中國石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院期末考試《采油工程》學(xué)習(xí)中心：_______姓名：________學(xué)號：000031關(guān)于課程考試違規(guī)作弊的說明1、提交文件中涉嫌抄襲內(nèi)容（包括抄襲網(wǎng)上、書籍、報(bào)刊雜志及其他已有論文），帶有明顯外校標(biāo)記，不符合學(xué)院要求或?qū)W生本人情況，或存在查明出處的內(nèi)容或其他可疑字樣者，判為抄襲，成績?yōu)椤?”。2、兩人或兩人以上答題內(nèi)容或用語有50%以上相同者判為雷同，成績?yōu)椤?”。3、所提交試卷或材料沒有對老師題目進(jìn)行作答或提交內(nèi)容與該課程要求完全不相干者，認(rèn)定為“白卷”或“錯(cuò)卷”，成績?yōu)椤?”。一、題型分基礎(chǔ)題（60分）和課程設(shè)計(jì)（40分）?；A(chǔ)題分概念題和問答題：概念題，6題，每題5分，共30分；問答題，3題，每題10分，共30分。二、基礎(chǔ)題（60分）1、概念題（6題，每題5分，共30分）①采油指數(shù)答：在油層物理一書中指出是一個(gè)反映油層性質(zhì)，厚度，流體參數(shù)，完井條件及泄油面積等與產(chǎn)量之間關(guān)系的綜合指標(biāo)，其數(shù)值等于單位生產(chǎn)壓差下的油井產(chǎn)油量②IPR曲線答：表示產(chǎn)量與流壓關(guān)系的曲線稱為流入動(dòng)態(tài)曲線③自噴采油答：原油從井底到井口、從井口流到集油站，全部都是依靠油層自身的能量來完成的。它是一種依靠天然能量的采油方式，有操作方便、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)④沖程答：發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞從一個(gè)極限位置到另一個(gè)極限位置的距離⑤酸化壓裂答：在足以壓開地層形成裂縫或張開地層原有裂縫的壓力下對地層擠酸的酸處理工藝稱為壓裂酸化⑥吸水剖面答：水井各個(gè)層位對于注入水的分配比例2、問答題（3題，每題10分，共30分）什么叫泵效，影響泵效的主要因素是什么？答：抽油機(jī)井的實(shí)際產(chǎn)液量與泵的理論排量的比值叫做泵效。主要因素有三個(gè)：（一）地質(zhì)因素：１）油井出砂：砂子磨損凡爾球，凡爾座，活塞及襯套等部件導(dǎo)致泵產(chǎn)生漏失，降低泵效。固定凡爾或游動(dòng)凡爾砂卡或砂埋油層也影響泵效；２）氣體影響：主要是由于油層能量低，供液不足或含氣體過多的井。當(dāng)泵入口處的壓力低于飽和壓力時(shí)，進(jìn)入泵內(nèi)將是油氣混合物，從而減少進(jìn)入泵內(nèi)油的體積，使泵效降低。另外活塞在下死點(diǎn)時(shí)固定凡爾和游動(dòng)凡爾之間的余隙中存在高壓混合物，在活塞上行時(shí)，油氣混合物膨脹，固定凡爾不能立即打開，使泵效降低。此情況在雙凡爾管式泵中比在三凡爾中要顯著；３）油井結(jié)蠟：由于活塞上行時(shí)，泵內(nèi)壓力下降，所以在泵的入口處及泵內(nèi)易結(jié)蠟，至油流阻力增大，凡爾座不嚴(yán)，影響泵效；４）原油粘度高：由于油稠，油流；阻力很大，固定凡爾和游動(dòng)凡爾不宜打開或關(guān)閉，抽油桿不宜下行，影響泵的沖程，降低泵的充滿系數(shù)，使泵效降低；５）原油中含腐蝕性的水和硫化氫氣體，腐蝕泵的部件，使之漏失，從而影響泵效；（二）設(shè)備因素：泵的制造質(zhì)量差，安裝質(zhì)量差，襯套與活塞間隙配合選擇不當(dāng)，或凡爾座不嚴(yán)等都會(huì)使泵效降低；（三）工作方式的影響：泵的工作參數(shù)選擇不當(dāng)，也會(huì)降低泵效。如參數(shù)過大；理論排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油層供液能力，造成供不應(yīng)求；泵效自然很低，沖次過大還造成原油來不及進(jìn)入泵工作筒，而使泵效降低，泵掛過深，使沖程損失過大，也會(huì)降低泵效。氣舉采油與自噴采油的相同點(diǎn)及不同點(diǎn)是什么？答：相同點(diǎn)：都是依靠氣體的膨脹能舉升原油。不同點(diǎn)：自噴采油依靠油藏能量，氣舉采油依靠人工注入高壓氣體能量。懸點(diǎn)動(dòng)載荷和靜載荷主要包括哪幾部分？答：靜載荷包括：抽油桿柱載荷、作用在柱塞上的液柱載荷、沉沒壓力（泵口壓力）、井口回壓。動(dòng)載荷包括：慣性載荷（忽略桿液彈性影響）、振動(dòng)載荷。三、課程設(shè)計(jì)（40分）1、給定的基礎(chǔ)參數(shù)每個(gè)同學(xué)不同的關(guān)鍵參數(shù)井深：2000+學(xué)號末兩位×10，單位是m例如:學(xué)號為923512，則井深=2000+12×10=2120m。油藏壓力：井深/100，單位是MPa例如：井深為2120m，則油藏壓力=2120/100=21.2MPa2、每個(gè)同學(xué)相同的參數(shù)油管內(nèi)徑：59mm油層溫度：70℃恒溫層溫度：16℃地面脫氣油粘度：30m油相對密度：0.8水相對密度：1.0油飽和壓力：10MPa含水率：0.4套壓：0.5MPa油壓：1MPa生產(chǎn)氣油比：50m3/m3測試產(chǎn)液量：40t/d測試井底流壓：15MPa抽油機(jī)型號：CYJ10353HB電機(jī)額定功率：37KW配產(chǎn)液量：50t/d管式泵徑：56mm沖程：3m沖次；6rpm沉沒壓力：3MPa抽油桿：D級桿，桿徑19mm，抽油桿質(zhì)量密度2.3kg/m3、要求計(jì)算過程中涉及到與學(xué)號相關(guān)參數(shù)公式中有代入數(shù)值的顯示，以便查看是否應(yīng)用的正確參數(shù)。4、設(shè)計(jì)內(nèi)容及評分標(biāo)準(zhǔn)①畫IPR曲線（20分）采液指數(shù)計(jì)算；畫出IPR曲線；利用IPR曲線，由給定的配產(chǎn)量計(jì)算對應(yīng)的井底流壓。答：1)采液指數(shù)因則采液指數(shù)=(2000+31*10)/100=23.1Mpa=15Mpa=10Mpaqtest=40t/dj=40/(23.1-15)=4.94t/(d·MPa)2)IPR曲線首先確定飽和壓力下的產(chǎn)液量，為油水兩相流量大產(chǎn)液量=4.94*（23.1-10）=64.71t/d若則令qt=10t則pwf=21.1Mpa令qt=20t則pwf=19.0Mpa令qt=30t則pwf=17.0Mpa令qt=50t則pwf=12.9Mpa3)流壓計(jì)算根據(jù)IPR曲線，給定產(chǎn)量50t/d時(shí)對應(yīng)流壓為12.9MPa采油工程參數(shù)計(jì)算（10分）若下泵深度為1500米，桿柱設(shè)計(jì)采用單級桿，其基本參數(shù)已給出，計(jì)算懸點(diǎn)最大、最小載荷。答：根據(jù)題中所給的公式計(jì)算=/4*0.056*0.056=0.00246fr=/4*0.019*0.019=0.00028=800*(1-40%)+1000*40%=880kg/m3=2.3/fr=2.3/0.00028=8214kg/m3=frLg=1500*2.3*9.8=33810N=0.00028*1500*(8214-880)*9.8=30186.7N=0.00246*1500*880*9.8=31822.6N=30186.7+31822.6+(33810*3*6*6/1790)*(1+0.2)=64411.6N=30186.7-(33180*3*6*6/1790)*(1-0.2)=28585.2N③抽油機(jī)校核計(jì)算（10分）說明給定抽油機(jī)型號的參數(shù)，計(jì)算設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的最大扭矩和理論需要電機(jī)功率，并與給定抽油機(jī)型號參數(shù)進(jìn)行對比，判斷此抽油機(jī)是否滿足生產(chǎn)要求。答：CYJ：抽油機(jī)，10：懸點(diǎn)負(fù)荷100KN的1/10,3：沖程3米，53：減速器扭矩為53KN·m，H：圓弧齒輪，B:曲柄平衡。最大扭矩=1800*3+0.202*3*（64411.6-28585.2）=27110.80N·m電動(dòng)機(jī)功率=1000*27110.8*6/14388=11305.59W給出的抽油機(jī)CYJ10353HB最大扭矩為53N·m，大于本井生產(chǎn)最大扭矩27.11N·m；給出電機(jī)額定功率為37KW，大于本井所需11.30KW，因此給出抽油機(jī)、電機(jī)滿足該井生產(chǎn)需求。5、課程設(shè)計(jì)相關(guān)理論和方法本次采油工程課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是進(jìn)行有桿抽油生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)計(jì)算，讓學(xué)生了解有桿抽油生產(chǎn)系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)思路。(1)油井流入動(dòng)態(tài)計(jì)算Petrobras方法計(jì)算綜合IPR曲線的實(shí)質(zhì)是按含水率取純油IPR曲線和水IPR曲線的加權(quán)平均值。1）采液指數(shù)計(jì)算已知一個(gè)測試點(diǎn)；、和飽和壓力及油藏壓力。如果則采液指數(shù)如果則需要用氣液兩相采液指數(shù)公式。2）求某一產(chǎn)量下的流壓首先確定飽和壓力下的產(chǎn)液量，為油水兩相流量大產(chǎn)液量若則若則所求井底壓力要低于飽和壓力，需要?dú)庖簝上酀B流計(jì)算公式。給出多組產(chǎn)液量和井底壓力，即可畫出IPR曲線，也可求出某產(chǎn)液量下對應(yīng)的井底壓力。(2)采油工程參數(shù)計(jì)算懸點(diǎn)最大、最小載荷的計(jì)算公式可以用下面公式：式中：——桿柱在液體中的重力，N；——油管中液體的重力（忽略桿空間），N；——桿柱在空氣中的重力，N；fr——抽油桿橫截面積，m2；——抽油桿桿長，m；——抽油桿密度，kg/m3；——液體密度，kg/m3，為了計(jì)算方便，這里取油相密度；——活塞截面積，m2；N——沖次，rpm；S——光桿沖程，m；——曲柄滑塊系數(shù)，為了計(jì)算方便，設(shè)為0.2；g——重力加速度，N/kg；(3)抽油機(jī)校核1）最大扭矩計(jì)算公式式中：——最大扭矩，N·m；——懸點(diǎn)最大載荷，N；——懸點(diǎn)最小載荷，N；S——沖程，m。2）電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算，式中：Nt——需要的電動(dòng)機(jī)功率，W；