石大遠(yuǎn)程在線考試--《采油工程》(含課程設(shè)計(jì))

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1、 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：遼河石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院奧鵬遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)中心 姓名：莢殿閣 學(xué)號(hào)：__ 934487__ 關(guān)于課程考試違規(guī)作弊的說(shuō)明 1、提交文件中涉嫌抄襲內(nèi)容（包括抄襲網(wǎng)上、書籍、報(bào)刊雜志及其他已有論文），帶有明顯外校標(biāo)記，不符合學(xué)院要求或?qū)W生本人情況，或存在查明出處的內(nèi)容或其他可疑字樣者，判為抄襲，成績(jī)?yōu)椤?”。 2、兩人或兩人以上答題內(nèi)容或用語(yǔ)有50%以上相同者判為雷同，成績(jī)?yōu)椤?”。 3、所提交試卷或材料沒(méi)有對(duì)老師題目進(jìn)行作答或提交內(nèi)容與該課程要求完全不相干者，認(rèn)定為“白卷”或“錯(cuò)卷”，成績(jī)?yōu)椤?”。 一、

2、題型 分基礎(chǔ)題（60分）和課程設(shè)計(jì)（40分）。基礎(chǔ)題分概念題和問(wèn)答題：概念題，6題，每題5分，共30分；問(wèn)答題，3題，每題10分，共30 分。 二、基礎(chǔ)題（60分） 1、概念題（6題，每題5分，共30分） ①采油指數(shù) 油井日產(chǎn)油量除以井底壓力差，所得的商叫采油指數(shù)。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)。單位生產(chǎn)壓差Δp 下的油井日產(chǎn)油量qo，即Jo= qo /Δp ②IPR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。 ③自噴采油 油田開發(fā)早期,油井依靠

3、油層天然能量將油從井底連續(xù)舉升到地面的采油方式。 ④沖程 請(qǐng)預(yù)覽后下載！ 沖程是指抽油機(jī)驢頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)在光桿上的最大挪移。 ⑤酸化壓裂 在足以壓開地層形成裂縫或張開地層原有裂縫的壓力下對(duì)地層擠酸的酸處理工藝稱為壓裂酸化?？煞譃榍爸靡核釅汉推胀ㄋ釅?或一般酸壓)。壓裂酸化主要用于堵塞范圍較深或者低滲透區(qū)的油氣井。注酸壓力高于油( 氣) 層破裂壓力的壓裂酸化, 人們習(xí)慣稱之為酸壓。酸化液壓是國(guó)內(nèi)外油田灰?guī)r油藏廣泛采用的一項(xiàng)增產(chǎn)增注措施?，F(xiàn)已開始成為重要的完井手段。 ⑥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

4、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(wèn)答題（3題，每題10分，共30分） ①什么叫泵效，影響泵效的主要因素是什么？ 答：抽油機(jī)井的實(shí)際產(chǎn)液量與泵的理論排量的比值叫做泵效。 影響泵效的因素有三個(gè)方面：(1)地質(zhì)因素：包括油井出砂、氣體過(guò)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(guò)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(guò)快會(huì)造成油來(lái)不及進(jìn)入

5、泵工作筒，而使泵效降低。泵掛過(guò)深，使沖程損失過(guò)大，也會(huì)降低泵效。 ②氣舉采油與自噴采油的相同點(diǎn)及不同點(diǎn)是什么？ 答：當(dāng)油層能量不足以維持油井自噴時(shí)，為使油井繼續(xù)出油，人為地將天然氣壓入井底，使原油噴出地面，這種采油方法稱為氣舉采油；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)舉升到地面稱自噴采油。 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)：自噴采油依靠的油藏能量，氣舉采油依靠人工注入高壓氣體能量。 ③懸點(diǎn)動(dòng)載荷和靜載荷主要包括哪幾部分？ 答：動(dòng)載荷包括：慣性載荷(忽略桿液彈性影響)、振動(dòng)載荷; 靜載荷包括：抽油桿柱載荷、作用在柱塞上的液柱載荷、沉沒(méi)壓

6、力(泵口壓力)、井口回壓。 請(qǐng)預(yù)覽后下載！ 三、課程設(shè)計(jì)（40分） 1、給定的基礎(chǔ)參數(shù) 井深：2000+學(xué)號(hào)末兩位10，單位是m 學(xué)號(hào)為934487，則井深=2000+8710=2870m。 油藏壓力：井深/100，單位是MPa 井深為2870m，則油藏壓力=2870/100=28.7MPa 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：0.8水相對(duì)密度：1.0 油飽和壓力：10MPa含水率：0.4 套壓：0.5MPa油壓：1MPa 生產(chǎn)氣油比：50m3/m3測(cè)試產(chǎn)液量：4

7、0t/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(méi)壓力：3MPa 抽油桿：D級(jí)桿，桿徑19mm，抽油桿質(zhì)量密度2.3kg/m 3、要求 計(jì)算過(guò)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)。 請(qǐng)預(yù)覽后下載！ 4、設(shè)計(jì)內(nèi)容及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) ①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)計(jì)算：=15MPa，=10MPa，=40t/

8、d,油藏壓力=28.7MPa 因?yàn)?，所?4028.7-15t/(dMPa)=2.92t/(dMPa)。 2）IPR曲線 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： =2.92*（28.7-10）=54.604t/d 若則 令qt=10t,則=25.28MPa 令qt=20t,則=21.85MPa 令qt=30t,則=18.43MPa 令qt=40t,則=15.00MPa 令qt=60t,則=8.15MPa 請(qǐng)預(yù)覽后下載！ 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。 根據(jù)IPR曲線，給定產(chǎn)量50t/d時(shí)對(duì)應(yīng)流壓為11.6MPa。

9、 ②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。 懸點(diǎn)最大、最小載荷的計(jì)算公式： 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； 請(qǐng)預(yù)覽后下載！ 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0.2； g——重力加

10、速度，N/kg； 根據(jù)以上公式計(jì)算 fr=π/4*0.019*0.019=0.00028 =π/4*0.056*0.056=0.00246 =800*(1-40%)+1000*40%=880kg/m3 =2.3fr =8214kg/m3 =2.3*9.8*1500=33810N =0.00246*1500*880*9.8=31822.6N =0.00028*1500*(8214-880)*9.8=30186.7N =30186.7+31822.6+33810*3*62*(1+0.2)/1790 =64411.6N =30186.7-33810*3*62*(1-

11、0.2)/1790 =28585.2N 請(qǐng)預(yù)覽后下載！ ③抽油機(jī)校核計(jì)算（10分） 說(shuō)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，判斷此抽油機(jī)是否滿足生產(chǎn)要求。 答：CYJ抽油機(jī)； 最大扭矩計(jì)算： =1800*3+0.202*3*(64411.6-28585.2) =27110.8 Nm 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。 電機(jī)功率計(jì)算： =1000*27110.8*614388=11305.59W 式中：Nt——需要的電動(dòng)機(jī)功率，W；

12、 n——沖數(shù)，rpm； 給出的抽油機(jī)CYJ10353HB最大扭矩為53 Nm，大于本井生產(chǎn)最大扭矩27.11Nm；給出電機(jī)額定功率為37KW，大于本井所需11.30KW，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)的主要內(nèi)容是進(jìn)行有桿抽油生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)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 請(qǐng)預(yù)覽后下載！ 已知一個(gè)測(cè)試點(diǎn)；、和飽和壓力及油

13、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； 請(qǐng)預(yù)覽后下載！ fr——抽油桿橫截面積，m2； ——抽油桿桿長(zhǎng)，m；

14、——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0.2； 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(guò)抽油機(jī)所配減速箱允許的最大扭矩或計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率超過(guò)電動(dòng)機(jī)額定功率則需改變抽油參數(shù)（fp，s，N及L）重新進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 四、總體要求 基礎(chǔ)題和課程設(shè)計(jì)都放在一個(gè)文本中提交。 請(qǐng)預(yù)覽后下載！ （注：可編輯下載，若有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正，謝謝!） 請(qǐng)預(yù)覽后下載！