石大远程在线考试《采油工程》(含课程设计)_采油工程含课程设计

2020-02-29 其他范文下载本文

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中国石油大学（北京）远程教育学院

期末考试《采油工程》

学习中心：_陕西延安奥鹏学习中心姓名：何帅_学号：931852_

关于课程考试违规作弊的说明

1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、题型

分基础题（60分）和课程设计（40分）。基础题分概念题和问答题：概念题，6题，每题5分，共30分；问答题，3题，每题10分，共30 分。

二、基础题（60分）

1、概念题（6题，每题5分，共30分）①采油指数

是一个反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间的关系的综合指标。其数值等于单位生产压差下的油井产油量。

②IPR曲线

表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线（Inflow Performance Relationship Curve）简称IPR曲线，又称指示曲线（Index Curve）。

③自喷采油

自喷采油指油田开发早期,油井依靠油层天然能量将油从井底连续举升到地面的采油方式。

④冲程

发动机的活塞从一个极限位置到另一个极限位置的距离称为一个冲程。也称之为行程。

⑤酸化压裂

压裂酸化主要用于堵塞范围较深或者低渗透区的油气井。注酸压力高于油(气)层破裂压力的压裂酸化, 人们习惯称之为酸压。酸化液压是国内外油田灰岩油藏广泛采用的一项增产增注措施。现已开始成为重要的完井手段。

⑥吸水剖面

指的是水井各个层位对于注入水的分配比例，也是应用于调剖堵水，防止水窜，提高注入水在各个层位的波及系数，提高油层的驱油效率，从而提高采收率。

2、问答题（3题，每题10分，共30分）

①什么叫泵效，影响泵效的主要因素是什么？

答：泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。

影响因素：(1)抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩；(2)气体和充不满的影响；(3)漏失影响；(4)体积系数的影响

②气举采油与自喷采油的相同点及不同点是什么？

答：相同点：都是依靠气体的膨胀能举升原油，实现举升的目的；

不同点：自喷采油依靠的油藏能量，气举采油依靠的人工注入高压气体能量。

③悬点动载荷和静载荷主要包括哪几部分？

答：静载荷包括：抽油杆柱载荷、作用在柱塞上的液柱载荷、沉没压力、泵口压力、井口回压。

动载荷包括：惯性载荷忽略杆液弹性影响、振动载荷

三、课程设计（40分）

1、给定的基础参数

井深：2000+52×10=2520m 油藏压力：2520m/100=25.2MPa2、每个同学相同的参数

油管内径：59mm油层温度：70℃ 恒温层温度：16℃地面脱气油粘度：30m 油相对密度：0.8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测试产液量：40t/d 测试井底流压：15MPa抽油机型号：CYJ10353HB 电机额定功率：37KW配产液量：50t/d 管式泵径：56mm冲程：3m 冲次；6rpm沉没压力：3MPa 抽油杆：D级杆，杆径19mm，抽油杆质量密度2.3kg/m3、要求

计算过程中涉及到与学号相关参数公式中有代入数值的显示，以便查看是否应用的正确参数。

4、设计内容及评分标准

①画IPR曲线（20分）1）采液指数计算； 2）画出IPR曲线；

3）利用IPR曲线，由给定的配产量计算对应的井底流压。

答：1）采液指数计算：pwftest15MPa，qtest=40t/d，pb=10MPa，及油藏压力

=因为p=25.2MPa。=3.92t/(d·MPa)。

2）IPR曲线

首先确定饱和压力pb下的产液量，为油水两相流量大产液量： pwftestpbj，所以

qtestppwftestjt/(dMPa)25.215，40qbj(ppb)=2.92*(25.2—10)=59.584t/d

q若0qtqb，则pwfpt

j令qt=10t，pwf22.65MPa 令qt=20t，pwf 20.10MPa 令qt=30t，pwf17.55MPa 令qt=40t，pwf15.00MPa 令qt=60t，pwf9.89MPa

②采油工程参数计算（10分）

若下泵深度为1500米，杆柱设计采用单级杆，其基本参数已给出，计算悬点最大、最小载荷。

答：悬点最大、最小载荷的计算公式可以用下面公式：

WrSN2rPWW(1)maxrl1790lPminSN2rWrWr(1)

1790l'WrfrL(sl)g

WlfpLlg

WrfrsgL

式中：Wr'——杆柱在液体中的重力，N；，N； Wl——油管中液体的重力（忽略杆空间）'Wr——杆柱在空气中的重力，N； fr——抽油杆横截面积，m2；

L——抽油杆杆长，m；

s——抽油杆密度，kg/m3；

l——液体密度，kg/m3，为了计算方便，这里取油相密度；

fp——活塞截面积，m2； N——冲次，rpm； S——光杆冲程，m；

r——曲柄滑块系数，为了计算方便，设为0.2； lg——重力加速度，N/kg；根据以上公式计算

fr=π/4*0.019*0.019=0.00028 fp=π/4*0.056*0.056=0.00246 l=800*（1-40%）+1000*40%=880 kg/m3 fr=8214kg/m3 s=2.3÷Wr=frsgL=2.3*9.8*1500=33180N 'Wl=fpLlg=0.00246*1500*880*9.8=31822.6N 'Wr=frL(s-l)g=0.00028*1500*(8214-880)*9.8=30186.7N

WrSN2rPWW(1)maxrl1790l=30186.7+31822.6+33180*3*6²*（1+0.2）/1790 =64411.6N PminSN2rWrWr(1)1790l '=30186.7-33180*3*6²*（1+0.2）/1790 =28585.2N

③抽油机校核计算（10分）答：CYJ抽油机；

最大扭矩计算公式

Mmax1800S0.202S(PmaxPmin)=1800*3+0.202*3*(64411.6—25858.2)

=27110.8N·m 式中：Mmax——最大扭矩，N·m；

Pmax——悬点最大载荷，N；

Pmin——悬点最小载荷，N； S——冲程，m。

2）电动机功率计算，Nt1000Mmaxn14388

=1000*27110.8*6÷14388=11305.59W式中：Nt——需要的电动机功率，W；

n——冲数，rpm；

给出的抽油机CYJ1035HB最大扭矩为53N·m，大于本井生产最大扭矩27.11N·m；给出电机额定功率为37KW，大于本井所需1.30KW，因此给出抽油机、电机满足该井生产需求。

说明给定抽油机型号的参数，计算设计中产生的最大扭矩和理论需要电机功率，并与给定抽油机型号参数进行对比，判断此抽油机是否满足生产要求。