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1、采油工程课程设计姓名：魏征编号： 19班级：石工11-14 班指导老师：张黎明日期： 2014 年 12 月 25 号目录3.1 完井工程设计3.1.1 油层及油井数据 3.1.2 射孔参数设计优化 3.1.3 计算油井产量3.1.4 生产管柱尺寸选择3.1.5 射孔负压设计3.1.6 射孔投资成本计算3.2 有杆泵抽油系统设计 3.2.1 基础数据3.2.2 绘制IPR曲线 3.2.3 根据配产量确定井底流压 3.2.4 井筒压力分布计算 3.2.5 确定动液面的深度 3.2.6 抽油杆柱设计3.2.7 校核抽油机3.2.8 计算泵效，产量以及举升效率 3.3 防砂工艺设计 3.3.1 防砂
2、工艺选择3.3.2 地层砂粒度分析方法 3.3.3 砾石尺寸选择方法 3.3.4 支持砾石层的机械筛管规格及缝宽设计。 3.3.5 管外地层充填砾石量估算。 3.3.6 管内充填砾石量估算 3.3.7 携砂液用量及施工时间估算 3.3.8 防砂工艺方案施工参数设计表 3.4 总结3.5 完井工程设计表3-1油层及油井相关系数井筒半径10.0cm边界半径150cm井底压力6.5Mpa边界压力16.5Mpa油层有效厚度10m0.5污染厚度25cm污染程度0.3压实厚度10mm压实度0.1表3-2所对应的相关参数厅p射孔枪孔相位角井深地温地层压力1973241202800:95 c29Mpa表3-3
3、射孔枪弹的性能参数及成本价格枪型孔径/mm孔深/mm弹价/元每孔枪施工价 /元每孔73枪，弹10200131700其它相关参数：渗透率0.027m2，有效孔隙度0.13,泥岩声波时差为3.30s/m,原油粘度8.7Mpa/s,原油相对密度为0.8,体积系数为1.15(1)计算射孔表皮系数Sp和产能比PR根据石油工程综合设计书中图 3-1-10和图3-1-11得V 注36.8q pt注=- 18.38min =2.1, St =22, Pr=0.34。Q 255(2、注管 SipR1SdpSda) PR1=-0.1+0.0008213PA+0.0093DEN+0.01994PD+0.00428P
4、HA-0.00142K/K7+0.20232 z r -0.1147CZH+0.5592ZC-0.0000214PHA2=0.59248b)PR1=Ln(RE/RW)/Ln(R/R/v)S1,得6=5.03018c)因为 S1=Sdp+Sp所以 Sdp=S1-Sp=5.03018-2.1=2.93018d)因为 St=Sdp+Sp+Sd所以 Sd=St-Sdp-Sp=22-2.93018-2.1=16.96982q=0BkOT_2 3.14 0.027 10 100 (165 65)8.7 1.15 ln(150/0.1)=231.73cm3/s =20.02m3/dq实际=q理论*PR =2
5、0.02*0.34 =6.81m3/d(1)高含水期的日产液量QLQL=q 实际/(1-fw) =6.81/(1-85%) =45.37m3/d(2)泵的理论排量及泵类型的选择QtL=QL/=45.37/0.6=75.62m3/d采用常规管式泵，选择理论排量，按照冲次 10每分钟，冲程为2米，充满系 数为1进行计算。QtL=1440fp*s*n=1440 D2 2 104得 D=0.057m=57.82mm查表3-1-1.所以选用70mmt式泵，油管外径88.9mm套管尺寸为5品。2(1)利用美国conoco公司计算方法a)最小有效负压差值的确定=6.414Mpab)最大有效压值的确定=10.
6、952Mpac)射孔有校负压差的确定因为pmaxpmin ,同时不考虑产层出砂,所以 prec 0.2 pmax 0.8 pmin=0.2*6.414+0.8*10.952=10.00MpaY=1700*10+13*24*10=20120元将计算结果汇总,如下表3-4所示表3-4完井设计汇总表厅pPRStSpPR1S1SdpSdq理论190.34222.10.592485.030182.9301816.9698220.02 m3/dq实际fwDpDtDc6.8068 m3/d85%60%70mm88.9mm10.9526.41410.0443.2有杆泵抽油系统设计A.地层中深：2800m油层温
7、度：95C,油层压力：28Mpa;B.油管外径：139mms管内径：124mm油管外径：89mm油管内径：76mm;C.地表恒温层温度：16C,原油密度：850kg/m,水密度：1g/cm3,气体相 对密度：0.65;D.原油饱和压力：3Mpa体积含水率：40%;E.井口套压：1.2Mpa,井口油压：1Mpa生产气油比：20m3/m3;F.原产液量：30t/d ,原生产压差：6Mpa;G.抽油机型号：CYJ12-4.8-70HB,可造冲程：4.8m、4.2m、3.6m,可造冲 次：2/min、3/min、4/min、5/min、6/min;H.可选泵径：44mm 56mm 可选杆：19mm 2
8、2mm 25mm;1) 杆级别：D级，杆弓度：810Mpa;J.1)电机额定功率：37kw,最小沉没压力：2.5Mpa。已知测绘点井底流压pwftest pr p 28 6 22Mpa ,a.Pb=3Mpa,fw=40%,qtest=30t/d.采油指数J1的计算因为 PwftestPbqtestPrpwftest305t/(d*Mpa)28 22b.最大总产量qtmax则质量含水率=0.44Fw( 所以CD二0.0(J1qmax) 0.125(1 Fw)Pb 1 , 8180(0.999qmax qb)qmax qb0.440.001 133.33()0.125(1 0.44) 350.99
9、9 133.37 1251 81 80()133.37 125=0.11886=133.998t/d2)已知产量qt,计算井底流压取 qt=130t/d, qbqtqmax=1.892Mpa所以 pwf (1fw) 1.892 0.44 2=1.9395Mpa利用四点法绘制IPR曲线，四点分别为(0,28 )、( 125,3 ) (130,1.9395 )、(133.998,0 ) IPR 曲线如下图所示图3-1IPR曲线配产量 50t/dqb=125t/diqt 50 .则 pwf pr28 18MpaJ15(1)第一段由井底流压Pwf向上计算到熔点压力处(按深度增量迭代)地面混合液的密度：
10、=910kg/m3估计井底至泡点压力深度H :泡点压力处井的深度L=2800-1682=1118m1)井筒温度场计算2)=69.16 C所以该井段平均温度为该井段的平均压力为计算此段流体的物性参数a.原油体积系数的计算该段井筒中的压力高于泡点压力，所以没有气体析出，则溶解气3 ,3油比为 Rs Rp 20/m /m , rg =0.65, r。=0.85。b.c.=322.88=1.1024原油密度=785.27kg/m3 油水混合物密度=871.16kg/m3d.粘度计算i.原油粘度：=34.971pa*sZ=3.0324-0.02023 API3)=3.0324-0.02023*34.47
11、1=2.325=0.5044死油的粘度：活油的粘度：=0.6786=0.828ii .水的粘度iii .混合液的粘度计算压力梯度液体的质量流量雷诺数：=6527.7绝对粗糙度：则摩擦阻力系数：所以垂直管段的压力梯度：=8528pa/m所以H计算啜dh篇 106 1 578g。相对误差 |1758.9-1612.3| 100%=4.39%5%,符合要求。1758.9则泡点压力深度：Hb 2800 1758.9 1041.1m。(2)第二段从泡点压力Pb=3Mp电泵吸入压力Pin=2.5Mpa,进行计算由此可以估算 H 56 m下泵深度 Hp H 1758.9 56 985.1m 0泡点压力处井的
12、深度：L=2800-1682=1118m1)井筒温度场计算=62.52 C所以该井段平均温度为该井段的平均压力为2) 计算此段流体的物性参数a.溶解气油比泡点压力系数=0.4250.7=0.15所以Mo(61 285.9一r J所以 Rs 23560 -ng- 12.98m3/m3Mo 1 ngb.原油体积系数的计算=251.87=1.0702c.原油密度=807.14kg/m3d.油水混合物密度=883.82kg/m3e.粘度计算i.原油粘度：Z=3.0324-0.02023 API=3.0324-0.02023*34.471=2.325=0.6538死油的粘度：活油的粘度：=0.7554=
13、0.8765ii .水的粘度iii .混合液的粘度f.表面张力的计算i .油，天然气的表面张力=0.0199N/mii .水，天然气的表面张力=0.0688 N/m=0.0501 N/m=0.062 N/miii .油水混合物和天然气的表面张力g.天然气压缩因子的计算因为Rg0.7.则 =207.0355压缩因子的初始值设为1,即z0=1=0.958所以可以得到Z（0）1, r（0）0.098所以 Z 0.958。h.天然气密度i.天然气的粘度=5.3143=123.8842因此=0.0127mpa.s3）计算压力梯度a.气体的体积流量=28t/db.气体的质量流量C.液体的体积流量CqLBo（1 fw） Bwfw _QL ：86400r.（1 fw） rwfwd.液体的质量流量 =0.5826kg/s e.总体积流量 f.总质量流量=0.5847kg/sg.判断流型所以该段流动型态为泡流。h.有关泡流的计算由实验可得泡状流的滑脱速度的平均值为0.244m/s通常取 vs 0.244m/ So气相存容比：=0.0
