油井的基

5、本工作狀況及其主 要原因。 第二問(wèn)第二問(wèn) 工作狀況分析工作狀況分析 X3X3井待落實(shí)區(qū)：相應(yīng)入口壓力下泵效偏高，流壓泵效不協(xié)井待落實(shí)區(qū)：相應(yīng)入口壓力下泵效偏高，流壓泵效不協(xié) 調(diào)。調(diào)。 原因分析：理論分析是不應(yīng)出現(xiàn)的，主要是液量或動(dòng)原因分析：理論分析是不應(yīng)出現(xiàn)的，主要是液量或動(dòng) 液面資料不準(zhǔn)所致。液面資料不準(zhǔn)所致。 X4X4井、井、X5X5井：合理區(qū)井：合理區(qū) 抽油泵的抽油能力與油層供液能力非常協(xié)調(diào)合理，是抽油泵的抽油能力與油層供液能力非常協(xié)調(diào)合理，是 最理想的油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。該區(qū)域是油井工況改善的目標(biāo)區(qū)域最理想的油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。該區(qū)域是油井工況改善的目標(biāo)區(qū)域, , 這部分井應(yīng)加強(qiáng)單井目標(biāo)管理，維持

6、合理工況，確保油井正這部分井應(yīng)加強(qiáng)單井目標(biāo)管理，維持合理工況，確保油井正 常生產(chǎn)常生產(chǎn)。 第二問(wèn)第二問(wèn) 工作狀況分析工作狀況分析 X6 X6井：井：斷脫漏失區(qū)：該區(qū)域的井流壓較高但泵效低，斷脫漏失區(qū)：該區(qū)域的井流壓較高但泵效低， 表明抽油泵失效，泵、桿斷脫或漏失。表明抽油泵失效，泵、桿斷脫或漏失。 原因分析：由于排液管柱存在漏失，排液量小于地原因分析：由于排液管柱存在漏失，排液量小于地 層供液量，井液積存于井筒，使得動(dòng)液面較高，相應(yīng)入口壓層供液量，井液積存于井筒，使得動(dòng)液面較高，相應(yīng)入口壓 力下其泵效則較低力下其泵效則較低。 第三問(wèn)第三問(wèn) 示功圖分析示功圖分析 (三) 圖 3 和圖 4 是 2

7、012 年 6 月 X3 井和 X6 井地面功圖換 算的泵功圖，試在圖上標(biāo)注估算的活塞有效行程的大小 第四問(wèn)第四問(wèn) 改善泵工況建議改善泵工況建議 (四) 結(jié)合 X6 油井情況提出改善泵工況的建議 治理措施：洗井、碰泵。檢泵作業(yè)優(yōu)化工況落實(shí)到合 格區(qū)，針對(duì)存在的偏磨、出砂等因素導(dǎo)致的漏失，可通過(guò)應(yīng) 用擋砂、治啥、防偏磨工藝有效改善工況。 第四問(wèn)第四問(wèn) 改善泵工況建議改善泵工況建議 第五問(wèn)第五問(wèn) 抽油機(jī)和抽油桿柱校核抽油機(jī)和抽油桿柱校核 （五）（五）X5 X5 井井口套壓井井口套壓 0.8MPa 0.8MPa，井口油壓，井口油壓 1.0MPa 1.0MPa，抽油桿柱，抽油桿柱2525* *600+

8、22600+22* *800 800 組合組合 D D 級(jí)桿，抗拉強(qiáng)度級(jí)桿，抗拉強(qiáng)度 810MPa 810MPa，抽油機(jī)為，抽油機(jī)為 CYJ10-4.2-53HB CYJ10-4.2-53HB，其它數(shù)據(jù)見(jiàn)上，其它數(shù)據(jù)見(jiàn)上， 請(qǐng)校核該井抽油機(jī)和桿柱的安全狀況請(qǐng)校核該井抽油機(jī)和桿柱的安全狀況。 1 1、校核抽油機(jī)、校核抽油機(jī) 抽油機(jī)型號(hào)為：抽油機(jī)型號(hào)為：CYJCYJ 1010 - - 4.24.2 - - 5353 H H B B 曲柄平衡曲柄平衡 減速箱曲柄軸最大允許扭矩減速箱曲柄軸最大允許扭矩 53 kNm53 kNm 光桿最大沖程光桿最大沖程 4.2 m 4.2 m 懸點(diǎn)最大載荷懸點(diǎn)最大載荷

9、 100 kN 100 kN 常規(guī)型游梁式抽油機(jī)常規(guī)型游梁式抽油機(jī) 第五問(wèn)第五問(wèn) 抽油機(jī)和抽油桿柱校核抽油機(jī)和抽油桿柱校核 懸點(diǎn)最大載荷： 懸點(diǎn)最小載荷： （1）上沖程作用在懸點(diǎn)上的抽油桿柱載荷： 表31 P nsW WWP hu l rr lr 1 1790 2 max PW q P hd l r n s r gL r 1 1790 min 2 N r r L gqW 4 .427088 . 980007. 360017. 3 第五問(wèn)第五問(wèn) 抽油機(jī)和抽油桿柱校核抽油機(jī)和抽油桿柱校核 （2）作用在柱塞上的液柱載荷：）作用在柱塞上的液柱載荷： g L ffW lrp l m kg l 2 /98

10、02 . 09008 . 01000 N l W 7 .279498 . 9980800 4 8 . 3 2 4 8 . 9980600 4 91. 3 2 4 10056. 0 10056. 0 第五問(wèn)第五問(wèn) 抽油機(jī)和抽油桿柱校核抽油機(jī)和抽油桿柱校核 （3 3）井口回壓）井口回壓Pn=1-0.8=0.2MPaPn=1-0.8=0.2MPa 井口回壓在上沖程中造成的懸點(diǎn)載荷：井口回壓在上沖程中造成的懸點(diǎn)載荷： 井口回壓在下沖程中造成的懸點(diǎn)載荷：井口回壓在下沖程中造成的懸點(diǎn)載荷： 由以上數(shù)據(jù)可得：由以上數(shù)據(jù)可得： N rp nhu ff PP 4 .414 4 91.3 2 4 6 2 .0 1

11、0056.010 N r nhd f PP 2 .78 4 91. 3 6 2 . 0 1010 kNN hu l rr lr P nsW WWP 5 .721 .725044 .414 4 1 1 1790 2 34 .42708 7 .279494 .42708 1 1790 2 max 4 第五問(wèn)第五問(wèn) 抽油機(jī)和抽油桿柱校核抽油機(jī)和抽油桿柱校核 失重系數(shù)失重系數(shù)875. 078509807850 sls b PW q P hd l r n s r gL r 1 1790 min 2 N g r g r Lg r L q L qq 9.373698.9800875.007.3600875.

12、017.3 2 2 1 1 b qq rr N q 7.364322.78 4 1 1 1790 2 3 4.427089.37369 min 4 綜上可得：Pmax=72.5kN100kN,所以抽油機(jī)安全。 第五問(wèn)第五問(wèn) 抽油機(jī)和抽油桿柱校核抽油機(jī)和抽油桿柱校核 2. 25*600抽油桿校核 由以上數(shù)據(jù)可得， ，所以25*600抽油桿安全。 MPa N rm f P 4 .185 24 91. 3 1 .72504 max max 10 MPa N rm f P 2 .93 24 91.3 7 .36432 min min 10 MPaSF T all 4 .2299 . 02 .93562

13、5. 0 4 810 min 5625. 0 4 all max 第五問(wèn)第五問(wèn) 抽油機(jī)和抽油桿柱校核抽油機(jī)和抽油桿柱校核 3 . 22*800抽油桿校核 （1） （2） （3） N r r L gq W 8 .240688 . 980007. 3 2 2 NgL ffW l rp l 2 .160048 . 9980800 10 8 . 3 056. 0 4 42 2 2 N rp nhu ff PP 416 4 80. 3 3 46. 2 6 2 . 0 101010 N r nhd f PP 76 4 8 . 3 6 2 . 0 1010 第五問(wèn)第五問(wèn) 抽油機(jī)和抽油桿柱校核抽油機(jī)和抽油桿柱校核 N P 8 .41295416 4 5 1 1790 1638 .24068 2 .160048 .24068 max N P 2 .2050076 4 1 1 1790 2 3 240688 . 9800875. 007. 3 min 4 MPa