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海上采油工艺原理 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2013-03-01 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
第一章  海上采油工艺原理
第一节  流入动态



图1-1  典型的油井流入动态曲线


油井产量与井底流动压力的关系曲线称为流入动态曲线(Inflow Performance Relationship Curve),简称为IPR曲线。它反映了油藏向该井供油的能力,有些书中也称指示曲线(IndexCurve),即油井产量与生产压差的关系曲线,因一定时间内油层压力可看作稳定不变,生产压差的变化即井底流压的变化。对单井来说,IPR曲线表示了油层的工作特性,因此,它既是确定油井合理工作制度的依据,也是分析油井动态的基础。典型的油井流入动态曲线如图1-7所示。由图可看出,IPR曲线的基本形状与油藏的驱动类型有关,在同一驱动方式下pwf-q关系的具体数值将取决于油层压力、渗透率及流体物性。有关不同驱动方式下pwf-q关系与油藏物理参数及完井状况之间的定量关系已在渗流力学中作了详细的讨论。这里,我们仅从研究油井生产动态的角度来讨论不同条件下的流入动态曲线及其绘制方法。
一、单相流体的流入动态
井底流压高于原油在地层条件下的饱和压力时,油藏中流体的流动为单相流动。根据达西定律,等厚均质圆形地层中心一口井的产量公式为:
                            (1-1a)

式中  q0── 油井产量(地面),m3/d;                 h──油层有效厚度,m; 
k ── 油层中油的有效渗透率,10-3μm2     ──油井平均地层压力,MPa
pwf ──油井井底流压,MPa                   μ0 ──地层油的粘度,mPa·s
B0 ──原油体积系数,无因次;                  re ──  油井供油边缘半径,m
rw ──油井半径,m                  
b —— 常数,圆形封闭边界,b=3/4;圆形定压边界,b=0.5
X ——与泄油面积形状和井的位置有关的系数,圆形油藏X= re/ rw;其余查表1-1
s ── 表皮系数,无因次;与油井完成完善程度,井底污染或增产措施等有关。
在单相流动条件下,油层物性及流体性质基本不随压力变化,因此,上述产量公式可写成:
                                1-1b
其中                                1-2

Jo称为采油指数,即每增加单位生产压力差时,油井的产量。它是一个反映油层性质、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间关系的综合指标。因而可用的数值来评价和分析油井的生产能力。一般都是用系统试井试井资料来求得采油指数。只要测得35个稳定工作制度下的产量及其流压,便可绘制该井的IPR曲线。单相流动时的IPR曲线为直线,其斜率的负倒数便是采油指数;在纵坐标(压力坐标)上的截距即为油层压力,外推直线至q0=0处就可获得油藏的平均压力。有了采油指数就可以在油井进行系统分析时利用公式(1-2)和公式(1-3)来预测不同流压下的产量及油藏参数。
当油井产量很高时,在井底附近将出现非达西渗流,根据渗流力学中的达西渗流二项式,油井产量和生产压差之间的关系为
                                  1-3

式中   CD——与油层及流体物性等有关的系数。
    将公式(2-3)改写为
                                           1-4

由公式(1-4)可看出,呈线性关系。由试井资料绘制的直线的斜率为D,其截距为C。求出CD后,便可以利用公式(1-3)预测非达西渗流范围内的油井流入动态。
表1-1 单井泄流面积与井点位置系数

二、油气两相渗流时的流入动态


图1-2  溶解气驱油藏无因次IPR曲线(Vogel曲线)



当地层压力低于原油在地层条件下的饱和压力时,油藏驱动类型为溶解气驱,此时,油藏中流体的流动为气液两相流。油气两相渗流时的油井流入动态分析和预测一般采用简便的近似方法来绘制IPR曲线。
1)垂直井油气两相渗流时的流入动态
1968年,Vogel发表了适用于溶解气驱油藏的无因次IPR曲线及描述该曲线的方程。他们是根据用计算机对若干典型的溶解气驱油藏的流入动态曲线的计算结果提出的。计算时假设:圆形封闭油藏,油井位于中心;油层均质,含水饱和度恒定;忽略重力影响;忽略岩石和水的压缩性;油、气组成及平衡不变;油、气两相的压力相同;拟稳态下流动,在给定的某一瞬间,各点的脱气原油流量相同。
Vogel对不同流体性质、油气比、相对渗透率、井距及压裂过的井和井底有污染的井等各种情况下的21个溶解气驱油藏进行计算,结果发现IPR曲线除高粘度油藏及油井污染严重时差别较大外,都有类似形状,Vogel在排除这些特殊情况后绘制了一条如图1-2所示的参考曲线,称为Vogel曲线,该曲线的横坐标为油井产量与最大产能的比值(),纵坐标为井底压力与目前地层平均压力的比值()。这条曲线可看作是溶解气驱油藏渗流方程通解的近似解。图中曲线可用Vogel方程表示:
                                     (1-6)


式中 q0max ── 井底流压降至大气压时的油井最大日产油量,m3/d。其余符号的意义及单位同前。
Vogel方程可以在不涉及油藏参数及流体性质资料,只需已知油井产量及相应的井底流压就可以简便地求出油井的IPR曲线。
1-1:已知某井油层平均压力13.0MPapwf11.0MPa时的日产油量q030m3/d,试用Vogel方程绘制该井的IPR曲线。
1)计算qomax
116.3 m3/d

2)预测不同流压下的产油量
利用      
计算不同流压下的产油量并将结果列入表1-2
表 1-2  不同流压下的产油量
Pwf(MPa)
12.0
11.0
10.0
9.0
7.0
5.0
qo (m3/d)
15.6
30
43.3
55.6
76.8
93.6

3)根据1-2表中的数据绘制IPR曲线,如图1-3所示。


图1-3  某井的IPR曲线

根据绘制的IPR曲线及Vogel方程,即可预测不同流压下所对应的日产油量,并以q0作为设计的依据或油井管理分析的基础。现场实践证明,用上述方法预测溶解气驱油藏的油井产量获得了较满意的结果。值得注意的是Vogel在建立无因次流入动态曲线和方程时,认为油井是理想的完善井。实际油井并非理想的完善井,由于井的不完善性会增加或降低井底附近的压力降,因此,在绘制非完善井的IPR曲线时应用理想完善井的井底流压代替实际井的井底流压代入Vogel方程。则非完善井的流入动态

       (1-7)
式中  ——理想完善井的流压,MPa

——同一产量下实际非完善井的流压,MPa
——非完善井表皮附加压力降,MPa;由渗流力学知

其余符号意义及单位同前。
2)斜井和水平井的IPR曲线
20世纪80年代以来,国际上水平井的井数和产量一直迅速增加。对于较薄的油层或垂向渗透率较大的油藏,尤其是裂缝性油藏,钻水平井是极好的选择。如图1-4所示,长度为L的水平井穿过水平渗透率和垂向渗透率分别为KhKV的油藏。水平井形成椭球形的泄流区域,其泄流区域的长半轴为与水平井长度有关,大大增加了井眼与油藏的接触面积。
基于Joshi 1988)的研究成果,位于油层中部水平井在稳态流动及条件下的采油指数为
                 (1-8)


式中    β-----油层渗透率各向异性系数;
——长度为L的水平井所形成的椭球形泄流区域的长半轴,m

——水平井的泄流半径, m  
KhKv——油层水平、垂向方向的渗透率,10-3μm2
L——水平井水平段长度(简称井长),m;
S——水平井表皮系数,无因次;
A——水平井控制泄油面积,m2
Bendakhlia等用两种三维三相黑油模拟器研究了多种情况下溶解气驱油藏中水平井的流入动态关系。得到了不同条件下IPR曲线。曲线表明:早期的IPR曲线近乎于直线,随着采收率增加,曲度增加,接近衰竭时曲度稍有减小。
Bendakhlia建议用:
                                      (1-9)
  
图 1-4  水平井示意图

来拟合IPR曲线图版,发现吻合很好。vn两参数随采收率变化的关系曲线如图25所示。
三、时的流入动态(组合型的IPR曲线)
当油藏压力高于饱和压力,而井底流压低于饱和压力时,油藏中将同时存在单相和气液两相流动。在时典型的IPR曲线如图2-6所示。在pwf>pb时,由于油藏中全部为单相液体流动,采油指数为常数,IPR曲线为直线。此时的流入动态可用式(2-1b)表示,采油指数可由测试结果求得
                2-10

流压等于饱和压力时的产量qb
               2-11         图 1-5 参数和采收率

pwf < pb后,油藏中出现两相渗流,IPR曲线               之间的关系
将由直线变成曲线。如果用pbqc代替Vogel方程中的qomax,则可用Vogel方程来描述pwf < pb时的流入动态。由此可得


图1-6  组合型IPR曲线
         1-12

分别对公式(1-10)和(1-12)求导,可得

pwf=pb点,上述两个导数相等,即

                        1-13
将公式(1-11)代入公式(1-13),得
               1-14

如果测试时的井底流压高于饱和压力(即pwftest>pb),则可直接用公式(1-10)、(1-11)和(1-13)求得Joqbqc后用公式(1-12)计算不同流压下的产量,从而绘出相应的IPR曲线。
如果测试时的井底流压低于饱和压力(即pwftest< pb),则由公式(2-10)、(2-12)和(2-13)得
                  1-15

只要将测试得到的产量和流压及prpb代入(1-15)式便可求得pwf< pb条件下的采油指数。
1-2 已知某井油层平均压力16.0MPa, pb13.0MPa pwf14.0MPa时的日产油量q020m3/d,试计算pwf8.0MPa时的产量及该井的IPR曲线。
1)计算qbJ
pwf>pb,可采用公式(1-7)计算Joqb
10.0m3/d/MPa
=30m3/d

2)计算qCq0max
=72.22m3/d
m3/d

3MPa时的产量
=71.45m3/d

4)不同流压下的产量表1-3
表 1-3 不同流压下的产量
PwfMPa
15.0
14.0
13.0
11.0
9.0
7.0
5.0
3.0
0
qo (m3/d)
10
20
30
48.6
64.3
77.7
88.1
95.8
102.2

  


图1-7 三相流时油井流入动态曲线



5)根据表1-3中的数据绘制IPR曲线,如图1-6所示。
4.油气水三相渗流时的流入动态
当考虑油气水三相渗流时,IPR曲线(图1-7)计算公式如下:
                    (1-16)
         (1-17)


式中  ——井底压力降至大气压时的最大产液量,m3/d
fw——含水率,小数;
JJL——产液指数,m3/d.MPa)。其余符号及意义同前。
建立含水的IPR曲线所必须的变量是油藏平均压力、饱和压力、总产量q与相应的井底流压和含水率fw,下面分两种情况给出采油指数J(在这里应该说是采液指数)的计算表达式:
测试时,若>,则
                                  (1-18)

测试时,若<,则
                       (1-19)

式中:A=
第二节  自喷原理


一、自喷井的四种流动过程
任何油井的生产都可分为三个基本流动过程:从油层到井底的流动——油层中的渗流;从井底到井口的流动——井筒中的流动;从井口到分离器——在地面管线中的水平或倾斜管流。对自喷井,原油到井口后,还有通过油嘴的流动——嘴流。所以自喷井从油层流到地面转油站可以分为四个基本流动过程——地层渗流、井筒多相管流、嘴流、地面管线流动。如图1-8所示。
虽然四种流动过程各自遵循的规律不同,但具有共同的特点:
1)四种流动过程同处于一个动力系统中
从油层流到井底的剩余压力称为井底压力(或井底流动压力,简称流压)。对某一油层来说,在一定的开采阶段,油层压力相对稳定于某一数值,如改变井底压力就可改变产量的大小,井底压力变大,则产出量就要减少。
可见油从油层流入井底的过程中井底压力是阻力,而对油气在垂直管上升过程来说,井底压力则是把油气举出地面的动力。把油气推举到井口后剩余的压力称为井口油管压力(简称油压),井口油管压力对油气在井内垂直管流来说是一个阻力,而对嘴流来说又是动力。可见以上流动过程是相互联系的同一个动力系统。其中井底压力及井口油管压力的变化是油井分析管理工作中的重要依据。
(2) 四种流动过程存在的能量供给与消耗
有效的利用能量,减小能量消耗是分析管理油井的重要基础,能量的大小主要表现为压力的高低,能量的消耗主要表现为压力的损失。四种流动过程的压力损失情况如下:
地层渗流:能量来源于原始地层压力和气体的膨胀能,压力损失是由油、气、水三相流体在地层渗流过程中渗流阻力所产生的压力损失。当井底压力高于饱和压力时为单相流动,当井底压力低于饱和压力时井底附近为多相渗流。在从油层渗流到井底过程中的压力损失占油层至分离器总压力损失的10%~30%。
油井垂直管流:压力损失(含重力损失、摩擦损失和气流速度变化引起的动能损失)占总压力损失的30%~80%。能量来源于井底流压和气体的膨胀能。
嘴流:油气通过油嘴节流后的压力损失一般占总压力损失的5%~30%;
出油管线流动:压力损失主要是摩擦损失和气流速度变化引起的动能损失,一般占总压力损失的5%~10%,能量来源于井口油压和气体的膨胀能。
流体从地层流到地面分离器的总压力损失等于各个流动过程所产生的压力损失之和。即

为了保持自喷井高产稳产,取得最佳经济效益,有必要掌握各个流动过程的流动规律从而合理地控制和调节工作方式。
二、井筒内气液两相流动
在许多情况下,油井生产系统的总压降大部分是用来克服混合物在油管中流动时的重力和摩擦损失。为了掌握油井生产规律及合理地控制和调节油井工作方式,必须熟悉气-液混合物在油管中的流动规律。
由于流体的非均匀性,在气液两相管流中,气液各相的分布状况可能是多种多样,存在着各种不同的流型,而气液界面又很复杂和多变。描述两相管流的数学模型要比单相管流复杂得多。两相管流的处理方法与单相流有共同之处,但也有其特点。
(1)井筒两相流特性
①井筒单相流能量的来源和消耗
当井口压力大于原油的饱和压力时,井内沿垂直管流着的是单相原油,其流动规律与水动力学中单相垂直管流的流动规律完全相同。一些注水开发的油田,油井含水达90%以上,气液比很低,也可看成是单相垂直管流。井底流动压力既是油藏流体流到井底后的剩余压力,同时也是沿井筒向上流动的动力。由流体力学知,此时油管中的压力平衡等式为:
                           (1-20)
或                                               (1-20a)

式中  ── 井底流动压力,MPa;
pwh ── 井口压力,MPa。
──液体重力所产生的压力,MPa;

──克服摩擦所消耗的压力(摩擦阻力),MPa;

f ── 水力阻力系数;其值取决于液体在管中流动的状态,由相应的雷诺数值确定。
Re<2320为流层,f=64/Re,Re>2320为紊流,f值可由经验公式计算(参看工程流体力学中的经验公式)。
L ── 油管长度,m;                   D──油管直径,m;
H ── 井深,m;                      ρl ──液体的密度,kg/m3;
υl ── 气液混合物在油管中运动的速度,m/s;    
其余符号同上。
从压力平衡关系式(1-20)可看出:
1)单相垂直管流能量来源为井底流动压力,能量消耗在克服液柱的重力和摩擦阻力两个方面。
2)当井底有足够高的流压时,单相原油才能喷出井口,因此,其自喷的充分条件为井底流动压力必须大于井内液柱压力与摩擦阻力之和。即
                         (1-21)

②井筒气液两相流动与单相流动对比当自喷井的井底压力低于饱和压力时,则整个油管内均为气-液两相流动。当井底压力高于饱和压力而井口压力低于饱和压力时,油流上升到其压力低于饱和压力的某一高度之后,油中溶解的天然气开始从油中分离出来,油管中便由单相液流变为油-气两相流动。液流中增加了气相之后,其流动型态(流态)与单相垂直管流有很大的差别,流动过程中的能量供给与消耗关系要复杂得多。油气上升过程中,从油中不断分离出溶解气参与膨胀和举升液体。气液两相垂直管流的能量来源除压能外,气体膨胀是很重要的方面。一些溶解气驱油藏的自喷井,流压很低,主要靠气体膨胀来维持油井自喷。但并非所有的气体膨胀能量都可以有效地举油,这要看气体在举升系统中做功的条件。油气在流动过程中的分布
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状态不同,气体膨胀举油的条件不同,其流动规律也不同。
在单相垂直管流中,由于液体压缩性很小,各个断面的体积流量和流速相同。在气液两相管流中,沿井筒自下而上随着压力不断降低,气体不断从油中分出和膨胀,使混合物的体积流量和流速不断增大,而混合物密度则不断减小。
气液两相垂直管流的压力损失除重力和摩擦阻力外,还有由于气流速度增加所引起的动能变化造成的损失。另外,在流动过程中,混合物密度和摩擦力沿程随气-液体积比、流速及混合物流动结构而变化。
③气液混合物在垂管中流动的结构
油气混合物的流动结构简称流型是指流动过程中油、气的分布状态(如图1-15),它与油气体积比、流速及油气的界面性质有关。
泡流  如图1-9(a)所示。在井筒中从低于饱和压力的某点起,气体开始从油中分离出来,但由于此处压力高,气量少,气体都以小气泡状态分散在油中,这种混合物的流动结构称为泡流。由于混合物的平均流速在整个井筒中相对来说较小,油气的重度又是有差异的。因此,在混合物向上运动的同时,气泡的速度大于液相的上升速度,气泡从油中超越而过,这种气体超越液体的现象称为滑脱现象。
泡流的特点:油是连续相,气是非连续相;气泡的流速大于油的流速,即存在相对运动,存在滑脱现象;气体举油的作用表现为气体与油的摩擦携带作用,所以举油效果很小。
段塞流 当混合物继续向上流动时,压力逐渐降低,气体不断膨胀,小气泡合并成大气泡成段塞形式,形成一段油,一段气的结构,这种流动结构称为段塞流,如图1-9(b)所示。
段塞流的特点:在井筒内一段油,一段气;气体举油的作用表现为气泡托举着油柱向上运动,气体的膨胀能得到很好的发挥和利用;在气泡推油上升过程中,有部分油沿油管壁漏下,因此,段塞流油仍是连续相,气是非连续相;段塞流与泡流相比,油、气间相对运动小多了,滑脱现象也小多了。在油井管理工作中尽量使油井段塞流占很大比重,这在油井井口中往往可以听到一会儿出油,一会儿出气的声音。
环流  随着混合物继续向上流动,压力不断降低,气体继续膨胀到突破高粘度的油柱,油管中心形成连续气流而管壁为油环的流动结构,称之为环流,如图1-9(c)所示。环流的特点:油气两相都是连续的;气体举油的作用主要靠摩擦携带。
雾流  混合物继续上升,压力继续下降,气体体积继续增大,油管中央连续流动的气流越来越粗,沿油管壁流动的油环厚度越来越薄,
绝大部分的油都以小油滴分散在气流中,这种流动结构称为雾流,如图1-9(d)所示。
雾流的特点:气体是连续相,液体是非连续相,气体以极高的速度携带油滴出井口;油、气间几乎没有相对运动。
综上所述,油井中可能出现的流动结构,自下而上的依次为:纯油流、泡流、段塞流、环流、雾流。各种流动结构的出现,主要取决于井筒内压力的变化和气量的多少。凝析油田一般出现雾流,在一般气液比不高的油井中段塞流最为常见,出现环流或雾流的可能性很少。
气体膨胀能量对油的两种作用,一是气体作用于液体上,垂直地推举液体上升;另一种是靠气体和液体之间摩擦作用,气体携带液体上升。

第三节  电潜泵采油原理

渤海油田常用的机械采油方式主要是电潜泵采油。
一、电泵系统的组成及井下各部件的结构特点
电泵的组成如图1-10所示。主要由井下部分,地面部分和中间部分组成
井下部分:自上往下依次是多级离心泵、保护器和潜油电机。
地面部分:包括控制台、自耦变压器、采油树等。
中间部分:包括特殊电缆(把电流从地面送至地下)、油管(把液体从井下送到地面)。
显然,井下部分是电泵的主要机组。其各部件的结构特点如下:
①潜油电动机
潜油电动机是电泵的动力。一般用的是三相鼠笼式感应电动机,其转数为2850转/分左右。它的工作原理与其它感应电动机一样,潜油电动机主要由定子、转子、上止推轴承及特殊的油循环系统等组成。电机在井下长期运行,环境温度较高,因此,电机各部件的润滑和散热问题十分重要。为了保证冷却和润滑,电机内充满了特殊的冷却润滑油,并设有专门的油路循环系统。这样就保证了在长期运转过程中不致烧坏电机。
②保护器
潜油离心泵是沉没在液面下几十米至上千米深处工作的。因此,潜油电机的外壳所受压力很大。保护器主要的作用是防止地层液体(特别是水)进入电机。以免造成短路、烧毁电机。
保护器有四种基本功能:
a 通过外壳和传动轴的连接,把泵和电机联接起来;
b 依靠止推轴承,吸收泵轴的轴向推力;
c 隔离井液与电机,同时使井筒――电机的压力保持平衡;
d 容许电机运行时温度升高,造成电机油热膨胀和停机后电机油的冷收缩。
保护器的种类较多:通常使用的有连通式,沉淀式和皮囊式。连通式保护器如图1-11所示。
③ 多级离心泵
其主要特点之一是:外径很小(比潜油电机还要小),级数很多(多的达400级),因而也很长。它的每一级由旋转的叶轮和固定的导壳组成。当叶轮旋转时,在离心力和沿着叶轮圆周切线方向力的共同作用下,使液体产生旋转运动,同时,液体的压能增加,液体经过导壳的流道而被引向下一级叶轮,使液体的压能进一步增加。这样,逐级叠加后,就得到总压头(如图1-12所示)。
如国产200米3/日的电泵,外径93毫米,201级,长6.8米,扬程为700米。
多级离心泵的另一特点是轴向卸载,径向扶正。由于叶轮的两侧压力不平衡,因而叶轮将产生轴向推力,为了减小轴向力,各级叶轮上、下均装有止推垫,叶轮压在导壳的止推套上,轴向力通过导壳传到泵壳体上去(如图1-13所示)。
多级离心泵上装有起动单流阀和卸油溢流阀。
为了防止气体和砂对泵工作的影响,泵的入口处装有油、气或油、砂的特殊分离装置。
表明离心泵工作状况的流量与压头、功率、效率之间的关系曲线,称为离心泵的特性曲线。了解和运用这种特性曲线,就能正确地选用离心泵,确定电动机功率,使泵在最有利的工况下工作。
特性曲线的测定方法是在一定转速下调节泵出口闸门的开启程度,在每一开启度下通过流量计测出液体流量Q,从压力表上读出相应的泵的有效压头H,再测出泵轴的实际输入功率PZ,并用公式(1-22)、(1-23)求出η,即可得出H -Q和PZ-Q曲线,即离心泵特性曲线,如图1-14所示。
                                                 (1-22)
                                              (1-23)
式中 η ─ 泵效,%;
P ─ 泵输出功率,kW;
q ─ 泵排量,m3/d;
H ─ 在排量q时的扬程,m;
ρ ─ 排出液体的密度,t/m3。
从图1-20可看出,离心泵运行的合理工作点是在效率最高点A处选择泵的工作条件时应尽可能在该点附近。
④电泵电缆
电泵电缆是将地面电能传送给井下电机的一种特殊密封动力电缆。从外形上看,有圆电缆和扁电缆两种,都是由导体(三芯铜线),绝缘层,防护层并由钢铠装而成,如图1-15所示。
潜油电泵电缆与普通电缆相比,具有以下特殊要求:
a.电缆从地面变压器引出,一直到井下电机,根据下泵深度不同,长度可达几千米.电缆工作介质为油、气、水混合流体,这就要求电缆抗腐蚀性好,密封性好,保证井液不渗绝缘层。
b.井下温度,压力随井深增加而增加,电缆长期在高温、高压的井液中工作,因此要求电缆耐压耐温性能好;
c. 在冬季野外施工时,电缆需经多次盘绕收放,日晒雨淋。这就要求电缆结构紧密,护套有足够  的横向密封性和较高的机械强度;
d.电缆终端要有与电机相连的特殊密封接头――电缆头。
二、系统设计
①选择电潜泵所需数据
a.机械数据
套管尺寸、油管尺寸、井深、射孔段深度,异常情况。
b.生产数据
油井产量(当前产量和预期产量)、含水率、气油比、井底静压(静液面)、井底流压(动液面)、井底温度、井口回压。
c.流体数据
原油密度、粘度、凝固点、含蜡量、含砂量和乳化倾向;
水的相对密度、化学组成、腐蚀性和结垢倾向;
气体相对密度、组成和腐蚀性;
地层体积系数、泡点压力、温度与粘度关系曲线。
d.供电数据
电压和频率,供电质量(电压峰值,电流偏低等)。
②选泵程序
a. 收集并分析油井的钻井、生产、流体和电源资料。
b. 进行气体计算,根据泵吸入口压力与泵吸入口气液比的关系,确定泵吸入口压力。计算电潜泵生产条件下井底压力,并确定油井生产能力。
c. 计算油井的总动压头。
d. 根据油井生产能力/总动压头及泵特性曲线选择出合适的泵型.同时,确定泵的排量、扬程和效率。
e. 计算设计排量和扬程下所需泵的级数。
f. 计算电机功率,确定电机型号、额定电压和电流。同时根据电机的型号、规格及外径确定保护器的型号和规格。
g. 选择电缆型号和规格。
h. 计算电缆的电压降,确定地面电压,选择控制屏的型号和规格。
i.计算变压器的容量,确定变压器的型号规格。
③选泵计算
a. 计算泵入口处的溶解气油比
                      (1-24)
式中   ―在饱和压力下的溶解气油比,m3/m3 ;
S―天然气的相对密度;
Pb—饱和压力,MPa
t―井底温度,0C
泵吸入口压力低于饱和压力时:
                                       (1-25)
式中   ―泵入口压力下的溶解气油比M3/M3
fc――校正系数
                                   (1-26)
式中  P—泵吸入口压力,MPa;
Pb——饱和压力,Mpa。
b.天然气体积系数
                                       (1-27)
式中  -天然气体积系数,m3/m3;
Z-天然气压缩系数;
T-井底温度  0C;
P-泵吸入口 力,MPa。
c. 地层原油体积系数
           (1-28)
式中  B0--地层原油体积系数,m3/m3
d. 泵吸入口气液比
                          (1-29)
    


           (1-30)
式中  GLP-泵吸入口气液比,%;
V0-泵吸入口油产量,m3/d;
Vg--泵吸入口天然气产量,m3/d;
Vw-泵吸入口水产量,m3/d;

fw-含水率;
ql-油井产液量,m3/d;
GOR-生产气油比,m3/ m3;
BW-水的体积系数,通常为1。
根据以上公式,计算出在不同泵吸入口压力下的泵吸入口处气液比值,并绘制出泵吸入口压力与该处气液比关系曲线.如图1-16所示。根据分离器分离气体的能力(旋转分离器,可取泵吸入口气液比为25%),确定泵的吸入口压力。
④油井产能预测
在电泵选择中,油井产能预测方法一般有三种方法。第一种是油气水三相渗流时的井底渗流特性方法,即IPR法第二种方法是相对采油指数法;第三种是压力幂指数法。本节只介绍最常用的油井渗流特性方法。
a. 油井总动压头计算
                                       (1-31)
式中   H——油井总动压头,m;
HP——泵挂深度,m;
Pd——油压折算压头,m;
Ft——油管摩阻损失压头,M(可由图1—17查得)
P——泵吸入口压力,m。
b. 多级离心泵的级数计算
油井产量和下泵深度确定之后,根据泵的型号即可确定叶轮的级数:
                                                     (1-32)
n-叶轮总级数
H-油井总动压头
h-泵的单级扬程,可从泵的特性曲线(图1-20所示)中查得
c. 电机功率计算
                                               (1-33)
式中  N-泵的轴功率,kW;
Q-泵的额定排量, m3/d;
H-泵的额定扬程,m;
井液平均相对密度;
泵的效率。
或                                                            (1-34)
式中: -泵的单级功率,可从泵特性曲线上查得;
-叶轮总级数。
在实际计算中,所需电机功率,还应考虑分离器和保护器的机械损耗功率
离线yaofengsheng
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为啥不打个包,弄个文件啊
离线zyxmm1314
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内容好多。
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内容好多。
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这个看起来好复杂
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学习下,辛苦了!
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学习了哈
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只看该作者 8楼 发表于: 2013-12-13 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
搞个文件多好,这样看太费劲了。。。。。。。。
离线sk888888
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太乱,应该弄个附件

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