采油工程考試改革課堂考核環(huán)節(jié)

采油工程考試改革課堂考核環(huán)節(jié)

（環(huán)節(jié)2：舉升設(shè)計(jì)）舉升設(shè)計(jì)二石工11-2班第二組題目

Y區(qū)塊為常規(guī)稀油油藏，油層平均深度約2400m，油藏平均壓力約23.5MPa，地面原油密度900kg/m3，采出水密度1000kg/m3，有注水井3口（井號(hào)為Y1、Y2、Y3），油井4口（井號(hào)為Y4、Y5、Y6、Y7），井網(wǎng)布置如圖5所示。2012年6月油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。圖5Y區(qū)塊井位布置圖表3Y區(qū)塊2012年6月油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)表井號(hào)生產(chǎn)層位生產(chǎn)參數(shù)(mm×m×min－)日產(chǎn)液量(t/d)日產(chǎn)油量(t/d)動(dòng)液面深度(m)下泵深度(m)電機(jī)輸入功率(kW)上下沖程峰值電流比%產(chǎn)出水礦化度（mg/L）Y4S2144×3.6×572.1175018006.8068.519700Y5S2156×2.7×5404.070012009.92100.520005Y6S2156×3×4311.5140020009.4689.958400Y7S2156×3.6×5205.050013009.0799.819807問(wèn)題一

完成表4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(guān)控制圖（圖6）中。井號(hào)理論排量(m3/d)泵效(%)沉沒(méi)度(m)系統(tǒng)效率平衡狀況平衡調(diào)整建議Y4

Y5

Y6

Y7

表4Y區(qū)塊2012年6月油井工況指標(biāo)計(jì)算結(jié)果表1,泵的理論排量Qt=1440fpsn,其中fp=πD2/4例:Y4井的生產(chǎn)參數(shù)44mm×3.6m×5min則Qt=1440×π／4×0.0442×3.6×5＝39.41m3／d同理可求得其余為47.88m3／d,42.56m3／d,63.84m3／d.2,泵效據(jù)Y4井同理可得其余井為84.39%,73.19%,32.13%.3,沉沒(méi)度據(jù)沉沒(méi)度hs=H下泵深度—H動(dòng)液面深度各井沉沒(méi)度為Y4:50mY5:500mY6:600mY7:800m

4,系統(tǒng)效率

其中W電=PtP：電動(dòng)機(jī)功率，t：時(shí)間W舉=GhG:總質(zhì)量流量，h:下泵深度例Y4井其余井為54.88%,74.34%,32.51%.5,平衡狀況根據(jù)上下沖程電流比來(lái)判斷。參考表：平衡狀況分析表平衡狀況調(diào)整方法>1不平衡增加平衡質(zhì)量或增大平衡半徑<1不平衡減小平衡質(zhì)量或減小平衡半徑=1平衡無(wú)需調(diào)整表4Y區(qū)塊2012年6月油井工況指標(biāo)計(jì)算結(jié)果表井號(hào)理論排量(m3/d)泵效(%)沉沒(méi)度(m)系統(tǒng)效率(%)平衡狀況平衡調(diào)整建議Y439.4118.315021.02過(guò)平衡減少平衡質(zhì)量或平衡半徑Y(jié)547.8884.3950054.88平衡無(wú)需調(diào)整Y642.5673.1960074.34過(guò)平衡減少平衡質(zhì)量或平衡半徑Y(jié)763.8432.1380032.51平衡無(wú)需調(diào)整圖6：Y區(qū)塊抽油機(jī)井宏觀(guān)控制圖問(wèn)題二根據(jù)上述資料，分析4口油井的基本工作狀況及其主要原因。查資料得抽油機(jī)井宏觀(guān)控制比照?qǐng)D

Y4參數(shù)偏大區(qū)：

該區(qū)域的井底流壓較低泵效低，表明供液能力不足，抽汲參數(shù)過(guò)大。

原因分析：

抽汲量大于地層供給量，地層條件差（低滲透或注水跟不上）或抽汲參數(shù)偏大引起的。

Y7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。

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)入口壓力下其泵效則較低。

Y5、Y6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，維持合理工況，確保油井正常生產(chǎn)。問(wèn)題三

估算的活塞有效行程的大小。解:確定懸點(diǎn)最大最小載荷

Pmax=Wr+Wl+Iu+Pbu+Fu+Pv-PiPmin=Wr+Id-Pbd-Fd-Pv其中Wr,Wr’-----上下沖程作用在懸點(diǎn)上的抽油桿住載荷Wl-----作用在柱塞上的液柱載荷Iu,Id-----上下沖程作用在懸點(diǎn)上的慣性載荷Phu，Phd-----上下沖程中井口回壓造成的懸點(diǎn)載荷Fu,Fd-----上下沖程中的摩擦載荷Pv-----振動(dòng)載荷Pi-----上沖程的沉沒(méi)壓力產(chǎn)生的載荷由題目條件，忽略井口回壓造成的載荷，摩擦載荷，振動(dòng)載荷。則：上沖程抽油桿柱載荷：下沖程抽油桿柱載荷：作用在柱塞上的液柱載荷：上沖程中吸入口壓力作用在柱塞上產(chǎn)生的載荷：Pi=fp.ρl.g.h基本參數(shù)：油桿參數(shù)（由表3-1選擇最大尺寸）：桿徑d=25mm,長(zhǎng)度L=1300m,截面積fr=4.91×10-4m2油管參數(shù)：管徑Dt=75mm,截面積ft=20.41×10-4m2柱塞參數(shù)：D=56mm,fp=24.63×10-4m2，取r/l=1/4經(jīng)計(jì)算：Wr=4.91×10-4×7850×9.8×1300=49.10kNWr′=4.91×10-4×(7850-975)×9.8×1300=43.00kNW1’=24.63×10-4×1300×975×9.8=30.59kNPi=975×9.8×800×24.63×10-4=18.83KN則：Pmax=57.83kNPmin=40.53kN確定沖程損失其中：E=2.06×1011PaLf=500mL=1300m經(jīng)計(jì)算：λ=0.23m活塞有效沖程：Sp=S-λ=3.6-0.23=3.37m

根據(jù)懸點(diǎn)最大、最小載荷，沖程，沖程損失等計(jì)算參數(shù)可畫(huà)出示功圖：?jiǎn)栴}四結(jié)合Y7油井情況提出改善泵工況的建議。答：1.對(duì)油井進(jìn)行熱洗；2.碰泵；3.如果凡爾嚴(yán)重磨損時(shí)作業(yè)換泵。問(wèn)題五

Y6井井口套壓0.3MPa，井口油壓1.0MPa，抽油桿柱為25*800+22*800+19*400組合D級(jí)桿，抗拉強(qiáng)度810MPa，抽油機(jī)為CYJ10-4.2-53HB，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。解:1）：校核抽油