中国石油大学（北京）远程教育学院春季期末考试《采油工程(含课程设计)》采油工程课程设计姓名：班级：学号：层次：高起专专业：石油工程学习中心：目录一、基础数据 (1)二、计算步骤及评分标准 (2)2.1 基础数据计算与分析 (4)2.2 画IPR曲线 (4)2.3 采油工程参数计算 (6)2.4 抽油机校核计算 (8)2.5 增产措施计算 (9)2.6 注水措施建议 (10)三、设计计算总结果 (11)四、课程设计总结 (12)一设计基础数据学号：929167井深：2000+67×10=2670m油层静压：给定地层压力系数为1.0MPa/100m，即油层静压为井深/100×1.0MPa。

则油层静压=2670/100×1.0=26.70MPa油相对密度：学号末两位/1000+0.75，则油相对密度=67/2000+0.75=0.784油管内径：59mm油层温度：70℃恒温层温度：16℃地面脱气油粘度：30mPa.s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油压：1MPa生产气油比：50m3/m3原产液量(测试点)：30t/d测试井底流压：12MPa抽油机型号：CYJ10353HB电机额定功率：37KW配产量：50t/d管式泵径：56mm冲程：3m冲次；6rpm沉没压力：3MPa抽油杆：D级杆，使用系数SF=0.8，杆径19mm，抽油杆质量2.3kg/m二.具体设计及计算步骤1、基础数据计算与分析 学号：929167井深：2000+67×10=2670m油层静压：给定地层压力系数为1.0MPa/100m ，即油层静压为井深/100×1.0MPa 。

则油层静压=2670/100×1.0=26.70MPa油相对密度：学号末两位/1000+0.75，则油相对密度=67/2000+0.75=0.7842、根据测试点数据计算并画出IPR 曲线 （1）采液指数计算已知一个测试点：wftest P 、txest q 和饱和压力b P 及油藏压力P 。

① 如果b wftest p p ≥则wftesttestp p q j -=② 如果b wftest p p <)()8.1)(1(wftext w bb w testp p f A p p p f q j -++--=式中，)(8.0)(2.01bwfxets bwfxst p p p p A --=2txest q — 对应流压wfxets p 时总产液量； w f — 含水率，小数：omzx q — 油 IPR 曲线的最大产油量。

因为wftest P ≥b P ，j =wfesttxwst P P q -=30(26.7012.00)-= 2.04t/(d.Mpa)（2）某一产量tq 下的流压Pwfb q =j(b P P -1)=2.04×（26.70 -10.00）=34.07t/dmax o q =b q +8.1b jP =34.07+5101.8⨯=61.85t/d max o q -油IPR 曲线的最大产油量。

(1)、当0<q t <q b 时，令q t =10 t/d ，则p 1wf =t r q P j -=26.70-102.04=21.80 Mpa同理， q 2t =20 t/d ，P 2wf =16.90Mpa q 3t =30 t/d ，P 3wf =12.00 Mpa（2）、当q b <q t <max o q 时，令q 4t =40 t/d,则按流压加权平均进行推导得：P wf4=f w (tr q P j -)+0.125(1-f w )P b=0.4×(26.70-402.04)+0.125×(1-0.4)×10×[-1+)07.3485.6107.3440(8081---] =8.20Mpa同理q 5t =50 t/d ,P wf5=4.58 Mpa（3）、当max o q <q t 时，()(89)()omax tomax w wf w r q q q f p f p J J--=-+ 当q 7t =61.85t/d ，P 7wf =3.16Mpa综上，井底流压与产量的关系列表如下：得到油井的流入动态曲线如下图：（3）利用IPR 曲线，由给定的配产量计算对应的井底流压 Q 配=50t/d ，根据IPR 曲线，得出对应的Pwf 5=4.58MPaP wf5=f w (tr q P j -)+0.125(1-f w )P b =0.4×(26.70-502.04)+0.125×(1-0.4)×10×[-1+)07.3485.6107.3450(8081---] =4.58Mpa3 、采油工程参数计算若下泵深度为1500米，由于杆柱设计采用单级杆，抽油杆：D 级杆，使用系数SF =0.8，杆径19mm ，抽油杆质量2.3kg/m ，且杆径为19mm ，所以选用油管的直径为：62mm 。

计算内容和步骤：=⨯==4019.014.3422D f p π0.0002834(㎡)杆柱重力g L q W rj ij rj i j rj ∑∑===11==g L q r r 2.3×1500×9.8=33810N)(N Z p L P P f W -='=0.0002834×(14.72-3) ×106=3321.448N（1）、悬点最大载荷：)17901)((21max SN W W P L ij rj +'+=∑=maxP = （33810+3321.448）⨯（1+2361790⨯） =39371.781N)(N Z p L P P f W -=' =0.0014999⨯1⨯106=1499.9N11iirjrj rj j j Wq L g ===∑∑；由于是单级的计算，所以简化为：r W =r q r L g =7850⨯9.81⨯1500⨯2619104π-⨯⨯÷=327345.81N 式中：i r q ——第i 级杆每米杆在空气中的质量，Kg/m ri L ——第i 级杆杆长，m ；i —— 抽油杆级数，从下向上计数；P Z ——泵排出口压力，Pa ，按（油藏压力-套压）/井深*下泵深度计算；P N ——泵的沉没压力，Pa ； N ——冲次，rpm; S ——光杆冲程，m ； f P ——活塞截面积，m 2；g ——重力加速度，m/s 2；（2）、悬点最小载荷：∑∑==-'=i j rj ij rj W SN W P 121min 1790 式中：令f r0=0.)(])1([110∑-=-•+-⨯+=j t t w w w t j L L g f f P P ρρ由于，在该设计过程之中，只有一级杆，所以公式变为：0[(1)]t w w w P P f f gL ρρ=+⨯-+• =1+10.75= 11.75Mpa'0()rj rj rj r W W P f f =-⨯- =327345.81N – 11.75 ⨯（0.0014999-0）⨯ 106=8731N2'min1790rjrj SN P W W =-=29899.647-1790632⨯×33810=27859.714N式中：令f r0=0Pj ——第j 级抽油杆底部断面处压力,Pa ：)(])1([10∑=-•+-⨯+=jt t w w w t j L L g f f P P ρρPt ——井口套压;ρ0,ρw ——地面油,水密度，kg/m 3; fw ——体积含水率，小数； L----抽油杆总长度，mfr ——抽油杆横截面积，m 2；（3）抽油杆应力范围：27859.714N<29342.74N ，所以此抽油杆能满足生产要求4、抽油机校核计算1）最大扭矩计算公式)(202.01800min max max P P S S M -+==1800⨯ 3+0.202 ⨯3 ⨯（39371.781-27859.714） = 12376.313 N ·m 式中：m ax M ——最大扭矩，N ·m;m ax P ——悬点最大载荷，N;m in P ——悬点最小载荷，N;S ——冲程，m 。

2）电动机功率计算，143881000max n M N t ⨯==12376.3131000614388⨯⨯=5161.098W式中：N t ——需要的电动机功率，W ； n ——冲数，rpm ；所以，可知电机的计算功率小于电机的额定功率，因而符合要求。

给定的抽油机型号为：CYJ10353HB电机额定功率：37KW=37000W5161.098W ＜37000W此抽油机能满足生产要求5、增产措施计算由于油藏渗透率较低，需要对储层进行水力压裂，已知施工排量2方/分，裂缝高度15米，压裂液综合滤失系数分米/003.0，设计的压裂裂缝总长度为400米，试用吉尔兹玛公式计算所需的施工时间；如果平均砂液比为30%（支撑剂体积/压裂液体积），计算相应的支撑剂体积和压裂液体积。

吉尔兹码方程为：)1(2)(135.02125.02νμπ+===E G GHQL w HCtQ LHCtQ L π21=221222*3.14*400*15*0.0033194.5min2L HCLHC t Q ππ=⎛⎫= ⎪⎝⎭⎛⎫== ⎪⎝⎭则施工所需时间所以支撑剂与压裂液共计2×3194.5=6389m ³ 支撑剂体积/（6389-支撑剂体积）=30%支撑剂体积为1474.38 m ³,压裂液体积为4914.615 m ³.式中：L ——裂缝长度,m ；Q ——压裂液的排量，m 3/min ；w ——裂缝的宽度，m ； u ——压裂液的粘度，s Pa ⋅； G ——岩石的剪切模量，kPa ； E ——岩石的弹性模量，kPa ； v ——岩石泊松比，无单位； H ——缝高，m ； t ——施工时间，min ；C ——压裂液综合滤失系数，m in /3m ；6、注水措施建议由于储层能量不足，需要采用注水方式补充地层能量，为了保护储层，建议采取以下措施：1、对于低渗油层，吸水能力差，吸水启动压力高，排液的目的在于清除油层内的堵塞物，在井底附近造成适当的低压带，同时还可以采出部分原油。

排液时间可根据油层性质和开发方案来决定，排液强度以不伤害油层结构为原则。

含沙量应控制在0.2%以内。