ICS 75. 020 E 14 SY 备案号：14050—2004 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5904--2004 代替SY/T5904-93 潜油电泵选井原则及选泵设计方法 Recommended practice for sizing and selection of electric submersible pump installation 2004—07—03发布 200411-01实施 国家发展和改革委员会 发布 SY/T 5904-2004 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 油井的选择 4气体计算 .... 5油井供液能力的确定 6潜油电泵及辅助设备的选择 在复杂条件下的选泵要求 7 附录A（资料性附录)潜油电泵选井原则及选泵设计方法示例 SY/T5904—2004 前言 本标准的修订是为了更好地规范我国石油行业潜油电泵的应用，提高我国潜油电泵的应用水平， 以适应油田潜油电泵采油发展的需要。本次修订与SY/T5904一93《潜油电泵选井原则及选泵设计方 法》相比，主要变化如下： a）增加了“前言”； b）在封面增加了英文名称； c）在6.2.1.2中总动压头计算公式中，关于油管摩阻计算公式（17）中的油管效率和摩阻系数 等参数得到比较困难，所以本次修订中增加了油管压头损失曲线（见图6）。 d）在6.4.2中电缆压降损失计算公式（21）中，无功功率因数、有功功率因数、导体的有效阻 抗、导体的电抗等，在实际计算中得到比较困难，所以在本次修订中增加了电缆压降损失曲 线（见图7)。 e）在7.1.2中，电缆绝缘材料的温度极限，原标准没有给出目前使用的相关材料，在实际使用 中出现困难，所以在本次修订中增加了高温电缆材料温度极限。 f）在7.4的高粘油的要求中，原标准没有具体的计算方法，特别是目前部分油田三次采油、聚 合物驱的井液浓度比较高，应该如何考虑，原标准没有包括，因此，在本次修订中，推荐了 具体的计算方法，增加高粘度、高浓度的选泵计算。 g）在7.5变速潜油电泵的情况中，原标准没有具体的计算方法，目前国内各个油田的变频设备 使用数量不断增加，本次修订增加了变速潜油电泵的变速控制的参数计算。 本标准自实施之日起，同时代替SY/T5904-93。 本标准的附录A是资料性附录。 本标准由采油采气专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：大庆油田有限责任公司开发部、大庆石油管理局潜油电泵技术服务公司。 本标准主要起草人：孟究军、陈显进、王维。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： SY/T5904--1993。 1 SY/T5904—2004 潜油电泵选井原则及选泵设计方法 1范围 本标准规定了潜油电泵选井原则、选泵设计方法的资料准备、气体计算、油井产能预测、潜油电 泵机组的选择，以及特殊条件下的选泵要求。 本标准适用于溶解气驱和水驱油藏油井设计选择潜油电泵的方法。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T16750.1潜油电泵机组型式、基本参数和连接尺寸 GB/T16750.2潜油电泵机组技术条件 3油井的选择 3.1选井原则 a）符合地质要求； b）油井供液能力与设备匹配； c）井况符合条件，如套管无变形、无泄露等； d）工艺措施无影响； e）潜油电泵机组的最大投影尺寸与套管内径匹配。 3.2资料准备 3.2.1油井原始资料 a）油并套管规格及人工并底深度； b）油井油管规格及其连接螺纹规格； c）油层中部深度及射孔井段； d）原油及天然气相对密度； e）井底温度； f）原油粘度； g）饱和压力及原始气油比； h）含砂量、结蜡及腐蚀情况。 3.2.2油井目前生产数据 a）油压及套压； b）油井产液量及含水率； c）采液指数及采油指数； d）地层压力及流压； e）生产气油比及总产气量。 3.2.3综合资料 a）套管损坏情况及部位； 1 SY/T 5904—2004 b）非场网络电源电压； c）设计泵挂深度； d）注采系统完善程度。 4气体计算 4.1溶解气油比 4.1.1饱和压力下溶解气油比按式（1）进行计算。 R== 0.1342%g[10phX (1) 1(0)0, 0X91(1, BH+32) 式中： Rsb--一在饱和压力下的溶解气油比，m*/m； 天然气的相对密度； Yg 原油的相对密度； Y 饱和压力，MPa; 并底温度，℃。 4.1.2流压低于饱和压力，溶解气油比需进行校正。校正溶解气油比按式（2）进行计算。 Rp= Rsb·f. (2) 3.4p/pb (p/ pb <0. 1) fe=31.1p/ph+0.23 (0. 1≤p/<0.3) (3) [0.629p/p+0.37 (p/pb≥ 0. 3) 式中： R一一校正溶解气油比，即泵吸人口压力下的溶解气油比，m/m， f。校正系数，根据p/p计算值，在图1上查得；亦可由式（3）求得； 一泵吸入口压力，MPa。 1. 0 0. 8 0. 6 0. 0.2 0. 2 0.4 0.6 0.8 1. 0 0 p/pp 图1溶解气油比校正曲线 4.2天然气体积系数 天然气体积系数可按式（4）计算。 B=0.0003782(t+273)/p (4) 式中： B.天然气体积系数； 2 SY/T5904—2004 天然气压缩系数，般取0.81～0.91。 2- 4.3油层原油体积系数 油层原油体积系数按式（5）计算。 B。= 0. 972 + 0. 000147[5. 61R(u/)0.5 + 1. 25(1. 8t +32)J1.175 .(5) 式中： B。—油层原油体积系数。 4.4泵吸入口气液比 泵吸入口气液比为在泵入口处游离气体积占油、气、水总体积的百分数，可用式（6）计算。 (1-fw)(GOR -R)B GLR = ×100 .(6) (1-f)B。+(1-f)(GOR-R)B 式中： GLR—泵吸人口气液比，%； f.—含水率,%; GOR—生产气油比，m/m。 根据式（6）可以计算出不同泵吸人口压力下的泵吸人口气液比值，作出泵吸入口压力与吸人口 气液比关系曲线（见图2）。 4.5泵吸入口压力 根据油气分离器分离气体的能力，从图2上可查出在电泵抽油时的泵吸入口压力。 5油井供液能力的确定 5.1纯油渗流时的流压确定 纯油渗流时，可直接应用采油指数公式【式（7）和式（8)】计算不同流压下的产量，即： qmx = J。 PR (7) Puf=PR-qo/J。 (8) 式中： pwf—流压，MPa; 一地层压力，MPa; PR- Q0—油井产油量，m²/d; 一纯油渗流时的最大产量，m/d， Qmax J。 一采油指数，m*/（MPa·d)。 5.2油、气渗流时的流压确定 5.2.1对于直线渗流段（见图3），可按5.1中的方法计算。 0.8g p 图3油、气两相渗流时流入 图2泵吸入口压力与泵吸入 口气液比关系曲线 特性曲线 3 SY/T5904—2004 5.2.2对于曲线渗流段，由沃格尔公式可直接得到式（9）。 (qq)/(qmi(b)=1-0.2(pwt/p）-0.8(p/pR)2 (9) q=qu+(Jph)/1. 8 qh = J。(pR -b) 式中： -油井产量，m"/d； qm——油气渗流时理论最大产量，m*/d; qh" 一饱和压力下的油井产量，m/d。 5.2.3油、气渗流时流压由式（10）和式（11）确定。 pw = 0. 125pbl 1+[81-80(qq)/(qm— (“>b) ... (10) Paf = pR- q/J。 (b>b>0) ..... (11) 5.3油、气、水渗流时流压确定 油、气、水渗流流压确定见图+。 p+ P tgα=dp-r/dp P. 0 gqniqau 图4油、气、水渗流时流入 特性曲线 油、气、水渗流时流压由式（12）～式（15）确定。 qmx=Qm+f(pRQmu/J。)J。/(9-8fu) (12) (%≥b>0) (13) qi qu/ (>b) .. (14) (xub>b>"b) ·(15) J。 5.4油井供液能力确定 5.4.1当确定出油并渗流属于哪一种后，应用其相应的公式，进行油井产能的预测。 5.4.2绘制相应的油井渗流特性曲线。 5.4.3将确定的泵吸人口压力值折算到油层中部流压，据此流压值从渗流特性曲线上查出相应的产 量值，即为油井预测产能。 6潜油电泵及辅助设备的选择 6.1选泵原则 6.1.1按潜油电泵特性曲线合理选择潜油电泵，使离心泵在最高效率点或接近最高效率点工作，所 选择潜油电泵的技术条件应符合GB/T16750.1和GB/T16750.2的要求。 6.1.2潜油电泵的额定排量应和油井产能相匹配，额定扬程满足油井所需的总动压头。 4