石大远程在线考试--《采油工程》(含课程设计)_80951441781808092

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：_______ 姓名：________ 学号：_______

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

采油指数，通常以油层厚度除采油指数得到单位厚度的采油指数，也称比采油指数，用以比较不同油井的生产能力。

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。就单井而言，IPR曲线是油气层工作特性的综合反映，因此它既是确定油气井合理工作方式的主要依据，又是分析油气井动态的基础。根据油气层渗流力学的基本理论可知，IPR曲线的基本形状与油藏驱动类型、完井方式、油藏及流体物性有关。

③自喷采油

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

冲程是指抽油机驴头上下往复运动时在光杆上的最大挪移。

⑤酸化压裂

在足以压开地层形成裂缝或张开地层原有裂缝的压力下对地层挤酸的酸处理工艺称为压裂酸化。可分为前置液酸压和普通酸压(或一般酸压)。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：

抽油机井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。

影响泵效的主要因素：

1、水泵转速高低

2、叶轮直径的大小

3、泵体内流道的长短、大小、形状、表面粗糙度、液体的流速和特性的影响

4、密封环及密封的结构质量好坏

5、圆盘损失以及泵轴在盘根、轴承、平衡装置等机械部件运动时的摩擦损失大小

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：

③悬点动载荷和静载荷主要包括哪几部分？

三、课程设计（40分）

1、给定的基础参数

每个同学不同的关键参数

井深：2000+学号末两位×10，单位是m

例如: 学号为923512，则井深=2000+12×10=2120m。

油藏压力：井深/100，单位是MPa

例如：井深为2120m，则油藏压力=2120/100=21.2MPa 2、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/m

3、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。

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。

③抽油机校核计算（10分）

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。5、课程设计相关理论和方法

本次采油工程课程设计的主要内容是进行有杆抽油生产系统设计，通过设计计算，让学生了解有杆抽油生产系统的组成、设计原理及设计思路。

(1) 油井流入动态计算

Petrobras方法计算综合IPR曲线的实质是按含水率取纯油IPR曲线和水IPR 曲线的加权平均值。

1）采液指数计算

已知一个测试点；wftest p 、test q 和饱和压力b p 及油藏压力p 。

如果b wftest p p ≥则采液指数wftest test

p p q j -=

如果b wftest p p <则需要用气液两相采液指数公式。

2）求某一产量 t q 下的流压wf p

首先确定饱和压力b p 下的产液量，为油水两相流量大产液量

)(b b p p j q -=

若b t q q <<0则

j q p p t

wf -=

若b t q q >则所求井底压力要低于饱和压力，需要气液两相渗流计算公式。 给出多组产液量和井底压力，即可画出IPR 曲线，也可求出某产液量下对应的井底压力。

(2)采油工程参数计算

悬点最大、最小载荷的计算公式可以用下面公式：

)1(17902max l

r SN W l W r W P r ++'+'= )1(17902'

min l r SN W W P r r --= g L f W l s r r )(ρρ-='

g L f W l p l ρ='

gL f W s r r ρ=

式中：'r W ——杆柱在液体中的重力，N ；

'

l W ——油管中液体的重力（忽略杆空间），N ；

r W ——杆柱在空气中的重力，N ；

f r ——抽油杆横截面积，m 2；

L ——抽油杆杆长，m ；

s ρ——抽油杆密度，kg/m 3；

l ρ——液体密度，kg/m 3，为了计算方便，这里取油相密度；

p f ——活塞截面积，m 2；

N ——冲次，rpm ；

S ——光杆冲程，m ；

l

r ——曲柄滑块系数，为了计算方便，设为0.2； g ——重力加速度，N/kg ；

(3)抽油机校核

1）最大扭矩计算公式

)(202.01800min max max P P S S M -+=

式中：max M ——最大扭矩，N ·m ；

max P ——悬点最大载荷，N ；

min P ——悬点最小载荷，N ；

S ——冲程，m 。

2）电动机功率计算，

14388

1000max n M N t ?= 式中：N t ——需要的电动机功率，W ；

n ——冲数，rpm ；

如果计算的最大扭矩超过抽油机所配减速箱允许的最大扭矩或计算电动机功率超过电动机额定功率则需改变抽油参数（fp ，s ，N 及L ）重新进行设计计算。

四、总体要求

基础题和课程设计都放在一个文本中提交。

特别注意事项：

课程设计中需要根据学号进行计算，若计算参数没有用由自己学号得到的值，则整个试卷认定为抄袭，无论基础题对与不对，总成绩计为不及格。