(整理)石油工程采油工程设计

精品文档

采油工程课程设计

姓名： *** 班级： 1班 学号： ******

中国石油大学（北京） 二O一二年四月

精品文档

目 录

1、设计基础数据： ................................... 0 2、具体设计及计算步骤 .............................. 1

（1） 油井流入动态计算 ............................................ 1 （2） 流体物性参数计算方法 ........................................ 3 （3） 井筒温度场的计算 ............................................ 6 （4） 井筒多相流的计算 ............................................ 7 （5） 悬点载荷和抽油杆柱设计计算 ................................. 16 （6） 抽油机校核 ................................................. 20 (7) 泵效计算 ................................................... 21 (8) 举升效率计算 ............................................... 24

3、设计计算总结果 ................................... 26

精品文档

精品文档

有杆抽油系统包括油层，井筒流体、油管、抽油杆、泵、抽油机、电动机、地面出油管线直到油气分离器。有杆抽油系统设计就是选择合理的机，杆，泵，管以及相应的抽汲参数，目的是挖掘油井潜力，使生产压力差合理，抽油设备工作安全、高效及达到较好的经济效益。

本次采油工程课程设计的主要内容是进行有杆抽油生产系统设计，通过设计计算，让学生了解有杆抽油生产系统的组成、设计原理及设计思路。

1、设计基础数据：

井深：2000+学号末两位63×10m=2630m 套管内径：0.124m

油层静压：给定地层压力系数为1.2MPa/100m，即油层静压为井深2630m/100m×1.2MPa=31.56MPa 油层温度：90℃ 恒温层温度：16℃ 地面脱气油粘度：30mPa.s 油相对密度：0.84 气相对密度：0.76 水相对密度：1.0 油饱和压力：10MPa 含水率：0.4 套压：0.5MPa

精品文档

精品文档

油压：1 MPa 生产气油比：50m3/m3 原产液量(测试点)：30t/d

原井底流压(测试点)：12MPa（根据测试液面计算得到） 抽油机型号：CYJ10353HB 配产量：50t/d

泵径：44mm(如果产量低泵径可改为56mm，70mm) 冲程：3m 冲次：6rpm 沉没压力：3MPa 电机额定功率：37kw

2、具体设计及计算步骤

（1） 油井流入动态计算

油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的关系，它反映了油藏向该井供油的能力，从单井来讲，IPR曲线表示了油层工作特性。因而，他既是确定油井合理工作方式的依据，也是分析油井动态的基础。本次设计油井流入动态计算采用Petrobras方法。Petrobras方法计算综合IPR曲线的实质是按含水率取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均值。当已知测试点计算采液指数时，是按产量加权平均；当预测产量或流压加权求平均值。

精品文档

精品文档

采液指数计算

已知一个测试点：Pwftest、qtxest和饱和压力Pb及油藏压力P。 ① 因为PwftestPb，j1=

q某一产量t下的流压Pwf

qb=j(P1Pb)=2.083 x（26.4－10）=34.161t/d qomzx=qb+

qtxwstP1Pwfest=

30=2.083t/(d.MPa)

(26.412)jPb2.08310=34.161+=45.733t/d 1.81.8qomzx-油IPR曲线的最大产油量。

① 当0qtqb时，令qt1=10 t/d，则pwf1=P1qt10=26.4=21.599MPa j2.083同理，qt2=20 t/d，Pwf2=16.798MPa qt3=30 t/d，Pwf3=11.998 MPa

② 当qbqtqomzx时，令qt4=40 t/d,则按流压加权平均进行推导得： Pwf4=fw(P1qtqqb)+0.125(1-fw)Pb[-1+8180(t)] jqomzxqb=0.4(26.440)+0.125×(1-0.4)×10×2.0834034.161)

45.73334.161[-1+8180(=6.910MPa

当qomzxqt时，pwffw(p1令qt6=46t/d

qomzx(qtqomzx)(8fw9) )JJ精品文档

精品文档

Pwf=0.4(26.445.733(4645.733)(80.49) )－

2.0832.083=2.521MPa

综上，井底流压与产量的关系列表如下：

Pwf/ MPa 21.599 16.798 11.998 6.910 Q/(t/d) 10 20 30 40 2.521 46 得到油井的流入动态曲线如下图：

图1 油井IPR曲线

3025Pwf（MPa） 201510500102030405060Q/(t/d)

（2） 流体物性参数计算方法

在地层的压力26.4Mpa和温度90℃时。

① 原油的API度 yAPI=

141.5141.5131.5=131.5= 36.95 y00.84精品文档

精品文档

yo—地面条件下的原油相对密度：0.84。

② 溶解油气比的计算

因为15yAPI=36.95，使用Lastater的相关式

RS23650omo1yngyng （12）

式中，mo—地面脱气原油的有效分子量；

yng—天然气的摩尔分数。 mo的计算

yAPI<38时 moyng的计算：

61.933yAPI=264.93

0.0943首先计算泡点压力系数：xg8.0558pg105(t273.15)xg0.27=1.69

由0.7xg3.448， yng0.2401ln 所以： RS=23650*

=0.4398

yngy0=58.87m3m3 *m01yng③ 原油的体积系数的计算 F5.615Rsg2.25t40=556.92 o B0=0.972+0.000147*F1.175=1.22 m3/ m3 ④ 原油密度计算

1000(y01.206*103RSyS)P0==732.75kg/m3

B0式中，P0-在压力P及温度T下的原油密度，kg/m3； y0-地面条件下的原油相对密度；

精品文档

精品文档

ys-地面条件下的气相对密度；

RS-在压力P及温度T下的溶解油气比，m3/ m3； B0-在压力P及温度T下的原油体积系数，m3/ m3 ⑤ 油水混合液体的密度

Pz=p0*(1fw)pw*fw=839.65 kg/m3 ⑥ 液体粘度 1）原油粘度

“死油”（脱气油）粘度

410x1100.21841 μod ===6.5355*10Pa.s

10001000 式中x=y*（32+1.8t）1.163=0.2184（地面） y=100

“活油”（饱和油）粘度

A=10.715*(5.615Rs+100)0.515=0.4715 B=5.44*（5.615Rs+150）0.338=0.6748

B4A*(1000*μod） μo= =3.5386*10Pa.s

1000 μod、μO为原油死油与活油的粘度，单位为Pa.s 2）水的粘度

μw=

e1.0031.479102(321.8t)1.982105(321.8t)21000e1.12= 1000=3.262*104Pa.s

式中，μw为水的粘度，单位为Pa.s 3)液体的粘度

精品文档

精品文档

4 μ=μo.(1-fw)+μw*fw=3.428*10Pa.s ⑦ 油、天然气的表面张力

[42.40.047(1.8t32)0.267(yAPI)]e1.01510 σog=

10007P

=3.916 N/m

式中，σog为油、气的表面张力，N/m； ⑧ 水、天然气的表面张力 σ(t)={

2481.8t[σ(23.33)-σ137.78]+σ(137.78)} 206776e3.62575*10 其中，σ(23.33)=

1000P=0.1277 N/m

52.58.7018*107p σ137.78==3.717*102 N/m

1000 所以σ(t)={

2481.8t[σ(23.33)-σ137.78]+σ(137.78)} 206=7.496*102 N/m

（3） 井筒温度场的计算

根据经验公式计算沿井筒的温度分布： ttoBATAKPtrtoBATAL1eBATA(HL) （24）

BATAH2KP

G(1FW)1G1000

1.15735.4246eGQL1000 24式中，QL——油井产液量，t/d；

精品文档

精品文档

Fw——重量含水率，小数；

to——恒温层温度，℃；

tr——油层温度，℃；

H——油层中部深度，m；

L——井筒中任意点深度，m。 得出：G=

501000=2083.33； 24 KP BATA11.15735.4246e2083.331000=0.54563；

320.54563=1.1754210 2083.33(10.4)31.175421e1.1754210所以温度的表达式：t1662.9562(1000L),该公式是按照配产流量得出的，即Q=50 t/d。 （4）井筒多相流的计算 井筒多相流压力梯度方程

井筒多相管流的压力梯度包括：因举高液体而克服重力所需的压力势能、流体因加速而增加的动能和流体沿管路的摩阻损失，其数学表达式如下：

vdvdpρmgsinθ+ρmvmmfmρm/d*m

2dhdh2式中ρm为多相混合物的密度;vm为多相混合物的流速;fm为多相混合物流动时的摩擦阻力系数;d为管径;p为压力;h为深度;g为重力加速度; θ为井斜角的余角。

井筒多相管流计算包括两部分：

精品文档

精品文档

1）由井底向上计算至泵入口处，计算下泵深度Lp。采用深度增量迭代方法，首先估算迭代深度。在本设计中为了减小工作量，采用只迭代一次的方法。计算井筒多相管流时，首先计算井筒温度场、流体物性参数，然后利用Orkiszewski方法判断流型，进行压力梯度计算，最后计算出深度增量和下泵深度Lp。

按深度增量迭代的步骤: ①

井底流压12Mpa，假设压力降为0.2 Mpa；估计一个对应的深度增量h=40m，即深度为1990m。 ② ③

由井温关系式可以计算得到该处的井温为：89.96℃。 平均的压力和温度：T=（90+89.96）/2=89.98℃。平均压力P=（12+11.8）/2=11.9 MPa。由平均压力和平均温度计算的得到流体的物性参数为：溶解油气比RS=71.31 ；原油体积系数B0=1.25；原油密度P0=739.00；油水混合液的密度Pz =843.40；死油粘度μod=6.537*10；活油粘度μO=3.318*10；水的粘度μw=3.263*10； 液体的粘度μ= 3.296*10。以上单位均是标准单位。 ④

由以上的流体物性参数判断流型：

mf4444不同流动型态下的和的计算方法不同，为此，计算中首先要判断流动形态。该方法的四种流动型态的划分界限如表1所示。

精品文档

精品文档

表1 流型界限

流动型态 泡 流 段 塞 流 过 渡 流 雾 流 界 限 qgLB qtqgLB,vgLS qtLMvgLS vgLM 其中LB=1.071-0.7277

2t/D且LB>0.13（如果LB<0.13，则取LB=0.13）；

LS=50+36 vg

qgqt；

qgqt LM=75+84 （vg）

0.75。

由计算得到，由于该段的压力大于饱和压力的值，所以该段的流型为纯液流。 ⑤

计算该段的压力梯度

dPdh。由压力梯度的计算公式：

dPfdhgmdhmvmdvm

m=843.40；摩擦损失系数可由图二查得。

可据此计算对应于P的该段管长(深度差)h。

计⑥ 将第⑤步计算得的h与第①步估计的h进行比较，两

计者之差超过允许范围，则以新的h作为估算值，重复②～⑤的计算，使计算的与估计的h之差在允许范围内为止。该过程之中只迭代一次。

2）由井口向下计算至泵出口处，计算泵排出口压力PZ。采用压力增量迭代方法，首先估算迭代压力。同样为了减小工作量，也采用

精品文档

精品文档

只迭代一次的方法。计算井筒多相管流时，首先计算井筒温度场、流体物性参数，然后利用Orkiszewski方法判断流型，进行压力梯度计算，最后计算出压力增量和泵排出口压力PZ。 按压力增量迭代的步骤

①已知任一点(井底或井口)的压力P，选取合适的深度间隔

0h(可将管L等分为n段)。

②估计一个对应于计算间隔h的压力增量P。 ③计算该段的T和P ，以及P、T下的流体性质参数。

dP④计算该段压力梯度dh

odP⑤计算对应于h的压力增量Phdh

io⑥比较压力增量的估计量P与计算值P ，若二者之差不在允

i许范围内，则以计算值作为新的估计值，重复第②～⑤步，使两者之差在允许范围之内为止。

o⑦计算该段下端对应的深度L和压力P

ii

iLiih

PiPoPi

1i⑧以L处的压力P为起点压力重复第②～⑦步，计算下一段的

i深度L和压力P ，直到各段累加深度等于或大于管长L时为止。

i1i11.5.3计算气-液两相垂直管流的Orkiszewski方法 本设计井筒多相流计算采用Orkiszewski方法。

Orkiszewski法提出的四种流动型态是泡流、段塞流、过渡流及环雾流。如图1所示。在处理过渡性流型时，采用内插法。在计算段塞流压力梯度时要考虑气相与液体的分布关系。针对每种

精品文档

精品文档

流动型态提出了存容比及摩擦损失的计算方法。

图1 气液混合物流动型态(Orkiszewski)

1.压力降公式及流动型态划分界限

由前面垂直管流能量方程可知，其压力降是摩擦能量损失、势能变化和动能变化之和。由式(2-36)可直接写出多项垂直管流的压力降公式：

dPfdhgmdhmvmdvm (26)

式中

P

—压力，Pa；

—摩擦损失梯度，Pa/m；

f h—深度，m；

g—重力加速度，m/s

2

；

3

m—混合物密度，kg/m

；

vm—混合物流速，m/s。

动能项只是在雾流情况下才有明显的意义。出现雾流时，气体体积流量远大于液体体积流量。根据气体定律，动能变化可表示为：

精品文档

精品文档

mvmdvmWtqgdp 2ApP (27)

2

式中

Ap—管子流通截面积，m

；

Wt—流体总质量流量，kg/s； qg—气体体积流量，m

3

/s。

kkm将式(27)代入式(26)，并取dhh，dPp，理后可得：

Pk[m，PP经过整

mgf]hk Wtqg12ApP (28)

式中

Pk—计算管段压力降，Pa； hk—计算管段的深度差，m；

P—计算管段的平均压力，Pa。

mf不同流动型态下的和的计算方法不同,下面按流型分别介绍。

(1)泡流 平均密度

式中

mHLLHgg1HgLHgg HLHg1

Hg—气相存容比(含气率)，计算管段中气相体积与管

段容积之比值；

HL—液相存容比(持液率)，计算管段中液相体积与管段容

积之比值；

g、Ｌ、m—在P、T下气、液和混合物的密度，kg/m3。

s气相存容比由滑脱速度V来计算。滑脱速度定义为：气相流速与液相流速之差。

精品文档

精品文档

vsgqqqvsLgtgHg1HgApHgAp(1Hg)vs

可解出H：Hgg

4qqq1[1t(1t)2g2vsApvsApvsAp式中

vs—滑脱速度，由实验确定，m/s； vsg、vsL—气相和液相的表观流速，m/s。

泡流摩擦损失梯度按液相进行计算： 式中

ftf2LvLHD2

vLHqLAp(1Hg)

—摩擦阻力系数；

vLH—液相真实流速，m/s。

Re摩擦阻力系数f可根据管壁相对粗造度/D和液相雷诺数N查图2。

液相雷诺数: 式中

L—在P、TNReDvsLLL

下的液体粘度，油、水混合物在未乳化的情况

下可取其体积加权平均值，Pa.s。

精品文档

精品文档

图 2

(2)段塞流混合物平均密度

mWtLvsApL qtvsAp (34)

式中

—液体分布系数；

vs—滑脱速度，m/s。

滑脱速度可用Griffith和Wallis提出的公式计算：

vsC1C2gD (35)

(3)过渡流

精品文档

精品文档

过渡流的混合物平均密度及摩擦梯度是先按段塞流和雾流分别进行计算，然后用内插方法来确定相应的数值。

mtLMvgvLSLgsMi LMLSLMLSLMvgvLSLggMi LMLSLMLSSL

(36) (37)

Mi

式中的、及、为分别按段塞流和雾流计算的混合物

SLMi

密度及摩擦梯度。

(4)雾流

雾流混合物密度计算公式与泡流相同：

HH(1H)H

mLLgggLgg由于雾流的气液无相对运动速度，即滑脱速度接近于雾，基本上没有滑脱。所以

HgqgqLqg (38)

摩擦梯度则按连续的气相进行计算，即

2gvsgff2D (39)

，m/s。

式中

vsg—气体表观流速，vsgqg/Ap

雾流摩擦系数可根据气体雷诺数N和液膜相对粗糙度由图2查

Reg得。

按不同流动型态计算压力梯度的步骤与前面介绍的用摩擦损失系数法基本相同，只是在计算混合物密度及摩擦之前需要根据流动型态界限确定其流动型态。图3为Orkiszewski方法的计算流程框图。

精品文档

精品文档

以井口油压或井底流压为起点，选择合适的压力间隔P，假设h 计算平均P和T，并求得在此P和T下的流体性质参数和流动参数，以及相应的流动型态界限LB、Lg和LM 确定流动型态 雾流 计算气相存容比、平均密度及摩擦梯度 过渡流 分别按段塞流和雾流计算平均密度及摩擦梯度，并进行内插 段塞流 计算滑脱速度、液体分布系数、平均密度和摩擦梯度 泡流 计算气相存容比、平均密度和摩擦梯度 计算并比较h，重复上述计算使h的计算值与假设值相等或在允许的误差范围内 重复上述步骤，直到h的等于或大于油层深度为止 图3 Orkiszewski方法计算流程框图

（5）悬点载荷和抽油杆柱设计计算

抽油杆柱设计的主要应用《采油工程设计与原理》。因为杆柱的最大、最小载荷与杆长不是线性关系，设计相对复杂。例如在考虑抽油杆弹性时的悬点载荷、在考虑杆柱摩擦时的悬点载荷公式与杆长不是线性关系。原因之二是因为杆、管环空中的压力分布取决于杆径，而杆柱的设计又用到杆、管环空中的压力分布。

本次课程设计仅将杆、管环空中的压力分布给定（按油水两相、不考虑摩擦时的压力分布），杆柱的最大、最小载荷公式采用与杆长

精品文档

精品文档

成线性关系的公式。它是针对液体粘度较低、直井、游梁抽油机的杆柱载荷公式。

悬点最大、最小载荷的计算公式：

SN2 Pmax(WrjWL)(1) （40）

ij11790

iiWrjg j1qrjLrjj1 WLfp(PZPN) 式中：qri——第i级杆每米杆在空气中的质量， Lri——第i级杆杆长，m；

i —— 抽油杆级数，从下向上计数； PZ——泵排出口压力，Pa；

PN——泵的沉没压力，Pa； N——冲次，rpm; S——光杆冲程，m； fP——活塞截面积，m2； g——重力加速度，m/s2；

iPminWrjSN2iWrj j11790j1iiiWrjWrjPj(frjfr1j1) j1j1j1式中：令fr0=0

Pj——第j级抽油杆底部断面处压力,Pa： j1PjPt[0(1fw)wfw]•g(LLt) t1精品文档

（41）

（42） Kg/m （43） （44）

（45）

精品文档

Pt——井口油压，Pa; ρ0——地面油密度，kg/m3; fw——体积含水率，小数；

应力范围比pL计算公式：

PLmaxmin （46）

allminPmaxPmin min （47） frfrT4 max 抽油杆柱的许用最大应力的计算公式：all(0.5625min)SF 式中：all——抽油杆许用最大应力，Pa；

T——抽油杆最小抗张强度，对C级杆，T=6.3*108Pa,对D级杆T=8.1*108Pa;

min——抽油杆最小应力，Pa；

SF——使用系数，考虑到流体腐蚀性等因素而附加的系数（小于或等于1.0），使用时可考表2来选值。

表2 抽油杆的使用系数

使用介质 无腐蚀性 矿化水 含硫化氢 API D级杆 1.00 0.90 0.70 API C级杆 1.00 0.65 0.50 若抽油杆的应力范围比小于[pL]则认为抽油杆满足强度要求，此时杆组长度可根据[pL]直接推导出杆柱长度的显示公式。

对于液体粘度低的油井可不考虑采用加重杆，抽油杆自下而上依次增粗，所以应先给定最小杆径（19mm）然后自下而上依次设计。有应力范围比的计算公式即给定的应力范围比（[pL]＝0.85）计算第

精品文档

精品文档

一级杆长L1，若L1大于等于泵深L，则抽油杆为单级杆，杆长为L，并计算相应的应力范围比，若L1小于泵深L,则由应力范围比的计算公式及给定的应力范围比计算第二级杆长L2，若L2大于等于（L-L1）,则第二级杆长为L2，并计算相应的应力范围比，若L2小于（L-L1）,则同理进行设计。在设计中若杆径为25mm仍不能满足强度要求，则需改变抽汲参数。在设计中若杆径小于或等于25mm并满足强度要求，则杆柱设计结束。此为杆柱非等强度设计方法。若采用等强度设计方法，则需降低[pL]重新设计杆的长度。

在设计抽油杆的过程中油管直径一般取212（外径73mm，内径62mm）。若泵径大于或等于70mm，则油管全用3（外径89mm, 内径76mm），原因是作业时大柱塞不能下入小直径油管中；若采用25mm抽油杆，则相应油管直径应用3，原因是Φ25mm抽油杆节箍为55mm，与62mm油管间隙太小。当采用多级杆时3油管长度比25mm杆长多10m。

在本次课程设计中采用单级杆设计（19mm）。 设计内容如下：

由于采用单级杆设计，且杆径为19mm，所以选用油管的直径为：62mm。

计算内容和步骤： 1、 最大载荷：

WLfp(PZPN) =0.0014999110=1499.9N

6Wqrjj1j1iirjLrjg；由于是单级的计算，所以简化为：

精品文档

精品文档

Wr=qrLrg=78509.812001921064=26174.24N

SN2Pmax(WrjWL)(1)

1790j1i Pmax362 （1499.9+26174.24）（1+） =29343.66N

17902、 最小载荷：

PminiSN2iWrjWrj 1790j1j1iiirjrjjrjWWP(fj1j1j1frj1)

式中：令fr0=0.

PjPt[0(1fw)wfw]•g(LLt)

t1j1 由于，在该设计过程之中，只有一级杆，所以公式变为： PPt[0(1fw)wfw]•gL =1+10.631= 11.631 Mpa

Wrj'WrjP(frjfr0)

=26174.24N – 11.631 （0.0014999-0） 106=8728.9N Pmin'rjSN2362WWrj=8728.9 - 26174.24=7149.68N

17901790（6） 抽油机校核

1）最大扭矩计算公式

Mmax1800S0.202S(PmaxPmin)

=1800  3+0.202 3 （29343.66 - 7149.68） = 18849.55N.m

精品文档

精品文档

2）电动机功率计算，

1000Mmaxn100018849.556Nt ==7860.53W

1438814388所以，得到电机的计算功率小于电机的额定功率，因而符合要求。 （7） 泵效计算

（1）泵效及其影响因素

在抽油井生产过程中，实际产量Q一般都比理论产量Qt要低，两者的比值叫泵效，η表示，

Q （50） Qt（2）产量计算

根据影响泵效的三方面的因素，实际产量的计算公式为 QQtSPqleak （51） SBlBl式中：Q——实际产量，m3/d; Qt——理论产量，m3/d; Sp——柱塞冲程，m； S——光杆冲程，m；

SpS——抽油杆柱和油管柱弹性伸缩引起冲程损失系数； Bl——泵内液体的体积系数； β——泵的充满系数；

qleak——检泵初期的漏失量，m3/d;

1） 理论排量计算

精品文档

精品文档

Qt1440fpSN=1400  0.001499936=37.80 m3/d 2） 冲程损失系数SpS的计算

根据静载荷和惯性载荷对光杆冲程的影响计算

WlL1LSPLu2L当油管未锚定时；(1)(23)

S2SEfr1fr2fr3ft 由于只有一级抽油杆柱，所以公式简化为：

SPu2WlL1L(1)()=S2SEfr1ft0.147821499.912001200(1)()=1.018

232.0610110.00149990.001521式中：u＝ωL/a=0.1478

ω——曲柄角速度，rad/s；ω＝πN/30=π6/30=0.6283； a——声波在抽油杆柱中的传播速度，5100m/s； Wl(PZPin)•fplLfgfp

=1 106  0.0014999=1499.9N PZ——泵排出口压力，Pa；

Pin——泵内压力，Pa；当液体粘度较低时，可忽略泵吸

入口压力，故Pin≈PN； PN——泵的沉没压力，Pa；

fp、fr、ft——活塞、抽油杆及油管金属截面积，m2； L——抽油杆柱总长度，m； ρl——液体密度，kg/m3;

E——钢的弹性模数，2.06×1011Pa； Lf——动液面深度，m；

精品文档

精品文档

L1、L2、L3——每级抽油杆的长度，m； fr1、fr2 、fr3——每级抽油杆的截面积，m2 3) 充满系数β的计算 1KR = 0.4814 1R式中：K——泵内余隙比；取0.1. R——泵内气液比； R(RPRS)(1fW)P0TinZ 5(Pin10)T0(5010)0.6105351.660.96 = =0.892 65(31010)293 RP=50，m3/m3;RS=10m3/m3;

Pin=3M Pa;fW=0.4；P0=10Pa; T0=293K； Tin＝273＋t=351.66；Z=0.96

5

4） 泵内液体的体积系数Bl

BlB0(1fw)BwfwB0(1fw)fw =1.0462 5）漏失量的计算 检泵初期的漏失量为

qleakDe3P21600(DeVp)

6l=21600(3

0.0440.00005310660.000531.50.0440.000050.6)

0m/d;

D=0.044m；μ=0.00053Pa·s；l= 1.5m;

ΔP≈PZ—PN=106Pa；g=9.8m/s2；e= 0.00005m;

精品文档

精品文档

VpSN36==0.6m/s; 3030所以最终算出泵的效率： Q(QtSPqleak)/Qt SBlBl=(37.801.0180.48141.0462)/37.80=46.82﹪

（8）举升效率计算

光杆功率：P光= WrSN/60 = 8728.936/60=2618.67kw

水力功率：P水力＝Q实际（PZ—PN）/86.4=17.71106/86400=204.94 井下效率：η井下＝P水力 / P光 =0.0783 地面效率：η地＝P光/ P电机 =0.5831

系统效率：η总＝P地* P井下 =0.4351

精品文档

精品文档

3、设计计算总结果

基础数据 班级 1班 配产量 采油指数 井底流压 下泵深度 设计结果 50t/d 5.338t/(d.MPa) 12MPa 1200m 班级内序号 63 井深 静压 油层温度 含水率 套压 油压 2630米 31.56MPa 90℃ 0.4 0.5MPa 1MPa 泵排出口压力 3.6 MPa 悬点最大载荷 29343.66N 悬点最小载荷 9835.26 液柱载荷 泵效 最大扭矩 光杆功率 水力功率 系统效率 抽油机是否 满足生产 1499.9N 0.4682 18849.55N.m 2618.67kw 204.94 0.4351 满足 生产气油比 50m3/m3 抽油机型号 CYJ10353HB 泵径 冲程 冲次 抽油杆是否满足生产 44mm 3m 6rpm 满足 4.课程设计总结

在这次采油工程的课程设计过程之中：1、熟悉并掌握了。IPR曲线的画法，了解了IPR曲线的应用；2、多相管流的计算是一个难点，首先是计算公式很多，计算重复性大，其次是过程

精品文档

精品文档

复杂，总来说，掌握了多相管流的Orkiszewski方法计算步骤，能运用压力迭代法和深度迭代法；3、掌握了悬点载荷及抽油管柱的设计计算泵效计算。

这次实习的收获很多，通过实习对书本上的知识加深了理解，在实习的过程中也培养了自己独立思考和解决问题的能力。比如在实习过程中对一些数据的计算，我应用了电子表格的公式计算，降低了计算出错的概率。

但在实习中我也感到一些不足，由于自己对采油工程设计做得少，很多地方不能得心应手，以后只有加大练习才能够做的更好。

二〇一二年十一月

精品文档