潜油电泵采油工艺设计样本.doc

潜油电泵采油工艺设计一、设计概要潜油电泵是油田中使用一种重要无杆采油设备。近几年来，特别是国外，生产现场装机总容量超过了20%，是油田高产稳产重要手段。典型潜油电泵系统重要由地面某些和井下某些构成。地面某些重要涉及：变压器、控制屏和接线盒；井下某些涉及：井下管柱、井下电缆、多级离心泵、气液分离器、保护器和潜油电机。动力通过电缆传递给井下电机，使潜油电机带动多级离心泵旋转，将井下液体举升到地面。1.1设计目通过设计计算，理解潜油电泵采油系统构成，工艺方案基本设计思路，设计内容，掌握方案设计基本办法，环节以及设计中所涉及基本计算，加强系统工程训练，培养分析和解决实际工程问题能力。1.2设计内容依照油井基本状况，通过潜油电泵举升系统设计计算：1.2.1拟定油井产能1.2.2拟定井筒压力温度。井筒压力温度预测重要是依照油井基本资料，计算井筒泵如下温度及压力分布，得到泵入口温度及吸入压力。1.2.3拟定泵入口气液比。泵入口气液比是选取气液分离器根据，依照油井基本资料、泵入口压力温度及流体物性计算办法计算泵入口气液比。1.2.4拟定潜油电泵系统设备1.2.4.1气液分离器。依照供选取分离器分别计算安装分离器后进泵气液比，由设计原则（进泵气液比规定）选用气液分离器。气液分离器效率越高，成本越高，普通只需要选取满足设计原则分离器。1.2.4.2选取多级离心泵。潜油电泵选取重要是选取泵型及计算所需要级数。依照计算出来油井产量、总扬程，并由供选取离心泵特性曲线来选取配备多级离心泵。1.2.4.3选取潜油电机。当潜油泵型号、扬程及所需要级数被拟定后来，计算泵所需功率。选取电机功率还应考虑分离器和保护器机械损耗功率。普通状况下，气液分离器机械损耗功率为1.5KW，保护器为1.0KW。1.2.4.4选取潜油电缆。潜油电缆选取重要是拟定电缆型号及压降。电缆电压降普通应不大于30V/304.8m，电流不能超过电缆最大载流能力。从成本角度考虑，电压降越小，成本越高，普通只需选取满足规定电缆。1.2.4.5选取变压器。选取变压器就是拟定系统所需要变压器容量，其容量必要可以满足电机最大负载启动，应依照电机负载来拟定变压器容量。1.2.4.6选取控制屏。普通控制屏就是依照现场使用条件和潜油电泵机组性能规定来进行选取，但重要还是依照电机功率、额定电流和地面所需电压来选取控制屏容量，以保证电机在满载状况下长期运营。1.3设计原则为了合理地选取潜油电泵设备，使其运营最可靠及最经济，在进行选泵设计时，必要遵循如下几点原则：1.3.1满足设计产液量规定；1.3.2选取潜油电泵，必要使泵在最高效率点或最高效率点附近工作，使泵效尽量达到最高；1.3.3潜油电机输出功率必要可以满足泵举升液体所需要功率要求；1.3.4电缆、控制屏及变压器选取，在保证套管尺寸规定状况下，电缆耐压和型号选取要尽量大某些，以减少其功率损失。为了考虑后来更换排量大某些泵，控制屏和变压器容量选取要稍大某些；1.3.5进泵气液比不能超过10%。二、油井基本数据及假设条件2.1油井基本数据：油藏中部深度2500m，地层压力18MPa，原油饱和压力12MPa，地层温度80℃，井口温度20℃，关于尺寸为（内径62.0mm），套管尺寸为（内径198.8mm），原油相对密度0.8，地层气相对密度0.65，油井含水率80%，生产汽油比为300产业指数40m3/（d×MPa）,生产井口油、套压分别为0.8MPa、0.2MPa，电网电压为4000V，频率为50Hz，按设计产液量240m3/d，泵挂深度2400m。2.2假设条件2.2.1设计产液量下泵入口如下混合平均相对密度为0.83，摩阻梯度为0.51Pa/m2.2.2井口流体温度分布呈线性分布，且机组先后温度梯度一致2.2.3设计产液量下机组对流体加热升温4.0℃2.2.4电缆环境温度等于其井筒流体温度2.2.5忽视机组长度三、潜油电泵工艺设计计算3.1油井产能预测及流压拟定绘制IPR曲线：由J=40m3/（d×MPa），pr=18MPa，Pb=12MPa；=JL(-)=40×(18-12)=240；=+=240+40×12/1.8=506.7；=+=506.7+=572.3；f=-/（0<≤）=(-/JL)+0.125(1-)=(-/JL)-(9-8)(-)/(<≤)式中-------原油泡点压力下产液量，------流压为零是最大产油量，------流压为零是最大产液量，--------产液量，--------地层静压,MPaJL--------采液指数，m3/（MPa·d）3.2井筒温度预测由题目所给假设：井筒内机组先后温度梯度一致，机组对流体加热升温4℃设井筒温度梯度为n，泵入口温度为t20+n×2400-4=80-n×100①t=80-n×100②联立①、②式得