采油工程第二次大作業(yè)舉升設計

1、采油工程課堂環(huán)節(jié)考核 舉升設計四問題1：電流卡片分析是電動潛油離心泵井管理的一項重要手段，查閱資料分析不同工況井電流卡片的特征、分析產(chǎn)生的原因及提出解決的方法。 電流卡片診斷 電潛泵控制屏上裝有電流記錄儀, 在電潛泵運行過程中, 電流表指針帶動記錄筆在電流卡片上做出1條曲線, 曲線所記錄電流與電動機工作電流呈線性關系, 通過這條電流曲線就可以直接判斷出機組的運行狀況。這種方法只能根據(jù)經(jīng)驗對某些故障在電流卡片上的反映進行粗略的定性解釋，沒有提出任何量化的概念。不同工況井電流卡片（1）正常運行電流卡片正常運行時，其電流是恒定的。電流線上的電流稍高或稍低于銘牌電流，但總體上是平穩(wěn)勻稱的。 （2） 電

2、源電壓波動電流卡片電流曲線上出現(xiàn)“釘子狀”突變，這是電壓波動導致電流波動反映。產(chǎn)生的原因 :動力系統(tǒng)出現(xiàn)周期性的重負載而引起的電壓瞬時下降;例如，附近抽油機多口井同時啟動，大功率注水泵啟動; 解決方法:盡量隔開負載，比如：在大面積停電來電后,等其他設備啟動后再啟動電泵。（3） 欠載停機電流卡片 該電流曲線表示油井供液不足,電泵運行一段時間后,因抽空欠載而自動停機,曲線中的周期性啟動是由自動控制實現(xiàn)的欠載停機原因:井液密度過低;產(chǎn)液量小,選泵不合理;延時繼電器或欠載繼電器部分出現(xiàn)故障;電泵運行電流值小于欠載電流整定值所導致;泵軸斷或花鍵套脫離等.解決方法:檢修延時繼電器或欠載繼電器;更換與該井相

3、匹配的機組;改變采油方式,改選其他采油方法,對于泵故障應起泵檢查并更換機組.a啟動階段，此時環(huán)形空間的液面很高，由于液柱的動壓頭下降，所以排量和電流都高于正常值。b正常工作階段，其排量接近設計要求。c排量低于額定排量，并產(chǎn)生波動，這是由于液面下降而使泵吸入口壓力降低，氣體開始進泵,因而電流下降。d電流值既低又不穩(wěn)定，這是由于液面接近泵的吸入口，氣體進泵量增加并且不穩(wěn)定，而導致電泵欠載且波動，最終機組欠載停機。幾種欠載停機電流卡片模式1.提高下泵深度。2.如果不能增加下泵深度，則可以裝油嘴限產(chǎn)使液面高提高。3.如果兩種辦法都不能奏效的話，可實行間歇生產(chǎn)方式。對于這樣的井，下次起泵時應重新選泵。解

4、決的方法：解決的方法：幾種欠載停機電流卡片模式泵抽空故障模式 a、b、c三段與三段與“氣鎖氣鎖”卡片的分卡片的分析情況基本相同，有所不同的是因析情況基本相同，有所不同的是因游離氣少而未引起波動。游離氣少而未引起波動。d段表明段表明液面接近吸入口，排量和電流下降液面接近吸入口，排量和電流下降最后導致欠載停機。延時再啟動后最后導致欠載停機。延時再啟動后，液面稍有回升，但液面很快下降，液面稍有回升，但液面很快下降再次抽空停機再次抽空停機這種情況說明機組選得過大。解決這種情況說明機組選得過大。解決辦法除與辦法除與“氣鎖氣鎖”辦法相同之外，辦法相同之外，還可以對該井采取增產(chǎn)措施，提高還可以對該井采取增產(chǎn)

5、措施，提高油井的產(chǎn)能。油井的產(chǎn)能。井液太少、流量太小油井供液不足（4） 過載停機電流卡片 該電流曲線表示電泵啟動后正常運行一段時間后由于受井下不正常因素的影響,工作電流不斷上升,當電流增加到過載保護電流時,過載保護裝置動作而自動停泵.過載停機原因:井液密度、粘度的增加；洗井不徹底，井內(nèi)有雜質(zhì)過低;油管或地面管線結蠟;雷擊造成缺相;機組本身故障(機械磨損電動機過熱等).解決方法:正常過載停機應進行洗井;下泵前沖砂,同時對出砂井要考慮上提機組;定期清蠟或熱洗地面管線;查處原因處理缺相;更換機組（5） 氣體影響電流卡片 卡片上的曲線呈鋸齒狀,曲線呈小范圍密波動,說明井液中含有較多氣體產(chǎn)生的原因:電流

6、波動是由于井液中含有游離氣體而造成電流不穩(wěn)定,這種情況不僅造成排量效率低,而且也容易燒壞電機;另外可能是泵內(nèi)的液體被氣體乳化而引起的.解決方法:泵吸入口加氣錨或旋轉式油氣分離器;合理控制套管氣;保證機組合理的沉沒度;井液中加破乳劑。題目二問題2：z油田z1-1井在自噴生產(chǎn)時油井資料數(shù)據(jù)如下：氣體相對密度0.65；原油相對密度0.88；地層壓力11.5mpa；飽和壓力8.8mpa；生產(chǎn)氣油比58m3/m3；井底溫度52；油井產(chǎn)液量147m3/d；含水率82.2%；采液指數(shù)45m3/d/mpa；油管壓力1.5mpa；油層中部深度1020m；套管尺寸139.7mm；油管內(nèi)徑62mm；天然氣壓縮因數(shù)z

7、=0.85；網(wǎng)路電源電壓6000v；電源頻率50hz；泵掛深度960m，泵吸入口壓力2.7mpa，該井擬采用電動潛油離心泵生產(chǎn)（計算壓力分布時，按靜液柱計算壓力損失）。三種電動潛油離心泵如圖所示題目二圖2-1 q20電動潛油離心泵的特性曲線圖2-2 q25電動潛油離心泵的特性曲線圖2-3 q30電動潛油離心泵的特性曲線(1) 確定該井的ipr曲線；(2) 計算對應的油井產(chǎn)液量；(3) 根據(jù)電動潛油離心泵的特性曲線選擇合適 的電動潛油離心泵；(4) 計算需要的總壓頭(5) 估算電動潛油離心泵的級數(shù)；(6) 計算需要的潛油電機的功率。所需求解的問題所需求解的問題采用教材p19油氣水三相流入動態(tài)計算

8、方法dmppjqbrlb/5 .121)8 . 85 .11(45)(3dmpjqqblbo/5 .3418 . 18 . 8445 .1218 . 13max(1) 確定該井的ipr曲線btqq 0455.11twfqp（1）maxotbqqq（2）)5 .1215 .3415 .121808118 . 8)822. 01 (125. 0)455 .11(822. 0ttwfqqp（toqqmax45)9822. 08()5 .341()455 .3415 .11(822. 0twfqp（3）利用matlab繪制出ipr曲線如下圖圖2-4 油井ipr曲線(2) 計算對應的油井產(chǎn)液量由于泵掛深

9、度與井底相差深度較小，為60米，為了簡化計算，按靜液柱壓力計算井底流壓。平均流體密度3w/64.9781mkgffwwolmpaghhpplwf275. 3)(泵吸入由靜液柱壓力計算井底流壓由ipr曲線可以得到，對應井底流壓下的油井產(chǎn)量為dmq/3 .3403(2) 計算對應的油井產(chǎn)液量mpapwf275. 3dmq/3 .3403(3) 根據(jù)電動潛油離心泵的特性曲線選擇合適電動 潛油離心泵； 根據(jù)設計要求選排量在340.3m3/d時在最佳排量范圍內(nèi)的泵，故選擇q30電動潛油離心泵，讀出泵效為0.92，揚程為5m圖2-5 q30電潛泵的特征曲線(4) 計算需要的總壓頭泵出口壓力泵的有效總揚程：

10、mpaghpplpout707.10104.9788.99605.16-mgpphpinpout87.834109.8978.642.7-707.101066lsmpasmpaow2279. 03014. 0，smsmooowww/1059. 2880102279. 0/103014. 01000103014. 0273263由油層物理相關經(jīng)驗公式計算可得該條件下的油水粘度為：潛油離心泵的校核由圖可查得q30電潛泵的轉速min/2900 rn 為簡化計算，假設經(jīng)油氣分離器分離后進泵時自由氣體被完全分離，此時，=0.假設該產(chǎn)出液中水是連續(xù)相，所以油水乳化液的有效運動粘度為：scmsmbbowwowwo/0053. 0/1031. 5822. 0188010001000880822. 011103014. 0111121227363潛油離心泵的校核查課本圖4-4“潛油離心泵粘度校正諾謨圖”有所以，校正之后粘性液體時泵的排量、壓頭和效率97.0,0.1,0.1kkkqhmk87.834187.834hhh核dqkqq/m34313 .3403核89. 097. 092. 0k核潛油離心泵的校核(5) 估算電動潛油離