石大远程在线考试--《采油工程》(含课程设计)

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：新疆巴音郭楞奥鹏姓名：贺建刚学号：_934182__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②IPR曲线③自喷采油④冲程⑤酸化压裂⑥吸水剖面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？②气举采油与自喷采油的相同点及不同点是什么？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=21.2MPa2、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/m3、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；解：已知一个测试点；wftestp、testq和饱和压力bp及油藏压力p。如果bwftestpp则采液指数wftesttestppqj如果则需要用气液两相采液指数公式。wftestp=15Mpabp=10Mpap=2000+82*100/100=28.2Mpatestq=40t/dwftestp＞bpJ=testq/(p-wftestp)=40/(28.2-15)=3.03t/d.Mpa2）画出IPR曲线；答：Pr0qtmax3）利用IPR曲线，由给定的配产量计算对应的井底流压。解：qt=50t/dqb=j(p-bp)=3.03(28.2-10)=55.15t/d0﹤qt﹤qb,pwf=p-qt/j=28.2-50/3.03=11.7Mpa.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。解：悬点最大、最小载荷的计算公式可以用下面公式：)1(17902maxlrSNWlWrWPr)1(17902'minlrSNWWPrrgLfWlsrr)(gLfWlpl已知Ps=2.3kg/m3Pl=0.8kg/m3;L=1500MN=6rpmS=3mr/q=0.2;G=9.8n/kgfr=3.14*(562*10−3)=2.46*10−3m2Fp=3.14*(19/2*10−3)=2.83*10−4m2Wr=frl(Ps-Pl)g=2.46*10−3∗1500*(2.3-0.8)*9.8=54.24NWr=2.46*10−3*2.3*9.8*1500=83.7N)1(17902maxlrSNWlWrWPr=54.24+3.33+(83.17*3*36/1790)(1+π20.2)=54.24+3.33+5.12=62.69KN)1(17902'minlrSNWWPrr=54.24-83.7*(3*36/1790)*(1-0.2)/=50.23KN③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。1)S=3m最大扭矩Mmax=1800*3+0.202*3*(62.69-50.23)=5407.55KN2)n=6rpm电机功率Nt=100max*n/14388=1000*5407.55*6/14388=2255KW由于给定的抽油机型号为CYJ10353HB，说明此抽油机不能满足生产要求。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；wftestp、testq和饱和压力bp及油藏压力p。如果bwftestpp则采液指数wftesttestppqj如果bwftestpp则需要用气液两相采液指数公式。2）求某一产量tq下的流压wfp首先确定饱和压力bp下的产液量，为油水两相流量大产液量)(bbppjq若btqq0则jqpptwf若btqq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(17902maxlrSNWlWrWPr)1(17902'minlrSNWWPrrgLfWlsrr)(gLfWlplgLfWsrr式中：'rW——杆柱在液体中的重力，N；'lW——油管中液体的重力（忽略杆空间），N；rW——杆柱在空气中的重力，N；fr——抽油杆横截面积，m2；L——抽油杆杆长，m；s——抽油杆密度，kg/m3；l——液体密度，kg/m3，为了计算方便，这里取油相密度；pf——活塞截面积，m2；N——冲次，rpm；S——光杆冲程，m；lr——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)(202.01800minmaxmaxPPSSM式中：maxM——最大扭矩，N·m；maxP——悬点最大载荷，N；minP——悬点最小载荷，N；S——冲程，m。2）电动机功率计算，143881000maxnMNt式中：Nt——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。