ICS 75.020 NI E 14 备案号：57294—2017 中华人民共和国能源行业标准 NB/T10031—2016 煤层气井有杆泵排采设计规范 Specifications for coalbed methane well production design withsuckerrodpump 2016-1205发布 2017-05一01实施 国家能源局 发布 NB/T10031—2016 目 次 前言 II .. 1 范围 2 规范性引用文件 3设计依据 3.1 基础数据 3.2 生产预测 3.3 地质要求 4 设计内容 4.1 总体原则 4.2 井口选择 4.3 抽油泵选择 4.4 抽油杆选择及抽油杆柱组合设计 4.5 油管选择及管柱结构设计 4.6 游梁式抽油机选型 4.7 有杆泵排采参数设计及工艺要求 5 资料录取要求 6 设计格式与内容 7 健康、安全与环保要求 6 附录A（资料性附录） 煤层气井排采设计基础数据 附录B（资料性附录） 煤层气井有杆泵排采设计格式与内容 NB/T10031—2016 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 起草。 本标准由能源行业煤层气标准化技术委员会（NEA/TC13）提出并归口。 本标准起草单位：中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司、中石油煤层气有限责任公司、中 国石油天然气股份有限公司华北油田分公司、中国石油大学（华东）。 本标准主要起草人：黄红星、王一兵、黄勇、赵增平、陈松鹤、周俊峰、张聪、王旱祥。 1I NB/T10031—2016 煤层气井有杆泵排采设计规范 1范围 本标准规定了煤层气井有杆泵排采设计的依据、内容、资料录取和格式。 本标准适用于煤层气井的有杆泵排采设计。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T22513石油天然气工业钻井和采油设备井口装置和采油树 SY/T5029 抽油杆 SY/T5044 游梁式抽油机 SY/T5832 抽油杆扶正器 SY/T5873 有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法 SY/T5903 抽油杆柱组合设计方法 SY/T6570 油井举升工艺设计编写规范 SY6921 煤层气井排采安全技术规范 3设计依据 3.1 基础数据 设计数据包括： a）煤层基本参数，参见表A.1。 b）煤层气井钻完井数据，包括钻井参数、井斜数据等，参见表A.2和表A.3。 c）射孔、压裂数据，参见表A.4。 3.2生产预测 预测煤层气井产水、产气和出煤粉情况，预测结果见表1。 表1生产预测结果表 动液面，m 井底压力，MPa 产水量，m/d 产气量，m/d 出煤粉情况 - NB/T10031——2016 3.3地质要求 地质方案对排采提出的要求。 4设计内容 4.1总体原则 a）满足地质配产要求，供排产协调。 b）可靠性高、工作寿命长，实现煤层气井长期、稳定、连续排采。 c）举升系统设计合理，运行效率高，经济性好。 4.2井口选择 煤层气井口应符合GB/T22513的要求。 4.3抽油泵选择 4.3.1 选型原则 选型原则为： a）泵径选择应以煤层气井预测产水量为依据。 b）应根据井液的黏度、出砂、出煤粉情况选用泵间隙等级；对于出砂、出煤粉较少的井优先推 荐使用Ⅱ级泵。 c）对出砂、出煤粉较多和气液比较大的特殊条件井，可考虑采用特殊泵型。 4.3.2 泵径的确定 泵径按公式（1）计算： d, = 0.0297 (1) snm, 式中： dp—泵径，单位为米（m）； qt—产液量，单位为立方米每天（m/d）； 冲程，单位为米（m）， n 冲次，单位为次每分（次/min）； 4.3.3 泵深确定 下泵深度按地质设计要求确定。 4.4抽油杆选择及抽油杆柱组合设计 4.4.1抽油杆选择 4.4.1.1 1应根据流体性质和载荷类型确定材质和级别，按SY/T5029执行，抽油杆等级和对应的抗拉 强度见表2。 2 NB/T10031—2016 表2抽油杆的力学性能 抽油杆等级 K c D H 抽油杆抗拉强度，MPa 620~793 620~793 793 ~ 965 966~1136 4.4.1.2 对有轻微腐蚀性的煤层气井，推荐D级抽油杆。 4.4.1.3特殊情况另行选择。 4.4.2抽油杆柱组合设计方法 1 4.4.2.1 抽油杆柱组合设计按照SY/T5903执行，并对设计杆柱的强度进行校核，参见表3。 表3杆柱强度计算和校核表 抽油杆直径 抽油杆长度 最大应力 最小应力 许用应力 古德曼百分数 mm MPa MPa MPa % m 最大载荷 最小载荷 最大扭矩 kN kN N·m 4.4.2.2 斜井杆柱设计所采用的抽油杆扶正器按照SY/T.5832执行。 4.4.3杆柱结构设计 4.4.3.1 抽油杆柱组合基本结构：自下而上是柱塞、抽油杆（多级或单级）、光杆（见图1）。 4.4.3.2 因煤层气井生产或管柱结构的需要可在杆柱上安装相关的井下工具（见图2）。 a）在油管内径小于泵柱塞直径时，应在杆和柱塞之间连接脱接器。 b）在可能或已经发生过偏磨井段或中和点以下，应安装抽油杆扶正器，必要时安装防脱器。 4.5 油管选择及管柱结构设计 4.5.1油管选择 1. 4.5.1.1 应根据流体性质和载荷类型确定材质和级别。 4.5.1.2 根据产水量预测情况确定油管规格。 4.5.1.3 根据下人深度进行强度计算与校核，参见表4。 表4管柱强度计算和校核表 油管外径 厚 计算拉应力 允许抗拉强度 钢级 安全系数 mm mm MPa MPa 3