石大遠(yuǎn)程在線考試--《采油工程》(含課程設(shè)計(jì))_80951441781808092(1)(1)

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1、中國石油大學(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： 學(xué)號(hào)：_ 關(guān)于課程考試違規(guī)作弊的說明 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?yōu)椤?”。 2、兩人或兩人以上答題內(nèi)容或用語有50%以上相同者判為雷同，成績?yōu)椤?”。 3、所提交試卷或材料沒有對(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?yōu)椤?”。 一、題型 分基礎(chǔ)題（60分）和課程設(shè)

2、計(jì)（40分）?；A(chǔ)題分概念題和問答題：概念題，6題，每題5分，共30分；問答題，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) 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)量之間的關(guān)系 的綜合指標(biāo)。其數(shù)值等于單位生產(chǎn)壓差下的油井產(chǎn)油量。 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（Inflow Performance Relationship Curve）簡(jiǎn)稱IPR曲線，又稱指示曲線（Index Curve）。 ③自噴采油 自噴采油指油田開發(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

3、的采油方式。 ④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。也稱之為行程。 ⑤酸化壓裂 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。現(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） ①什么叫泵效，影響泵效的主要因素是什么？ 答：泵效：在抽油井生產(chǎn)過程中，

4、實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。 影響因素：(1) 抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮；(2) 氣體和充不滿的影響；(3) 漏失影響；(4) 體積系數(shù)的影響 ②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)：自噴采油依靠的油藏能量，氣舉采油依靠的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：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：200

5、0+學(xué)號(hào)末兩位×10，單位是m 例如: 學(xué)號(hào)為923512，則井深=2000+12×10=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=21.2MPa 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：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

6、 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2.3kg/m 3、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) 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。 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。 ③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

7、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。 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=15MPa,飽和壓力=10MPa及油藏壓力=21.1MPa，含水為0.4，ρ油=0.8，ρ水=1。=40t/d ∵ 2）畫出IPR曲線 =j()=6.56×（21.1-10）=72.8t

8、/d =+=72.8+=109.2t/d -油IPR曲線的最大產(chǎn)油量。 ①當(dāng)0

9、1+] =0.4×(21.1-80/6.56)+0.125×(1-0.4)×10×[-1+ =8.86Mpa 同理qt9=90t/d，Pwf9=7.13Mpa qt10=100t/d，Pwf10=5.04Mpa ③當(dāng)qomax

10、20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 得到油井的流入動(dòng)態(tài)曲線如下圖： 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。 已知配產(chǎn)qt=50t/d下的流壓pwf 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 =6.56*(21.1-10)=72.8t ∵0＜50＜72.8則 所以pwf=13.48MPa. (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： 0.0002834(㎡) 桿柱重力=2.3×1500×9.8=33810N =0.0002834×(14.72-3) ×106=33

11、21.448N （1）最大載荷： =（1499.9+26174.24）（1+）=39371.781N =0.0014999110=1499.9N ；由于是單級(jí)的計(jì)算，所以簡(jiǎn)化為： ==78509.811500=327345.81N 式中： ——第i級(jí)桿每米桿在空氣中的質(zhì)量，Kg/m ——第i級(jí)桿桿長，m； i——抽油桿級(jí)數(shù)，從下向上計(jì)數(shù)； PZ——泵排出口壓力，Pa，按（油藏壓力-套壓）/井深*下泵深度計(jì)算； PN——泵的沉沒壓力，Pa； N——沖次，rpm； S——光桿沖程，m； fP——活塞截面積，m2； g——重力加速度，m/s2； （2）最小載荷：

12、 式中：令fr0=0 由于，在該設(shè)計(jì)過程之中，只有一級(jí)桿，所以公式變?yōu)椋? =1+10.75=11.75Mpa =26174.24N–11.75（0.0014999-0）10=8731N =29899.647-×33810=27859.714N 式中：令fr0=0 Pj——第j級(jí)抽油桿底部斷面處壓力，Pa： Pt——井口套壓; ρ0，ρw——地面油,水密度，kg/m3; fw——體積含水率，小數(shù)； L----抽油桿總長度，m fr——抽油桿橫截面積，m2； 4、抽油機(jī)校核計(jì)算 1）最大扭矩計(jì)算公式 =15003+0.2023（39371.781-27859.714）=12376.313N·m 式中：——最大扭矩，N·m； ——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， ==5161.098W 式中：Nt——需要的電動(dòng)機(jī)功率，W； n——沖數(shù)，rpm； 所以，可知電機(jī)的計(jì)算功率小于電機(jī)的額定功率，因而符合要求。 給定的抽油機(jī)型號(hào)為：CYJ10353HB 電機(jī)額定功率：37KW 5161.098W＜37KW 此抽油機(jī)能滿足生產(chǎn)要求