07双学位采油工程课程设计-指导书及答案要求-12-16
采油工程课程设计
采油工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解采油工程的基本概念、原理及流程，掌握油气藏开发的基本知识。
2. 使学生了解采油工程中常用的设备及技术，掌握其工作原理和应用范围。
3. 引导学生掌握油气藏动态分析的基本方法，培养学生的数据分析能力。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际采油工程问题的能力，提高学生的实践操作技能。
2. 培养学生查阅相关资料、文献的能力，提高学生的自主学习能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，提高学生的综合素质。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对石油工程事业的热爱和责任感，激发学生投身石油行业的兴趣。
2. 培养学生严谨求实的科学态度，提高学生的工程质量意识。
3. 引导学生关注能源、环保等问题，培养学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为专业实践课程，旨在让学生深入了解采油工程的实际操作和技术应用。
学生特点：高二年级学生，具有一定的物理、化学基础，对石油工程有浓厚兴趣。
教学要求：结合实际案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 采油工程概述- 油气藏类型及特点- 采油工程的基本任务和目标- 油气藏开发技术政策2. 采油技术及其设备- 钻井、完井工艺及设备- 采油方法及设备- 增产措施及设备3. 油气藏动态分析- 油气藏压力、产量分析- 油气藏动态预测- 采收率计算及评价4. 采油工程案例分析- 典型油气藏开发案例- 采油工程事故案例分析- 案例讨论与总结5. 采油工程新技术与发展趋势- 智能油田技术- 环保型采油技术- 油气藏高效开发技术教学内容按照教学大纲安排，结合教材章节进行组织。
具体进度如下：第一周：采油工程概述第二周：采油技术及其设备第三周：油气藏动态分析第四周：采油工程案例分析第五周：采油工程新技术与发展趋势教学内容注重科学性和系统性，结合实际案例，使学生掌握采油工程的基本知识、技术和方法。
采油工程课程设计--有杆泵抽油系统设计
采油工程课程设计课程设计任务书前言 (4)一、设计内容 (5)（一）基础数据 (5)（二）生产动态数据 (5)（三）设计数据 (5)（四）设计内容与步骤 (5)二、流入动态预测 (6)（一）根据原始生产动态数据计算采液指数 (6)（二）IPR曲线的绘制 (7)（三）由设计数据和IPR曲线计算井底流压和动液面 (8)三、工作参数的确定 (10)（一）作充满程度与下泵深度（沉没度）关系曲线 (10)（二）初选下泵深度 (12)（三）由产液量和下泵深度选择抽油机和泵径 (13)（四）确定冲程和冲次 (14)（五）抽油杆柱设计 (14)（六）计算泵效： (19)（七）产量校核 (21)（八）抽油机校核 (22)（九）结论 (23)四、最优泵效与下泵深度选择 (23)（一）由产液量和下泵深度选择抽油机和泵径 (24)（二）确定冲程和冲次 (24)（三）抽油杆柱设计 (25)（五）计算泵效 (29)（六）产量校核 (30)（七）抽油机校核 (31)（八）结论 (32)五、总结 (33)参考文献 (33)前言采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项技术措施的总称。
作为一门综合应用学科，它所研究的是可经济有效地作用于油藏，以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理论、工程设计方法及实施技术。
有杆泵采油包括游梁式抽油机井有杆泵采油和地面驱动螺杆泵采油，它们都是用抽油杆将地面动力传递给井下泵。
前者是将抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给井下柱塞泵；后者是将井口驱动头的旋转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。
有杆抽油系统包括油层、井筒流动、机-杆-泵和地面出油管线到油气分离器。
有杆抽油系统设计主要是选择机、杆、泵、管以及抽汲参数，并预测其工况指标，使整个系统高效而安全地工作。
设计原则是以油藏供液能力为依据，以油藏与抽油设备的协调为基础，最大限度地发挥设备和油藏潜力，使抽油系统高效而安全地工作。
采油工程课程设计
采油工程课程设计
1. 题目：采油工程设计
2. 目的：通过学习和实践，掌握采油工程的基本原理、设计方法和实施技术，培养学生独立思考和综合应用知识的能力，为其未来在采油领域的工作打下坚实的基础。
3. 内容：
(1) 采油地质学基础
分析油藏地质特征，确定采油方式和开采方式。
包括油层分析、油藏分类、储量计算、井位布置等。
(2) 油井工程设计
包括井控设计和完井设计两部分。
井控设计包括井眼轨迹、钻井液、钻头选择等方面；完井设计包括套管、射孔、压裂等技术方面。
(3) 钻井工程
学生需要掌握钻井操作和钻井现场管理等方面的基本知识，学习班组制作钻井方案，现场调整方案，执行方案。
(4) 提高采收率
学生需要学习提高采收率的方法和技术，了解数值模拟技术的
应用及其方法，掌握评价采收率的基本方法。
4. 考核方式：课程设计作业+ 实验报告+期末论文。
5. 参考书目：
(1) 《采油工程》
(2) 《油井钻完井工程》
(3) 《油田开发技术》
(4) 《油藏物理量测》
(5) 《油田采收率提高技术》。
《采油工程方案设计》课程综合复习资料
《采油工程方案设计》参考答案一、名词解释1. 油气层损害：入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现象。
2．吸水指数：单位注水压差下的日注水量。
3．财务内部收益率：项目在计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。
4．裂缝导流能力：在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积。
5．蜡的初始结晶温度：随着温度的降低，原油中溶解的蜡开始析出时的温度。
6．有杆泵泵效：抽油机井的实际产量与抽油泵理论排量的比值。
7．油田动态监测：通过油水井所进行的专门测试与油藏和油、水井等的生产动态分析工作。
8．面容比：酸岩反应表面积与酸液体积之比。
9．流入动态：油井产量与井底流压之间的关系，反映了油藏向该井供油的能力。
10．单位采油（气）成本：指油气田开发投产后，年总采油（气）资金投入量与年采油（气）量的比值。
表示生产1t原油（或1m3天然气）所消耗的费用。
11．应力敏感性：在施加一定的有效压力时，岩样物性参数随应力变化而改变的性质。
12．吸水剖面：在一定注水压力下，各吸水层段的吸水量的分布。
13．水力压裂：利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层产生裂缝。
继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注目的工艺措施。
14．化学防砂：是以各种材料（如水泥浆、酚醛树脂等）为胶结剂，以轻质油为增孔剂，以硬质颗粒为支撑剂，按一定比例搅拌均匀后，挤入套管外地层中，凝固后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁，阻止地层出砂的工艺方法。
15．财务净现值率：项目净现值与全部投资现值之比，也即单位投资现值的净现值。
16．套管射孔完井方法：钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管过油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流通道的完井方法。
2024年度采油工程课程设计
采油工程课程设计需要注重实践环节的设置，通过案例分析可以让学生
更加深入地了解采油工程的实际问题和挑战，提高其实践能力和解决问
题的能力。
02
强化综合能力培养
在课程设计中需要注重培养学生的综合能力，包括地质勘探、开发方案
制定、采油工艺选择以及生产管理等方面的能力。通过案例分析可以让
学生更加全面地了解和掌握这些知识和技能。
胜利油田是中国重要的海上油田之一，其海上开发案例具有 独特性和创新性。该案例重点介绍了海上油田开发的地质勘 探、平台建设、钻采技术和环境保护等方面的内容。
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成功经验与教训总结
成功经验
大庆油田和胜利油田在开发过程中积累了丰富的成功经验，包括科学的地质勘探、合理的开发方案、 先进的采油工艺以及高效的生产管理等。这些经验对于其他油田的开发具有重要的借鉴意义。
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采油工程设计实践
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油田地质特征分析
油藏类型与储层物性
分析油田的油藏类型（如构造 油藏、岩性油藏等），评估储 层的孔隙度、渗透率等物性参
数。
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油层分布与厚度
研究油层在平面和纵向上的分 布情况，确定油层的有效厚度 和含油饱和度。
地质构造与断层
分析油田所处的地质构造背景 ，识别断层、褶皱等构造特征 对油藏的影响。
环保与节能措施
在采油过程中，采取有效的环保和节能措施 ，降低能耗和减少环境污染。
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采油设备选型与布局
根据采油工程方案，合理选择和布局采油设 备，确保安全生产和高效采油。
课程设计报告书
撰写规范、内容详实的课程设计报告书，全 面反映设计思路和成果。
采油工程课程设计
采油工程课程设计
采油工程课程设计
采油工程课程设计是一项重要的任务，要求课程设计者具有丰富的知识、经验和能力。
下面将介绍如何制定采油工程课程的步骤：
第一步，首先要了解采油工程的内容及相关知识，以便能够设计出适
合不同学习者的适当的学习内容和范围。
掌握采油工程的基本理论、
实践经验和知识结构，能够帮助课程设计者更好地理解不同领域的实
践应用。
第二步，根据不同学习者的能力和背景，明确目标和学习范围，确定
课程的类型、难度和学习方式，并考虑实践性训练。
如果是在校学习，可以采用传统的课堂教学方式；如果是远程学习，则可以采用网上教
学或视频教学的形式。
第三步，设计课程内容。
对于采油工程课程，课程设计者要搜集或撰
写大量相关资料，安排采油工程的结构及内容，然后细化知识点，把
它们编入课程大纲中。
同时，应根据学习者的实际情况，制定灵活的
学习计划，确定各种学习实践活动，以深入了解和巩固相关知识。
第四步，课程设计好后，还需要组织实施和评估。
具体的实施要综合
考虑学习者的实际情况，给学习者提供科学、有效的学习指导和技能
训练，不断加强学习者的实践性训练；在课程的最后，还需要对学习
者的学习效果及专业水平等做出有效的评估。
通过以上几步，我们可以看出，完成采油工程课程设计是一项费时费
力的工作，需要课程设计者具备准确的知识、丰富的经验、良好的分析能力和组织协调能力，能够为学习者提供更有效、实用的课程，从而促进学习者专业水平的提高。
采油工程课程设计
采油工程课程设计采油工程课程设计姓名：班级：学号：完成日期：2013年11月10日中国石油大学（北京）远程教育学院目录1、基础数据计算与分析------------------------------------------- 42、IPR曲线----------------------------------------------------- 42.1 采油指数的计算 ------------------------------------------------------------------------------ 42.2画ＩＰＲ曲线---------------------------------------------------------------------------------- 42.3求井底流压------------------------------------------------------------------------------------- 53、采油工程参数计算 -------------------------------------------- 63.1最大悬点载荷：------------------------------------------------------------------------------- 63.2最小悬点载荷：------------------------------------------------------------------------------- 63.3应力范围比------------------------------------------------------------------------------------- 74、抽油机校核计算 ---------------------------------------------- 74.1最大扭矩计算---------------------------------------------------------------------------------- 75、增产措施计算 ------------------------------------------------ 86、注水措施建议 ------------------------------------------------ 81、基础数据计算与分析井深：2600米油层静压：2600/100*1.0=26MPa ；测试井底流压：2600*0.005+2=15MPa ；该井地层压力为26MPa ，而井底测试流压仅为15MPa ，说明由地层流到井底的阻力较大，需要后期进行相应的增产措施。
采油工程含课程设计
采油工程含课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解采油工程的基本概念、原理及工艺流程。
2. 学生能够掌握采油工程中涉及的关键技术，如油井钻探、完井、采油、提高采收率等。
3. 学生能够了解我国采油工业的发展现状及趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析实际采油工程案例，提出解决问题的方案。
2. 学生能够通过课程设计，培养动手实践能力和团队协作能力。
3. 学生能够熟练使用相关软件和设备，进行采油工程数据的处理和分析。
情感态度价值观目标：1. 学生能够增强对石油工程领域的兴趣，树立从事相关行业的职业理想。
2. 学生能够认识到石油资源在我国经济发展中的重要性，增强能源节约和环保意识。
3. 学生能够在课程学习中，培养严谨、求实、创新的学习态度，提高自主学习能力。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在让学生全面了解采油工程的理论和实践，培养具备实际操作能力的高素质技术技能人才。
学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的物理、化学基础，对石油工程有一定了解，但对采油工程的具体实践操作相对陌生。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分运用案例分析、课程设计等教学方法，提高学生的实践操作能力和解决实际问题的能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 采油工程基本概念：介绍石油的形成、分布及开采过程，使学生了解采油工程的基本背景。
- 教材章节：第一章《石油与采油工程概述》2. 采油工艺流程：讲解油井钻探、完井、采油、油气分离等工艺流程，使学生掌握采油工程的主要环节。
- 教材章节：第二章《采油工艺流程》3. 采油关键技术：分析油井完井、压裂、酸化、提高采收率等关键技术，让学生了解采油工程的技术要点。
- 教材章节：第三章《采油关键技术》4. 采油设备与工具：介绍常用的采油设备、工具及其作用，使学生熟悉采油工程中的设备使用。
- 教材章节：第四章《采油设备与工具》5. 采油工程案例分析：分析典型采油工程案例，培养学生解决实际问题的能力。
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采油工程课程设计指导书中国石油大学（北京）石油天然气工程学院2010.12.24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．有杆泵抽油生产系统设计 1．1有杆抽油生产系统设计原理有杆抽油系统包括油层，井筒流体、泵、油管、抽油杆、抽油机、电动机、地面出油管线直到油气分离器。
有杆抽油系统设计就是选择合理的机，杆，泵，管以及相应的抽汲参数，目的是挖掘油井潜力，使生产压差合理，抽油设备工作安全、高效及达到较好的经济效益。
在生产过程中，井口回压h p 基本保持不变，可取为常数。
它与出油管线的长度、分离器的入口压力有关，此处取MPa p h 0.1 。
抽油井井底流压为wf p 向上为多相管流,至泵下压力降至泵的沉没压力(或吸入口压力)n p ,抽油泵为增压设备,故泵出口压力增至z p ,称为泵的排出口压力.在向上,为抽油杆油管间的环空流动.至井口,压力降至井口回压h p 。
(1)设计内容对刚转为有杆泵抽油的井和少量需调整抽油机机型的有杆抽油井可初选抽油机机型。
对大部分有杆抽油油井。
抽油机不变，为己知。
对于某一抽油机型号，设计内容有：泵径、冲程、冲次、泵深及相应的泵径、杆长，并求载荷、应力、扭矩、功率、产量等技术指标。
(2)需要数据井：井深，套管直径，油层静压，油层温度 混合物：油、气、水比重，饱和压力生产数据：含水率，套压，油压，生产气油比，原产量，原流压（或原动液面）。
(3)设计方法这里介绍给定配产时有杆抽油系统的设计方法。
首先需要获得油层的IPR 曲线。
若没有井底流压的测试值，可根据测试液面和套压计算得井底流压，从而计算出采液指数及IPR 曲线。
1）根据测试液面计算测试点流压从井口到井底可分为三段。
从井口到动液面为气柱段，若忽略气柱压力，则动液面顶端压力仍为套压。
从动液面到吸入口为纯油柱段，可以将这一段分为许多小段，采用迭代压力方法可求出每小段油的密度，最后求出吸口处的压力。
从吸入至油层中部分多相管流段。
通过分小段计算多相管流压力分布，可求得测试点流压。
2）根据测试点流压和产量计算IPR 曲线3）给定配产量时有杆泵油井设计步骤（简化设计方法） a ．利用IPR 曲线，由给定产量'Q 计算流压。
b ．按'Q 由流压向上进行多相管流计算，得不同深度处的压力分布。
一般分若干小段进行压力分布计算。
为了计算简便，此处可按深度增量迭代方法分两段计算。
若井底流压w f p 高于饱和压力b p ，则以饱和压力点b p 为分界线分为两段，w f p 从 到b p 为一段，从b p 到零为一段。
若井底流压wf p 低于饱和压力b p ，则以2/wf p 为分界线分为两段，从wf p 到2/wf p 为一段，从2/wf p 到零为一段。
c ．根据泵沉没压力内插确定泵深；d ．初选杆、管直径，按'Q 由井口向下进行杆、管环空压力分布计算，得不同深度处的压力分布，为了简化计算，给定压力分布；e ．对某一抽汲参数组合：泵径、冲程、冲次、泵沉没压力，计算液柱载荷，设计抽油杆柱；f ．计算扭矩和需要电机功率等校核抽油机：g ．计算泵效：从而计算出产量"Qh ．判断ε<-''''QQ Q 。
若不成立，则换另一组抽汲参数，转第e 步；若成立转第i步。
i ．计算举升效率。
j ．通过计算多组抽汲参数的产量，最后得到产量比配产高但最接近且经济、技术指标较好的抽汲参数组合。
1.2 油井流入动态计算油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的关系，它反映了油藏向该井供油的能力，从单井来讲，IPR 曲线表示了油层工作特性。
因而，它既是确定油井合理工作方式的依据，也是分析油井动态的基础。
本次设计油井流入动态计算采用Petrobras 方法。
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。
当已知测试点计算采液指数时，按产量加权平均。
1）采液指数计算已知一个测试点；wftest p 、txst q 和饱和压力b p 及油藏压力p 。
① 如果b wftest p p ≥则1nest w ftestq J p p =- （1）② 如果b wftest p p < 采液指数()()wftestw b b w testp p f A p p p f q J -+⎪⎭⎫⎝⎛+--=118.11 （2）式中，2)(8.0)(2.01bwftets bwftest p p p p A --=test 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。
（1） 某一产量 t q 下的流压wf p()t b t q J p p =- （3）1.8b om zx b Jp q q =+（4）① 若t q q <<10则1t w f q p p J=-（5）② 若omzx t q q q <<1则按流压加权平均进行推导得；11()0.125(1)[1wf w w b q p f p f p J=-+--+（6）③ 若1q q omzx <，则综合IPR 曲线的斜率可近似常数。
11()(89)()om zx om zx w w f w q q q f p f p JJ--=--（7）1．3 流体物性参数计算方法 （1）原油密度计算31000( 1.20610)o s g o oR B γγρ-+⨯⋅=（8）式中，o ρ—在压力P 及温度t 下的原油密度，3mkg ；o γ—地面条件下的原油相对密度； g γ—地面条件下的气体相对密度；s R —在压力p 及温度下的溶解油汽比，33m m ； o B —在压力p 及温度T 下的原油体积系数。
（2）原油的API 度141.5131.5API oy γ=- （9）式中，y—原油的API 度。
（3）原油体积系数的计算175.1000147.0972.0F B o ⨯+= （10）式中， 5.615 2.2540F R t =+（4）溶解油气比的计算1）当15<API y 时，使用standing 的相关式1.20480.17812(8.055810)A S g R p γ=⨯⨯⨯ （11） 式中，)328.1(00091.00125.0+⨯-⨯=t y A API t —温度，℃；p —泡点压力（在多相管流中取计算段的平均压力p ），Pa 。
2）当15>API y 时，使用Lastater 的相关式236501ng o S ongy R m y γ=⨯⨯- （12）式中，o m —地面脱气原油的有效分子量； ng y —天然气的摩尔分数。
其中，o m 和ng y 可以通过差图来获得。
为便于计算，可以采用以下公式计算o m 和ng y 。
o m 的计算当3.38>API o时 2.113460.6631()010API ln y m -⨯= （13） 当3.38<API o 时 0943.0933.61APIo y m -=（14）ngy 的计算；首先计算泡点压力系数；58.055810(273.15)g g p x t γ⨯⨯=⨯+ （15）当448.3>g x 时 0.35310.5967g ng x y ln=⨯ （16）当448.37.0<<g x 时 0.24010.27g ng x y ln=⨯ （17）当7.0<g x 时 1223.0ln 1236.0g ng x y ⨯= （17-1）如果计算出来的溶解油气比Rs 大于生产油气比Rp ，则等于生产油气比。
（5）油水混合液体的密度(1)l o w w w f f ρρρ=⋅--⨯ （18） 式中，w f ——体积含水，小数。
（6）液体黏度1）原油黏度 “死油”（脱气油）黏度1000110-=xod μ （19）1.163(32 1.8)x y t -=⨯+ 式中，10Z y =3.03240.02023API z y =- “活油”（饱和油）黏度；(1000)1000BOD O A μμ⨯⨯= （20）式中，515.0)100615.5(715.10-+⨯=S R A 338.0)150615.5(44.5-+⨯=S R BO OD μμ,—原油死油与活油黏度，s Pa ⋅。
2）水的黏度 2521.003 1.47910(32 1.8) 1.98210(32 1.8)1000t t w eμ---⨯++⨯⨯+=（21）式中，w μ—水的黏度，s Pa ⋅3）液体的黏度(1)l o w w w f f μμμ=⋅-+⨯（7）油、天然气的表面张力 71.01510[42.40.047(1.832)0.267()]1000PAPI og t y eσ--⨯-+-⨯=（22）式中，og σ—油、气的表面张力，m N ； P-压力,Pa.（8）水、天然气的表面张力 (23.33)137.78(137.78)248 1.8{[]}206w g t σσσσ-=-+ （23）其中 ， 10007671062575.3)33.23(pe⨯⨯--=σ1000107018.85.527)78.137(p⨯⨯-=-σ式中，w g σ—温度为t ℃时水、气的表面张力，m N ； P-压力,Pa.(9) 油水混合物和天然气的表面张力(1)l og w w g w f f σσσ=⋅-+⨯（10）天然气的压缩因子Z92.22176.67c gT γ=+()()7.039.088.4106≥-⨯=gg c P γγ ()()7.025.078.4106<-⨯=gg c P γγ273.15r ctT T +=r cP P P =0.27r R rP P ZT =（迭代-1）2231.04670.57830.0230.68151(0.31506)(0.5353)1.551.551.551.553R R RZ P P P ---=++++++（迭代-2）此处迭代过程Z 取初值1.迭代1次。
P-压力,Pa.（11）天然气的密度33.484410(273.15)g g P Z t γρ-=⨯⨯+ 3/K g m ;P-压力Pa(12) 天然气的粘度天然气粘度取s mPa ⋅⨯=μ-21022.1g1．4井筒温度场计算根据经验公式计算沿井筒的温度分布： [])(1L H B ATA ATA o r o ATA eL B H B t t t t -⨯--+⨯⨯⨯-+= （24）)1(2W P ATA F G K B +⨯⨯=π10004246.51573.11G P eK -⨯+=241000⨯=L Q G式中，L Q ——油井产液量，t/d ； w F ——重量含水率，小数；o t ——恒温层温度，℃；r t ——油层温度，℃；H ——油层中部深度，m ；L ——井筒中任意点深度，m 。