稠油大斜度井机械采油技术研究-技术研究报告.docVIP

稠油大斜度井机械采油技术研究 技术研究报告 中国石油大学(华东) 目 录 第1章 前言 1 1.2该项目的研究意义 1 1.3国内外研究进展 1 1.4项目的研究内容及技术关键 1 1.4.1主要研究内容 1 1.4.2技术关键 3 1.4.3 项目运行及分工 3 第2章 桩139块的开发现状 1 2.1地质概况 1 2.2开发概况 2 第3章 大斜度稠油井的温度分布 3 3.1流体物性参数计算方法 3 3.2大斜度稠油井井筒的温度分布 6 3.3大斜度稠油井采取降粘工艺井筒的温度分布 9 第4章 大斜度稠油井的压力梯度计算 12 4.1理论模型的建立 12 4.1.1用Beggs和Brill方法预测压力分布 12 4.1.2泵入口压力预测 12 4.2压力梯度的计算方法 14 4.2.1 井筒中的物性分布 15 4.2.2 基本压降公式及流态划分界限 19 第5章 大斜度稠油井抽油杆受力分析 24 5.1抽油杆柱的受力 24 5.2大斜度井井眼抽油杆柱系统动力学微分方程 25 5.2.1大斜度井眼的几何描述 25 5.2.2大斜度井眼中抽油杆柱的屈曲描述 27 5.2.3大斜度井眼中抽油杆柱受力分析 32 5.2.4抽油杆柱本构方程 38 5.2.5动量定理和动量矩定理 38 5.2.6抽油杆柱运动的平衡方程 39 5.2.7大斜度井眼中抽油杆柱系统动力学微分方程 39 5.3抽油杆柱的受力分析 41 5.3.1单级抽油杆柱轴向力的组成 41 5.3.2单级抽油杆柱中和点位置的确定 41 5.3.3单级杆柱失稳方程的建立 43 5.3.4多级杆的受力 48 5.3.5多级杆柱中和点位置的确定 48 5.3.6多级杆柱弯曲失稳方程的建立 49 5.3.7失稳方程的求解过程 49 第6章 腐蚀加剧磨损试验 53 6.1实验目的 53 6.2实验原理与组成 53 6.2.1试验设备组成 53 6.2.2摩擦试样 55 6.2.3工况 55 6.2.4试验步骤 56 6.3试验数据 56 6.4数据处理 58 6.5结果分析 58 6.5.1含水量的变化 58 6.5.2含砂量的变化 61 第7章 大斜度稠油井有杆泵采油技术研究 64 7.1抽油机的选取 64 7.2抗磨副的应用 66 7.2.1空心杆抗磨副 66 7.2.2实心杆抗磨副 66 7.2.3加重杆抗磨副 67 7.2.4油管抗磨副的研究 68 7.3抽油泵的选取 68 7.3.1斜井抽油泵 68 7.3.2液力反馈抽稠油泵 70 7.4抽油泵柱塞自旋器的应用 71 7.4.1柱塞自旋器设计思路 71 7.4.2柱塞自旋器结构 72 7.4.3柱塞自旋器工作力矩 72 7.4.4现场应用及结论 73 7.5扶正器安装间距的计算 73 7.6大斜度稠油井杆柱组合优化设计 75 7.7井筒掺化学剂降粘 78 7.7.1稠油化学降粘剂的优选 78 7.7.2化学剂井筒降粘的矿场应用 78 7.8皮带抽油机平衡的研究 79 7.8.1皮带抽油机平衡的原理 80 7.8.2调节皮带抽油机平衡的方法 80 7.9大斜度井稠油油藏防砂工艺技术研究 81 7.9.1砾石充填防砂工艺 81 7.9.2双层预充填筛管防砂工艺 82 7.9.3金属棉滤砂管防砂工艺 83 7.9.4金属毡滤砂管防砂工艺 84 7.9.5化学防砂工艺 84 7.10可插入式桥塞在二次固井中的应用 84 7.10.1结构及工作原理 85 7.10.2施工工艺及结论 86 第8章 电泵井生产系统优化设计研究 89 8.1电潜泵油井生产系统 89 8.2设计方法 90 8.3设计步骤 91 8.4电泵井井筒温度场模型研究 95 8.4.1电潜泵井筒温度场模型的建立 96 8.4.2各井段温度场模型的建立 98 8.5电缆保护器 104 8.5.1电缆保护器的结构和作用原理 104 8.5.2电缆保护器的使用和安装 105 第9章 开采方式的优化 106 9.1国内、外机械采油方式的水平及适应性 106 9.2采油方式确定 108 第10章 软件运行的软硬件环境 110 10.1硬件环境 110 10.2软件运行的软件环境 110 10.3软件的安装 110 10.4软件功能介绍 113 10.4.1数据管理 113 10.4.2空心杆加降粘剂计算 122 10.4.3产能预测 123 10.4.4杆柱优化设计 125 10.5软件功能示例 130 第11章 现场应用与分析 136 11.1高造斜、大斜度热采井防砂配套技术 137 11.1.1储层出砂分析 137 11.1.2压裂防砂 137 11.1.3针对储层特点，优化防砂工艺，应用封隔高压一次充填防砂降低成本 139 11.2应用射流喷头配套滑动扶正