采油工程课程设计1.docVIP

目 录 1 前 言 1 1.1 设计的目的及意义 1 1.2 设计的主要内容 1 2 抽油泵的选择 3 2.1 油井产量计算 3 2.2 冲程及冲次的选择 6 2.3 泵径的计算 8 3 抽油杆的选择 9 3.1 确定油井的合理下泵深度 9 3.2 悬点载荷的计算 10 3.3 抽油杆强度校核方法 15 3.4 抽油杆组合的确定步骤 17 4 抽油机的选择 18 4.1 计算并校核减速箱扭矩 18 4.2 计算出电动机功率并选电机 21 5 实例分析 22 参考文献 26 1 前 言 1.1 设计的目的及意义 油田开发是一项庞大而复杂的系统工程，必须编制油田开发总体建设方案—油田开发工作的指导性文件。采油工程设计是总体方案的重要组成部分和方案实施的核心，而游梁式抽油机的设计抽油装置系统设计更是采油课程设计的重中之重。 该课程为石油工程专业采油模块学生必修课程，它是石油工程专业主干课《采油工程》的扩展和补充。石油工程学生在学完专业基础课和专业课之后，为加神学生对采油工程深入了解，训练学生系统，全面和综合应用采油工程技术方法和设计能力，开设本课程。目的是为了学生中和应用能力打下基础，培养学生毕业后能更快的适应和应用采油工程理论和技术方法解决采油工程问题。 有杆泵采油包括游梁式有杆泵采油和地面驱动螺杆泵采油两种方法。其中游梁式有杆泵采油方法以其结构简单、适应性强和寿命长等特点，成为目前最主要的采油方法。抽油机是有杆泵采油的主要地面设备，按是否有梁，可将其分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。游梁式抽油机是通过游梁与曲柄连杆机构将曲柄的圆周运动转变为驴头的上、下摆动。依据详探成果和必要的生产试验资料，在综合研究的基础上对具有工业价值的油田，按石油市场的需求，从油田的实际情况和生产规律出发，提高最终采收率。近些年来，为了满足采油工艺对长冲程、低冲次抽油机的需要，国内近年来研制出多种新型游梁式与无游梁式长冲程、节能抽油机。游梁式抽油机的设计受到了抽油机设计工作者的重视，并取得了明显的经济效益，游梁式抽油机的基本特点式结构简单，制造容易，维修方便，特别是它可以长期在油田全天运转，使用可靠。因此尽管它存在驴头悬点运动的加速度较大，平衡效果差，效率低，在长冲程时体积较大和笨重的特点，但依旧是目前应用最广泛的抽油机。 1.2 设计的主要内容 1.抽油泵的选择 （1）抽油泵按其结构不同可分为管式泵和杆式泵。 （2）从用途上又可将抽油泵分为常规泵和特种泵。 （3）根据油井产量，冲程及冲次的选择，泵径的计算来选择抽油泵。 2.抽油杆的选择 （1）常用的抽油杆主要有普通抽油杆，玻璃纤维抽油杆和空心抽油杆三种。 （2）由油井的合理下泵深度来选择。 （3）根据悬点的动静载荷来选择。 （4）抽油杆强度的校核及抽油杆组合的确定步骤来决定抽油杆。 3.抽油机的选择 根据减速箱的扭矩来选择。 计算出电动机的功率并选择抽油机。 2 抽油泵的选择 2.1 油井产量计算 1.单相液体渗流时的流入动态 根据达西定律，定压边界圆形油层中心一口井及圆形封闭地层中心一口井的产量分别为 （2-1） （2-2） 式中 —油井产量（地面），m3/s； —油层的有效渗透率，m2 ; —油层有效厚度，m； —地层油的粘度，； —原油体积系数； —供给边缘压力，Pa；Pa —井底流动压力，Pa； —油井供油（泄油）半径，m； —井底半径，m —表皮因子，与油井完善程度有关 实际生产中，油井的平均地层压力有时比供给边缘压力易求得，因此式（2-1）和式（2-2）也可写成 （2-3） （2-4） 单相液体渗流条件下，油层及流体物性基本不随压力变化，于是，上述产量公式又可写成 （2-5） 此式亦称为油井的流动方程，其中 （2-6） 或 （2-7） 由式（2-5）可得 （2-8） 称为采油指数，在单相液体渗流条件下，单位生产