第七节有杆泵采油系统选择设计 新投产或转 要合理地选择 抽的油井 抽油设备 油井投产后 必须检验设 计效果 需要对采油系 设备的工作 要对原有 统选择设计 状况和油层 工作状况发 的设计进 生变化时 行调整
第七节 有杆泵采油系统选择设计 新投产或转 抽的油井 要合理地选择 抽油设备 油井投产后 必须检验设 计效果 设备的工作 状况和油层 工作状况发 生变化时 要对原有 的设计进 需要对采油系 统选择设计
进行有杆泵采油井的系统选择设计应遵循的原 则是: 1)符合油井及油层的工作条件 2)充分发挥油层的生产能力 3)设备利用率较高且有较长的免修期 4)有较高的系统效率和经济效益。 将有杆泵系统从油层到地面,作为统一的系统 来进行合理地选择设计,其步骤为 1)根据油井产能和设计排量确定井底流压;
进行有杆泵采油井的系统选择设计应遵循的原 则是： 1）符合油井及油层的工作条件 2）充分发挥油层的生产能力 3）设备利用率较高且有较长的免修期 4）有较高的系统效率和经济效益。 将有杆泵系统从油层到地面，作为统一的系统 来进行合理地选择设计， 1)
2)根据油井条件确定沉没度和沉没压力; 3)应用多相垂直管流理论或相关式确定下泵深度 4)根据油井条件和设备性能确定冲程和冲次; 5)根据设计排量、冲程和冲次,以及油井条件选 择抽油泵; 6)选择抽油杆,确定抽油杆柱的组合; ⑦)选择抽油机、减速箱、电动机及其它附属设备 井底流压的确定 井底流压是根据油井产能和设计排量来确定的。当设计 排量一定时,由油井产能可确定相应排量下的井底流压 设计排量一般是由配产方案给出的。由IPR曲线求流压
2) 根据油井条件确定沉没度和沉没压力； 3) 应用多相垂直管流理论或相关式确定下泵深度； 4) 根据油井条件和设备性能确定冲程和冲次； 5) 根据设计排量、冲程和冲次，以及油井条件选 6) 选择抽油杆， 7) 选择抽油机、减速箱、电动机及其它附属设备 一、 井底流压是根据油井产能和设计排量来确定的。当设计 排量一定时，由油井产能可确定相应排量下的井底流压。 设计排量一般是由配产方案给出的。由IPR曲线求流压
沉没度和沉没压力的确定 沉没度是根据油井的产量、气油比、原油粘度、 含水率以及泵的进口设备等条件来确定。确定沉 没度的一般原则是: 1)生产气油比较低(<80m3/m3)的稀油井,定 时或连续放套管气生产时,沉没度应大于50m; 2)生产气油比较高C80m3/m3),并且控制套管压 力生产时,沉没度应保持在150m以上; 3)当产液量高、液体粘度大(如稠油或油水乳化 液时),沉没度还应更高一些,大于200m 4)装气锚时,沉没度应小些
二、 沉没度和沉没压力的确定 沉没度是根据油井的产量、气油比、原油粘度、 含水率以及泵的进口设备等条件来确定。确定沉 没度的一般原则是： 1) 生产气油比较低（80m3 /m3 )，并且控制套管压 力生产时，沉没度应保持在150 m 3) 当产液量高、液体粘度大(如稠油或油水乳化 液时)，沉没度还应更高一些,大于200m. 4)装气锚时，沉没度应小些
当沉没度确定后,便可利用有关方法计算或根据静 液柱估算泵吸入口压力PnP=P+P 下泵深度的确定 当井底流压p和泵吸入 口压力P确定之后,应 用多相管流计算方法, 可求出泵吸入口在油层 中部以上的高度Hn,则 下泵深度L为油层中部 深度H减去H
当沉没度确定后，便可利用有关方法计算或根据静 液柱估算泵吸入口压力Pin。Pin=Pc+Ps 三、 当井底流压pwf和泵吸入 口压力Pin确定之后，应 用多相管流计算方法， 可求出泵吸入口在油层 中部以上的高度Hp，则 下泵深度Lp为油层中部 深度Ho减去Hp
四、冲程和冲次的确定 冲程和冲次是确定抽油泵直径、计算悬点载荷的前提, 选择时应遵循下述原则: 1)一般情况下应采用大冲程、小泵径的工作方式 这样既可以减小气体对泵效的影响,也可以降低 液柱载荷,从而减小冲程损失。 2)对于原油比较稠的井,一般是选用大泵径、大 冲程和低冲次的工作方式。 3)对于连抽带喷的井,则选用高冲次快速抽汲 以增强诱喷作用
四、 冲程和冲次的确定 冲程和冲次是确定抽油泵直径、计算悬点载荷的前提， 1)一般情况下应采用大冲程、小泵径的工作方式， 这样既可以减小气体对泵效的影响，也可以降低 液柱载荷，从而减小冲程损失。 2)对于原油比较稠的井，一般是选用大泵径、大 冲程和低冲次的工作方式。 3) 对于连抽带喷的井，则选用高冲次快速抽汲， 以增强诱喷作用
4)深井抽汲时,要充分注意振动载荷影响的和 配合不利区。 5)所选择的冲程和冲次应属于抽油机提供的选 择范围之内。 五、抽油泵的选择 抽油泵的选择包括泵径、泵的类型及其配合间隙的 选择。 泵径是根据前面确定的冲程、冲次、配产方案给出的 设计排量以及统计给出的泵效,由计算Q=360m2得 出
4) 深井抽汲时，要充分注意振动载荷影响的和 配合不利区。 5) 所选择的冲程和冲次应属于抽油机提供的选 择范围之内。 五、 抽油泵的选择 抽油泵的选择包括泵径、泵的类型及其配合间隙的 选择。 泵径是根据前面确定的冲程、冲次、配产方案给出的 设计排量以及统计给出的泵效，由计算 得 出。 p v Q d sn 2 = 360
泵型取决于油井条件:在1000以内的油井,含砂量小 于0.2%,油井结蜡较严重或油较稠,应采用管式泵; 产量较小的中深或深井,可采用杆式泵。 活塞和衬套的配合间隙,要根据原油粘度、井温以及 含砂量等资料来选择,参见表10-1。 表10—1活塞与衬套的配合间隙选择 配合等级配合尺寸,mm适用条件 级 0.02-0.07 下泵深度大,含砂少, 粘度较低的油井 级—级 0.07-0.12 含砂不多的油井 0.12-0.17 含砂多,粘度高的浅井
泵型取决于油井条件：在1000 以内的油井，含砂量小 于0.2%，油井结蜡较严重或油较稠，应采用管式泵； 产量较小的中深或深井，可采用杆式泵。 活塞和衬套的配合间隙，要根据原油粘度、井温以及 含砂量等资料来选择，参见表10－1。 配合等级 配合尺寸，mm 适 用 条 件 一 级 0.02-0.07 下泵深度大，含砂少， 粘度较低的油井 二级 0.07-0.12 含砂不多的油井 三 级 0.12-0.17 含砂多，粘度高的浅井 表10－1
六、抽油杆的选择 抽油杆的选择主要包括确定抽油杆柱的长度、直径、组 合及材料。当下泵深度确定后,抽油杆柱的长度就确定 下来。抽油杆的制造材料决定了抽油杆的强度及其它性 能,应根据油井中的流体性质和井况来确定。 不同直径抽油杆的组合,应保证各种杆径的抽油杆在工 作时都能够满足强度要求。 1.抽油杆强度校核方法 抽油杆强度校核是保证抽油杆安全工作的前提条件, 其校核方法有计算法和图表法两类
六、 抽油杆的选择主要包括确定抽油杆柱的长度、直径、组 合及材料。当下泵深度确定后，抽油杆柱的长度就确定 下来。抽油杆的制造材料决定了抽油杆的强度及其它性 能，应根据油井中的流体性质和井况来确定。 不同直径抽油杆的组合，应保证各种杆径的抽油杆在工 作时都能够满足强度要求。 1. 抽油杆强度校核是保证抽油杆安全工作的前提条件， 其校核方法有计算法和图表法两类
(1)计算法(奥金格疲劳强度公式) 不同部位均有破坏,抽油杆柱在工作时承受着交 变负荷,因此,抽油杆受着由最小应力m到最大应 力四~变化的非对称循环应力作用。 maX mIn max min 0 maX 非对称循环应力条件下的抽油杆强度条件为a。≤[a1] 其中:=ono max min maX 2 式中团一分别为抽油杆柱的折算应力、循环应力的应力幅值 [a-]非对称循环疲劳极限应力,亦即抽油杆的许用应力, 它与抽油杆的材质有关
(1) 计算法（奥金格疲劳强度公式） 不同部位均有破坏，抽油杆柱在工作时承受着交 变负荷，因此，抽油杆受着由最小应力 到最大应 力 变化的非对称循环应力作用。 非对称循环应力条件下的抽油杆强度条件为： 其中 ： min max Ar Wmin min = Ar Wmax max = [ ] c −1 c = a max 2 max min − a = 式中 ， ——分别为抽油杆柱的折算应力、循环应力的应力幅值； ——非对称循环疲劳极限应力，亦即抽油杆的许用应力， 它与抽油杆的材质有关。 c a [ ] −1