采油工程大作業(yè)二——舉升設計一.

1、人工舉升設計 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（井號為口（井號為 X1X1、X2X2），油井），油井 4 4 口（井號為口（井號為X3X3、X4X4、X5X5、X6X6），井網布置如圖），井網布置如圖1 1 所示。所示。 2012 2012 年年 6 6 月油井生產數據見表月油井生產數據見表 1 1 第一問第一

2、問 基本指標計算基本指標計算 ( (一一) ) 完成表完成表2 2 中各指標的計算，并將各油井工況點標中各指標的計算，并將各油井工況點標 注在抽油機井宏觀控制圖（圖注在抽油機井宏觀控制圖（圖2 2） 中中 第一問第一問 基本指標計算基本指標計算 以以X3X3井為例進行計算：井為例進行計算： （1 1）理論排量）理論排量 （2 2）泵效）泵效 由日產液量和日產油量可得：由日產液量和日產油量可得： 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 第一問第一問 基本指標計算基本指標計算 因此X3井的泵效： （3 3）沉沒度）沉沒度 hs hs= =下泵深度下泵深度- -動液面深度動液面深度=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 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 第一問第一問 基本指標計

4、算基本指標計算 (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，應該增加平衡重流小于下沖程峰值電流，因此是平衡不夠，應該增加平衡重 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井的相關參數，整理如下：井的相關參數，整理如下： 第一問第一問 基本指標計算基本指標計算 第一問第一問 基本指標計算基本指標計算 X3X3 X4X4 X5X5 X6 第二問第二問 工作狀況分析工作狀況分析 (二) 根據上述資料，分析4 口油井的基

5、本工作狀況及其主 要原因。 第二問第二問 工作狀況分析工作狀況分析 X3X3井待落實區(qū)：相應入口壓力下泵效偏高，流壓泵效不協井待落實區(qū)：相應入口壓力下泵效偏高，流壓泵效不協 調。調。 原因分析：理論分析是不應出現的，主要是液量或動原因分析：理論分析是不應出現的，主要是液量或動 液面資料不準所致。液面資料不準所致。 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調合理，是抽油泵的抽油能力與油層供液能力非常協調合理，是 最理想的油井生產動態(tài)。該區(qū)域是油井工況改善的目標區(qū)域最理想的油井生產動態(tài)。該區(qū)域是油井工況改善的目標區(qū)域, , 這部分井應加強單井目標管理，維持

6、合理工況，確保油井正這部分井應加強單井目標管理，維持合理工況，確保油井正 常生產常生產。 第二問第二問 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，使得動液面較高，相應入口壓層供液量，井液積存于井筒，使得動液面較高，相應入口壓 力下其泵效則較低力下其泵效則較低。 第三問第三問 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，試在圖上標注估算的活塞有效行程的大小 第四問第四問 改善泵工況建議改善泵工況建議 (四) 結合 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)化工況落實到合 格區(qū)，針對存在的偏磨、出砂等因素導致的漏失，可通過應 用擋砂、治啥、防偏磨工藝有效改善工況。 第四問第四問 改善泵工況建議改善泵工況建議 第五問第五問 抽油機和抽油桿柱校核抽油機和抽油桿柱校核 （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 級桿，抗拉強度級桿，抗拉強度 810MPa 810MPa，抽油機為，抽油機為 CYJ10-4.2-53HB CYJ10-4.2-53HB，其它數據見上，其它數據見上， 請校核該井抽油機和桿柱的安全狀況請校核該井抽油機和桿柱的安全狀況。 1 1、校核抽油機、校核抽油機 抽油機型號為：抽油機型號為：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 懸點最大載荷懸點最大載荷

9、 100 kN 100 kN 常規(guī)型游梁式抽油機常規(guī)型游梁式抽油機 第五問第五問 抽油機和抽油桿柱校核抽油機和抽油桿柱校核 懸點最大載荷： 懸點最小載荷： （1）上沖程作用在懸點上的抽油桿柱載荷： 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 第五問第五問 抽油機和抽油桿柱校核抽油機和抽油桿柱校核 （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 第五問第五問 抽油機和抽油桿柱校核抽油機和抽油桿柱校核 （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載荷：井口回壓在上沖程中造成的懸點載荷： 井口回壓在下沖程中造成的懸點載荷：井口回壓在下沖程中造成的懸點載荷： 由以上數據可得：由以上數據可得： 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 第五問第五問 抽油機和抽油桿柱校核抽油機和抽油桿柱校核 失重系數失重系數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,所以抽油機安全。 第五問第五問 抽油機和抽油桿柱校核抽油機和抽油桿柱校核 2. 25*600抽油桿校核 由以上數據可得， ，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 第五問第五問 抽油機和抽油桿柱校核抽油機和抽油桿柱校核 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 第五問第五問 抽油機和抽油桿柱校核抽油機和抽油桿柱校核 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