抽油机系统设计样本
油田抽油机设计范文
油田抽油机设计范文油田抽油机是用于从油井中抽取原油的设备，它在油田开发过程中起着至关重要的作用。
一个高效可靠的抽油机设计能够提高油田开采效率，减少能源消耗，降低环境污染。
本文将从抽油机的类型、工作原理、设计要求以及优化措施等方面进行阐述。
首先，根据抽油机的原理和结构特点，可以将其分为柱塞泵、螺杆泵、离心泵等几种类型。
柱塞泵由于其结构简单，能够达到较高的压力，因此在抽油机中得到广泛应用。
螺杆泵则具有抽油量大、能耗低等优点，适用于油井中脏杂物较多的情况。
离心泵由于其结构简单、重量轻，被广泛应用于海洋石油抽油设备中。
设计者需要根据油井的特点和要求选择合适的抽油机类型。
其次，抽油机的工作原理主要是利用机械能将原油从油井中抽取出来。
具体来说，柱塞泵通过柱塞来实现抽油的过程，柱塞在泵筒内上下运动，产生变压作用，从而将原油抽到地面。
螺杆泵通过螺杆的转动将原油推送出来。
离心泵则是利用离心力将原油抽取出来。
设计者需要了解各种抽油机的工作原理，并根据油井的情况选择合适的工作原理。
再次，设计抽油机时需要考虑的要求包括抽油量、抽油深度、耐腐蚀性、可靠性等方面。
抽油量应能够满足油田开采的需求，其大小与油田产量密切相关。
抽油深度是指油井离地面的高度，设计者需要根据油井的深度来选择抽油机的结构和参数。
耐腐蚀性是指抽油机能否在恶劣的工作环境下长时间稳定运行，设计者需要选用适合的材料以保证抽油机的耐腐蚀性。
可靠性是指抽油机运行是否稳定可靠，设计者需要选用优质的零部件和合理的结构来提高抽油机的可靠性。
最后，为了进一步提高抽油机的工作效率和节能效果，设计者可以采取一些优化措施。
例如，可以采用变频器来控制抽油机的转速，以适应不同抽油量的需求。
同时，设计者还可以采用高效能的电机和传动装置，来降低抽油机的能源消耗。
此外，还可以对抽油机的泵筒、柱塞等关键部件进行优化设计，以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
综上所述，油田抽油机设计是一个综合性的工程项目，需要设计者充分考虑抽油机的类型、工作原理、设计要求以及优化措施等各个方面。
有杆抽油系统的设计
188.5380.61860620.851.0290.9436400.1β=0.6580P s = 2.537400.1019.8ρl =0.95249801.15L p =11787850钢材的密度7850kg/m 3标准状况下压力：P sc =0.101MPa频率系数F c =1.15声波在抽油杆中的速度a=4980m/s泵挂深度的公式为书中（重力加速度：g=9.8计算沉没压力公式如公式以上公式计算沉没压力，β为可自己设定一个β值，则0＜Q t ＜Q b ，此时产量与流压Q omax =Q b +Q c =Q b +JP b /1.8=而Q t =36m 3/d.一：油井产能预测或流1、确定井底流压（9Mpa）Q b =J(P r -P b )=3、确定下泵深度（1178m）ρl =ρw f w +(1-f w )ρo 设计产量（配产）：Q x =40m 3/d井口套管压力：P c =0.1Mpa则Q t 下的井底流压可通过下式P wf =P r -Q t /J=2、确定沉没压力（2.537Mpa 泵入口温度：80℃GOR（气油比）：40m 3/m 3油管内径：D ti =62mm(2.44Lin)产液指数：J=4.0m 3/(d*Mpa)试井产量：Q t =36m 3/d原油相对密度：0.85地层水相对密度：1.02杆柱的使用系数：SF=0.9有杆抽油系统的设计地层平均压力：P r =18MPa原油饱和压力：P b =8.5MPa含水率：f w =60%油层中部深度：H=1860m56.89ηp =0.750.75Q t =53.3952①D p =38.1s*n=32.5②D p =44.5s*n=24则：1、2符合要求选用D p =38.1mm和D p =44.45mm的泵径（2）：柱塞长度选用1.2m，防冲距0.8m。
（3）：根据不同的泵径，选择不同的s、n组合应大于油管内径，则可供选择的泵径为38.1mm，44.45mm，57.15mm则有：1、D p =38.1mm时，s*n=32.52、D p =44.45mm时，s*n=243、D p =57.15mm时，s*n=14.4(舍去)原则上：s*n=20-50m/min由于油管内径D ti =62mm，因而泵径D p 不书中（7-24）s*n=Q t /(1.131*10-3D p 2)s*n=53.3/(1.131*10-3D p 2)如公式（7-23）压力，β为未知数，由于s、n、D p 都是未知的，应采用不同的泵径D p 来确定S、N的组合二、初选抽汲参数1、泵效泵效ηp 采用如下公式计算：ηp =1-0.4(L p /(L p +300))2，此时产量与流压呈线性关系Q t （PD，泵的理论排量）=Q x /ηp b +JP b /1.8=测或流压的确定（9Mpa）（1178m）-f w )ρo 流压可通过下式计算：（2.537Mpa）则有：F o=1252312.523F o=1704563.40.2、n组合。
JY1001 机械原理课程设计-抽油机系统设计1
机械原理课程设计说明书设计题目：抽油机机械系统设计院系：XX学院专业：机械设计制造及其自动化班级：XXXX班设计者：XXX指导老师：XXX日期：20XX年XX月XX日目录一、机械原理课程设计概述 (1)1.1 机构机械原理课程设计的目的 (1)1.2 机械原理课程设计的任务 (1)1.3 机械原理课程设计的方法 (1)二、设计任务要求 (1)三、执行机构的选择和比较 (3)3.1 方案一 (3)3.2 方案二 (4)3.3 方案三 (5)四、主要机构设计 (5)4.1 设计分析 (5)4.2 基本设计 (7)4.3 优化计算 (8)五、机构运动分析 (9)六、原动机的选择 (10)七、传动机构的选择与比较 (11)八、机构循环图 (11)九、设计总结与心得体会 (12)十、参考文献 (12)一、机械原理课程设计概述1.1 机构机械原理课程设计的目的机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。
其基本目的在于：●进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。
●使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。
●使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。
●通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。
1.2 机械原理课程设计的任务机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。
要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。
1.3 机械原理课程设计的方法机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。
图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。
根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。
毕业设计常规游梁式抽油机设计
毕业设计常规游梁式抽油机设计引言：抽油机是石油开采中不可缺少的重要设备之一、游梁式抽油机作为抽油机的一种常见设计，已经在石油开采中得到广泛应用。
本文将对游梁式抽油机进行常规设计，从结构设计、工作原理、控制系统等方面进行详细阐述。
一、结构设计：游梁式抽油机的结构主要由主骨架、曲柄杆、游梁、连杆等组成。
主骨架是整个抽油机的主要支撑结构，承受着巨大的载荷。
曲柄杆通过曲轴与发动机相连接，通过往复运动驱动游梁实现抽油机的工作。
游梁由游梁杆和游梁头组成，游梁杆可以左右滑动，提供了抽油机的往复运动。
连杆连接着游梁和曲柄杆，使得游梁能够沿着曲柄杆方向运动。
二、工作原理：游梁式抽油机的工作原理基于连杆机构，将曲柄杆的旋转运动转变为游梁的往复运动。
曲柄杆与游梁通过连杆连接，当曲柄杆旋转时，连杆将转动力转移到游梁上。
由于游梁杆可以左右滑动，游梁在连杆驱动下完成了往复运动。
当游梁向上运动时，抽油杆与井下抽油泵相连，完成抽油工作。
当游梁向下运动时，抽油杆与井下抽油泵断开，准备进行下一次往复运动。
三、控制系统：常规游梁式抽油机的控制系统主要包括位置控制系统和液压系统。
位置控制系统通过传感器、控制器等实现对游梁位置的监测和控制，保证游梁的往复运动的准确性。
液压系统通过控制液压泵和液压缸等实现对游梁的驱动，控制游梁的上下运动。
在工作过程中，位置控制系统和液压系统紧密配合，以保证抽油机的正常工作。
四、优化设计：为了提高游梁式抽油机的效率和可靠性，可以进行优化设计。
首先，可以通过材料选择和结构设计来提高主骨架的强度和刚度，以承受更大的载荷。
其次，可以优化连杆的设计，减小摩擦损失，提高能量传递效率。
此外，还可以提高液压系统的控制精度和响应速度，以提高抽油机的工作效率。
结论：本文对游梁式抽油机进行了常规设计，并对其结构、工作原理和控制系统进行了详细阐述。
通过优化设计，可以进一步提高抽油机的效率和可靠性，促进石油开采工作的顺利进行。
这对于石油工业的发展具有重要意义，也为相关领域的研究提供了一定的参考。
机械课程设计---油田抽油机
机械原理机械设计课程设计计算说明书设计题目油田抽油机目录一、设计题目 (1)二、系统总体方案的确 (1)三、设计原始数据 (2)四、电动机的选择 (3)五、传动比的分配 (4)六、执行机构尺寸计算 (5)七、机构运动分析 (6)八、V带设计 (15)九、传动装置的运动和动力参数 (17)十、齿轮的传动计算 (18)十一、减速器机体的尺寸设计 (31)十二、轴的设计 (32)十三、键的选择及强度较核 (33)十四、轴承寿命计算及静强度 (35)十五、轴的强度较核 (37)十六、参考文献 (41)计算及说明主要结果一、设计题目：油田抽油机二、系统总体方案的确定：系统总体方案：电动机→传动系统→执行机构；初选三种传动方案，如下：(a)二级圆柱齿轮传动(b)为涡轮涡杆减速器(c)为二级圆柱圆锥减速器系统方案总体评价：（b）方案为整体布局最小，传动平稳，而且可以实现m c R 35604.1)2sin(sin ==ψθ，其中m c 5.1=； θsin 221R L C C =R L C AC L C C AC 2sin sin 21121==∠θR C AC L AC 2sin 222=∠其中，由于032][=α，则：02133775.242][=-=∠ψαA C C002173917.148)2][(180=-+-=∠ψαθC AC⎩⎨⎧==+==-1052667.11176882.121AC AC L a b L a b 解得：m a 1437893.0=，m b 2614775.1=；m b a c c b a d 410937.1]sin[)(2)(22=+-++=α七、 机构运动分析：1.数学模型 如图所示，取以A 点为原点、x 轴与AD 线一致的直角坐标系，标出向量和转角，由封闭向量多边形ABCD 可得1.35604R m =01224.33775C C A ∠=012148.73917AC C ∠=m a 1437893.0= m b 2614775.1=1.410937d m =122()()(/2)22122''"i i i AB BC BC l e l e l e ϕπϕπϕπϕϕϕ+++++33()(/2)233'"i i DC DC l e l e ϕπϕπϕϕ++=+实部和虚部分别相等可得22112222'cos 'cos "sin AB BC BC l l l ϕϕϕϕϕϕ++ 23333'cos "sin DC DC l l ϕϕϕϕ=+22112222'sin 'sin "cos AB BC BC l l l ϕϕϕϕϕϕ--+ 23333'sin "cos DC DC l l ϕϕϕϕ=-+解得2221122332332'cos()''cos()"sin AB BC DC DC l l l l ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-+--=-（）222113232332'cos()'cos()'2"sin()AB BC DC BC l l l l ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-+--=-2.框图设计3.程序和计算结果Visual C++ 程序#include "stdio.h"332.3697410231.481.044P d C mm n ≥==Ⅱ332.264171.06 1.069843.421.894P d C mm n ≥=⨯=Ⅲ 中间轴各轴段设计：1.各段轴的直径轴段1为轴承径，其直径应符合轴承内径标准，且31.4d mm ≥Ⅱ，由此选定35d mm =1。
常规游梁式抽油机设计
常规游梁式抽油机设计抽油机是利用物理原理将水或其他液体从井底抽上来的装置，广泛应用于石油、石油化工和水处理等领域。
常见的抽油机类型有很多，其中梁式抽油机是一种常用的设计。
下面将介绍梁式抽油机的设计原理和构造。
梁式抽油机的设计可以分为三个部分：输液系统、驱动系统和支撑系统。
输液系统是梁式抽油机的核心部分，它负责将井底的液体抽到地面。
输液系统包括井口设备、抽油杆和泵。
井口设备通常包括井口阀、井口头和泵桥等设备，其作用是保证液体正常流入抽油杆和泵。
井口阀用于控制液流的通断，井口头用于连接抽油杆和泵。
抽油杆是将驱动力传递给泵的关键部件。
它由一根或多根连接在一起的钢管组成，常见的有六角形和圆形截面。
抽油杆通常由优质碳素钢制成，具有较高的强度和刚性。
电机是驱动系统的主要动力源，负责提供驱动力给减速器。
电机的选型要根据抽油机的功率和工作条件来确定。
减速器用于将电机的高速旋转转换为适合抽油机运行的低速旋转。
减速器通常采用齿轮传动的结构，能够提供较高的传动比和较大的扭矩输出。
连杆是将减速器的旋转运动转换为抽油杆的线性往复运动的关键部件。
它由一对连杆和一根活塞杆组成。
连杆和活塞杆要具有较高的强度和刚性，以确保传动的可靠性和稳定性。
支撑系统是梁式抽油机的支撑和定位装置，它负责固定抽油机的各个部件，并保持其稳定运行。
支撑系统包括井口支撑装置、牵引装置和平衡装置。
井口支撑装置用于支撑并固定抽油机的上部分，通常由一个支撑架和一个固定架组成。
支撑架用于支撑抽油杆和泵，固定架用于固定井口设备。
牵引装置用于将抽油杆与支撑架连接起来，并通过定位轮对其进行固定。
牵引装置具有较高的刚性和可靠性，以确保抽油机的稳定运行。
平衡装置用于平衡抽油机在运行过程中产生的力和扭矩，以减少对井口设备和支撑系统的冲击和磨损。
通过合理的设计和选型，梁式抽油机能够高效地将井底的液体抽上来，并保持稳定的运行。
在设计过程中，需要考虑井深、产液量、液体性质和工作环境等因素，并且要根据实际情况进行调整和改进，以提高抽油机的性能和可靠性。
抽油系统设计(程序及开发文档)
前言随着我国经济的快速发展，对石油的需求与日俱增。
这对石油行业来说，既是机遇更是挑战。
它要求石油人具备更强的专业知识和能力。
因此它对石油专业的大学生提出了更高的要求。
本次课程设计就是为了适应上述要求而开设的。
它要求学生在熟练掌握理论知识的基础上，结合生产实践，自己独立完成一口井的采油设计。
编者2004年7月10日目录第一节.基础数据第二节.基本理论第三节.计算机程序及框图第四节.设计结果及分析第五节.认识及结论参考文献第一节.基础数据一.抽油系统设计基础数据井号 cy0046 试油产液量 25.5 m*m*m 油层深度 1725 m 试油流压 5.4 mpa油管内径 88.9 mm 体积含水率 32.5 ％套管直径 190 mm 原油密度 978.91 kg/m*m*m 地温梯度 3.25 c/100m 地层水密度 1000 kg/m*m*m 井底温度 87 c 原油比热 2142.36 w /kgc地层压力 10.53 mpa 地层水比热 4343.9 w /kgc饱和压力 11.32 mpa 设计沉没度 212.06 m传热系数 2.72 w/m.c 设计排量 25.8 m*m*m/d二.原油粘度温度关系数据井号 cy0046三.抽油机基本参数序号 73 型号 12-5-73HB 生产厂兰石最大载荷（KN）120最大扭矩 73 游梁前臂（mm）5010 游梁后臂（mm）2905 连杆长度（mm）4500 曲柄半径/冲程（mm/m） 1045/3.69，1215/4.33，1385/5冲次（1/min） 4，6，8四.抽油杆基本参数第二节.基本理论一.油井产能所谓油井产能，是指油井的生产能力，常用采油指数来衡量。
采油指数是指油井产量随流压的变化率，用公式表示为：J。
=- dq。
/dpwf (2-1)采油指数大小，反映了油层物性.流体参数.泄油面积及完井条件对油井产量的综合影响。
对于单相渗流（pwf>pb）,由于各项参数随压力变化很小可忽略这种变化，流入动态曲线呈线形关系，即：q。
常规式游梁抽油机设计 - 副本
塔里木大学毕业设计常规式游梁抽油机设计说明书学生姓名学号所属学院机械电气化工程学院专业机械设计制造及其自动化班级指导教师XXX日期2012.05XXX大学教务处制前言目前，采油方式有自喷采油法和机械采油法。
在机械采油法中，有杆抽油系统是国内外油田最主要的，也是至今一直在机械采油方式中占绝对主导地位的人工举升方式。
有杆抽油系统主要由抽油机、抽油杆、抽油泵等三部分组成，抽油机是有杆抽油系统最主要的升举设备。
根据是否具有游梁，抽油机可以划分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。
而常规游梁抽油机自诞生以来，历经百年使用，经历了各种工况和各种地域油田生产的考验，经久不衰。
目前仍在国内外普通使用。
常规游梁式抽油机以其结构简单、耐用、操作简便、维护费用低等明显优势，而区别于其他众多拍油机类型，一直占据着有杆系采油地面设备的主导地位。
由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣:二二壹五八玖一壹五一游梁式抽油机的主体结构为曲柄摇杆机构。
根据驴头和曲柄摇杆机构相对于支架的位置，游梁式抽油机的机构形式可以划分为常规型和前置式两种；根据平衡方式的不同，游梁式抽油机可以划分为曲柄平衡、游梁平衡和复合平衡。
常规型游梁式抽油机主要由发动机、三角皮带、曲柄、连杆、横梁、游梁、驴头、悬绳器、支架、撬座、制动系统及平衡重等组成。
发动机安装在撬座上，其安装位置有两种，一种是将发动机置于整体尾部，另一种是将发动机放在支架下面。
减速箱为二级齿轮传动减速箱，传动比为30左右．齿轮型式一般小功率用斜齿，大功率用人字齿。
近年来推广使用点啮合双圆弧人字齿。
曲柄一端与减速器输出轴固结，另一端与连杆铰接．连杆与横梁常见有两种型式：小型抽油机多为组焊结构，靠改变后臂长度来调节冲程．大型抽油机多为整体机构，靠改变曲柄与连杆铰接位置来调爷冲程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、基础数据
抽油井系统杆柱设计所必须的基础数据主要有基础生产数据、原油粘温关系数据、抽油机型参数、抽油杆参数、抽油泵参数。
其中, 抽油机型、抽油泵这三方面的参数、抽油杆参数、抽油泵参数。
其中,抽油机型、抽油杆、抽油泵泵这三方面的参数均可由《采油技术手册》( 修订本四) 查得。
1.基础生产数据
基础生产数据是进行抽油井系统设计的基本条件,它包括油井井身结构、油层物性、流体( 油、气、水) 物性、油井条件, 传热性质以及与油井产能有关的试井参数等, 详见表1。
表1 基础生产数据
油层深度: 1500.00 m 套管内径: 124.00 mm 油管内径: 88.90 mm
井底温度: 80℃
地层压力: 10.00 Mpa 饱和压力: 7.00 Mpa
传热系数: 2.5 W/M·℃地温梯度: 3.3 ℃/100m 试井产液量: 25 m/d
试井流压: 5.00 MPa
体积含水率: 30 %
原油密度: 997.40 kg/m
地层水密度: 1000.00 kg/m
原油比热: 2100 W/kg·℃
地层水比热: 4186.8 W/kg·℃设计沉没度: 200.00 m
2.原油粘温关系数据
原油粘度是影响摩擦载荷的主要因素, 因此原油粘度数据的准确度是影响设计结果合理性的重要参数。
原油粘度随温度变化非常敏感, 经过对现场实测原油粘温关系数据进行回归分析, 能够得到原油粘度随温度变化的关系式。
这样, 不但能够提高抽油井系统设计结果的准确度, 而且还易于实现设计的程序化。
现场能够提供的原油粘温关系数据, 如表2所示。
表2 某区块原油粘温关系数据
温度, ℃ 40 455055 60657075
粘度, mPa·s268018201240900600420310230
3.抽油机参数
抽油机参数是指常规型游梁式抽油机的型号、结构参数、能够提供的冲程冲次大小。
当前已有93种不同型号的常规型抽油机, 其型号意义如下:
不同型号抽油机的参数可见《采油技术手册》( 修订本四) 。
这里, 以宝鸡产CYJ10-3-48型抽油机为例, 其有关参数见表3。
表 3 抽油机参数
游梁前臂
(mm)
游梁后臂
(mm)
连杆长度
(mm)
曲柄半径/冲程
(mm/m)
冲次
(1/min) 30003330 6.0, 9.0, 12.0另外, 由抽油机型号CYJ10-3-48, 根据型号意义可直接得出:
许用载荷[P max]=100 kN; 许用扭矩[M max]=48 kN
4.抽油杆参数
抽油杆的材质为普通碳钢, 其许用应力一般为90 N/mm, 可提供的直径有: 16 mm、 19 mm、 22 mm 、 25 mm和29 mm。
二、设计要求
根据以上的基础数据, 在产液量为28.29 m/d时, 对该井进行系统选择设
计以下内容:
(1) 确定出该井的井温分布;
(2) 确定出原油粘温关系表示式;
(3) 确定合理的下泵深度;
(4) 选择合适的冲程和冲次;
(5) 选择合适的抽油泵;
(6) 确定出抽油杆直径及组合;
(7) 计算出悬点的最大和最小载荷;
(8) 计算并校核减速箱扭矩;
(9) 计算电机功率并选电机;
(10) 选择出合适的抽油机。
三、设计步骤
针对该井的已知条件, 系统设计的步骤如下:
(1) 根据油井条件, 建立热传导能量方程, 计算出井温沿井深的温度分布;
(2) 经过对原油粘温关系数据进行回归分析,拟合出原油粘温关系表示式;
(3) 根据试井参数, 确定出该井的流入动态方程, 并进一步确定出在设计
排量条件下的井底流压;
(4) 根据设计沉没度确定泵吸入口压力;
(5) 根据井底流压和泵吸入口压力,确定下泵高度,并进一步确定下泵深度;
(6) 初选抽油机, 并根据油井条件, 选择合适的冲程和冲次;
(7) 根据冲程、冲次和设计排量, 确定抽油泵的直径;
(8) 自下而上, 计算并确定抽油杆直径及组合;
(9) 计算悬点最大和最小载荷, 并对所选择的抽油机进行载荷校核;
(10) 计算减速箱的最大扭矩, 并进行扭矩校核;
(11) 计算需要的电机功率, 并进行电机功率校核;
(12) 选择抽油机。
四、设计原理及计算
1.油井温度分布
原油越稠, 原油粘度随井温变化就越敏感。
因此, 井温分布对抽油井系统选择设计是十分重要的。
根据热传导, 可建立井筒的能量方程为:
(1)
式中∶——油管中L位置处原油的温度, ℃;
K
1
——总传热系数, W/( m·℃);
——内热源, W/m;
W——水当量, W/ ℃
——井底原油温度, ℃;
m——地层温度梯度, ℃/m。
对于常规采油来说, 由于没有内热源, 故可取=0。
水当量W可如下计算:
W=M
f C
f
+M g C g
式中∶M f——井液质量流量, kg/s;
C
——井液比热, W/(g·℃);
f
M
——气体质量流量, kg/s;
g
C
——气体的比热, W/(g·℃);
g
g——重力加速度, m/s。
将已知数据代入方程(1) , 可计算出任意深度所对应的
油井温度, 由此温度便能够计算出处于该深度处原油
的粘度, 从而能够进一步计算摩擦载荷、选择抽油设
备。
另外, 还能够根据计算结果做出井温沿井深的分布
曲线, 如图1所示。
2.原油粘温关系
将现场实测原油粘温数据经过回归分析, 发现原油粘度随温度的变化服从指数规律, 可用下式表示:
(2)
式中∶——原油的动力粘度, mPa·s;
t ——原油的温度, ℃;
a——系数常数;
b ——温度指数。
其中, a=9.7861,b=3.9483。
对于不同区块原油, a、b的取值不同。
3.井底流压
井底流压是确定下泵深度的重要参数, 因此, 进行抽油井系统设计时必须首先确定。
井底流压主要是利用油井产能并根据设计排量来确定。
油井流入动态具有多种类型, 这里采用沃格尔方程:
(3)
式中∶q1——对应于井底流压p wf下的油井产量;
q
——油井的极限产量;
1max
p
——井底流压;
wf
p
——平地层压力。
r
将已知数据代入上式, 在设计排量为q 1=28.29 m/d的条件下, 求得该井流压为: p wf=4.50 MPa。
4.泵吸入口压力
泵吸入口压力是确定下泵深度的重要参数, 主要根据设计沉没度来估算。
沉没段油、水混合液的平均密度为:
(4)
代入已知数据, 得=998.18m/d。
再根据沉没度h s=200 m, 可求得泵吸入口压力p s=1.958 MPa。
5.下泵深度
下泵深度是抽油井系统设计的重要数据, 它决定了抽油杆的总长度, 而且影响着悬点载荷、冲程损失以及泵效。
下泵深度主要是根据井底流压与泵吸入口压力的差值, 应用相应的方法来确定。
确定方法主要有三类:
1.将油、气、水看成是三相, 应用相应的相关式来计算;
2.将油、水处理成液相, 这样便应用气、液两相垂直管流理论来计算;
3.是对于象稠油井气体较少,从而可不考虑气体,只考虑单相液体进行估算。
这里采用单相估算法。
自油层中部到泵吸入口之间的压差为2.542 Mpa,根据静液柱估算,该压差对应的高度H p为208.63m。
因此, 下泵深度则为:
6.确定冲程和冲次。