NB/T 10031-2016
基本信息
标准号： NB/T 10031-2016
中文名称：煤层气井有杆泵排采设计规范
标准类别：能源标准(NB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 10031-2016.Specifications for coalbed methane well production design with sucker rod pump.
1范围
NB/T 10031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。
NB/T 10031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/T 22513石油天然气工业钻井和采油设备井 口装置和采油树
SY/T 5029抽油杆
SY/T 5044游梁式抽油机
SY/T 5832抽油杆扶正器
SY/T 5873有杆泵抽油系统设计.施工推荐作法
SY/T 5903抽油杆柱组合设计方法
SY/T 6570油井举升 工艺设计编写规范
SY 6921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。
1范围
NB/T 10031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。
NB/T 10031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/T 22513石油天然气工业钻井和采油设备井 口装置和采油树
SY/T 5029抽油杆
SY/T 5044游梁式抽油机
SY/T 5832抽油杆扶正器
SY/T 5873有杆泵抽油系统设计.施工推荐作法
SY/T 5903抽油杆柱组合设计方法
SY/T 6570油井举升 工艺设计编写规范
SY 6921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。
标准图片预览
标准内容
ICS75.020
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
Specificationsforcoalbed methane wellproductiondesignwithsuckerrodpump
2016-12—05发布
国家能源局
2017—05—01实施
2规范性引用文件
3设计依据
基础数据
3.2生产预测
3.3地质要求
设计内容
总体原则
井口选择
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
游梁式抽油机选型
有杆泵排采参数设计及工艺要求资料录取要求
设计格式与内容
健康、安全与环保要求
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
NB/T10031-—2016
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。1范围
煤层气井有杆泵排采设计规范
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
NB/T10031—2016
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
SY/T5832
SY/T5873
SY/T5903
SY/T6570
SY6921
3设计依据
基础数据
游梁式抽油机
抽油杆扶正器bzxZ.net
有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法抽油杆柱组合设计方法
油井举升工艺设计编写规范
煤层气井排采安全技术规范
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
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：
式中：
d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）：
冲次，单位为次每分（次/min）：q
泵效，量纲为一，建议初期泵效选值0.5～0.8。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。
抽油杆等级
抽油杆抗拉强度，MPa
620~793
表2抽油杆的力学性能
620~793
对有轻微腐蚀性的煤层气井，推荐D级抽油杆。特殊情况另行选择。
抽油杆柱组合设计方法
793~965
NB/T10031—2016
966~1136
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
最大载荷
最大应力
最小应力
最小载荷
斜井杆柱设计所采用的抽油杆扶正器按照SY/T5832执行。杆柱结构设计
许用应力
古德曼百分数
最大扭矩
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）。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)。4.4.3.2
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。油管选择及管柱结构设计
油管选择
应根据流体性质和载荷类型确定材质和级别。根据产水量预测情况确定油管规格。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
计算拉应力
允许抗拉强度
安全系数
NB/T10031—2016
抽油杆
图1基本抽油杆柱结构图
4.5.2油管柱结构设计
抽油杆
扶正器
扶正器
中防脱器
脱接器
图2带特殊工具抽油杆柱结构图
4.5.2.1基本油管柱结构自下而上为：丝堵、沉砂管、筛管、泵、油管等（见图3)。4.5.2.2根据煤层气井井况和生产需要可加装各种井下工具（见图4)。a）安装井下压力计的井应加装压力计托简。b）开展环空测试的井，油管挂以下8m之内不能有油管接箍，管柱不能装音标及其他阻碍测试仪器起下的工具和配件，管柱的尾端应采用锥形丝堵。c）在油管内径小于泵柱塞直径时，应考虑选择长泵或在泵上增加加长短节。4.6游梁式抽油机选型
4.6.1游梁式抽油机选型原则
游梁式抽油机选择应符合以下原则：a）所选择的游梁式抽油机应满足煤层气井开发的长期需要。b）抽油机动力装置应方便调参，便于排采工作制度的调整。c）所选择的抽油机应区域统筹，同一区块机型不宜太多。4.6.2游梁式抽油机选择
4.6.2.1游梁式抽油机的选型方法按照SY/T5873执行。4.6.2.2所选择游梁式抽油机应满足SY/T5044的要求。4
沉砂管
人工井底
图3基本油管柱结构图
4.7有杆泵排采参数设计及工艺要求抽油杆
压力计托筒
沉砂管
人工井底
NB/T10031—2016
4带特殊工具油管柱结构图
根据4.2至4.6的设计结果确定有杆泵排采工艺参数，见表5。表5有杆泵排采参数设计及工艺要求结果表泵型/泵径
抽油机型号
下泵深度
井下管柱结构
扶正器位置
工艺要求
5资料录取要求
生产资料录取要求见表5。
油管规格
音标深度
抽油杆规格
压力计深度
NB/T10031—2016
煤层气井资料
泵参数与管杆结构
工作参数
生产数据
设计格式与内容
表5生产资料录取要求
资料录取要求
层位、射孔层段、人工井底深度、下泵日期、投产日期泵挂深度、泵径、管柱数据与结构图、杆柱数据与结构图冲程、冲次、生产时间、泵效
日产气、日产水、套压、液面、产煤粉情况、井底压力、水质描述煤层气井有杆泵排采设计格式与内容参见附录B。健康、安全与环保要求
按SY/T6570和SY6921的规定执行。6
附录A
（资料性附录）
煤层气井排采设计基础数据
NB/T10031—2016
在进行煤层气井有杆泵排采设计时，应提供以下基础资料（见表A.1至表A.4）：a）煤层基本参数见表A.1。
表A.1煤层基本参数表
煤层号
b）钻井数据见表A.2和表A.3。
煤层物性
表A.2煤层气井钻完井数据表
构造位置
地理位置
完钻井深
套管系列
煤层数据
开钻日期
完钻层位
表A.3煤层气井井斜数据表
c）射孔、压裂数据见表A.4。
井斜角
完钻日期
人工井底
下入深度
储层压力
水泥返高
方位角
储层温度
全角变化率
（）/30m
NB/T10031—2016
射孔井段
射孔枪/
射孔弹
相位角
压裂液
压裂数据表
前置液量
总液量
加砂量
破裂压力
B.1封面格式
附录B
（资料性附录）
煤层气井有杆泵排采设计格式与内容幅面尺寸：选用A4开本，210mm×297mm。封面格式如图B.1所示。
有杆泵排采设计
设计人：
审核人：
审批人：
单位：××××
年月日
图B.1封面格式图
NB/T10031-—2016
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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
Specificationsforcoalbed methane wellproductiondesignwithsuckerrodpump
2016-12—05发布
国家能源局
2017—05—01实施
2规范性引用文件
3设计依据
基础数据
3.2生产预测
3.3地质要求
设计内容
总体原则
井口选择
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
游梁式抽油机选型
有杆泵排采参数设计及工艺要求资料录取要求
设计格式与内容
健康、安全与环保要求
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
NB/T10031-—2016
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。1范围
煤层气井有杆泵排采设计规范
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
NB/T10031—2016
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
SY/T5832
SY/T5873
SY/T5903
SY/T6570
SY6921
3设计依据
基础数据
游梁式抽油机
抽油杆扶正器bzxZ.net
有杆泵抽油系统设计、施工推荐作法抽油杆柱组合设计方法
油井举升工艺设计编写规范
煤层气井排采安全技术规范
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
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：
式中：
d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）：
冲次，单位为次每分（次/min）：q
泵效，量纲为一，建议初期泵效选值0.5～0.8。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。
抽油杆等级
抽油杆抗拉强度，MPa
620~793
表2抽油杆的力学性能
620~793
对有轻微腐蚀性的煤层气井，推荐D级抽油杆。特殊情况另行选择。
抽油杆柱组合设计方法
793~965
NB/T10031—2016
966~1136
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
最大载荷
最大应力
最小应力
最小载荷
斜井杆柱设计所采用的抽油杆扶正器按照SY/T5832执行。杆柱结构设计
许用应力
古德曼百分数
最大扭矩
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）。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)。4.4.3.2
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。油管选择及管柱结构设计
油管选择
应根据流体性质和载荷类型确定材质和级别。根据产水量预测情况确定油管规格。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
计算拉应力
允许抗拉强度
安全系数
NB/T10031—2016
抽油杆
图1基本抽油杆柱结构图
4.5.2油管柱结构设计
抽油杆
扶正器
扶正器
中防脱器
脱接器
图2带特殊工具抽油杆柱结构图
4.5.2.1基本油管柱结构自下而上为：丝堵、沉砂管、筛管、泵、油管等（见图3)。4.5.2.2根据煤层气井井况和生产需要可加装各种井下工具（见图4)。a）安装井下压力计的井应加装压力计托简。b）开展环空测试的井，油管挂以下8m之内不能有油管接箍，管柱不能装音标及其他阻碍测试仪器起下的工具和配件，管柱的尾端应采用锥形丝堵。c）在油管内径小于泵柱塞直径时，应考虑选择长泵或在泵上增加加长短节。4.6游梁式抽油机选型
4.6.1游梁式抽油机选型原则
游梁式抽油机选择应符合以下原则：a）所选择的游梁式抽油机应满足煤层气井开发的长期需要。b）抽油机动力装置应方便调参，便于排采工作制度的调整。c）所选择的抽油机应区域统筹，同一区块机型不宜太多。4.6.2游梁式抽油机选择
4.6.2.1游梁式抽油机的选型方法按照SY/T5873执行。4.6.2.2所选择游梁式抽油机应满足SY/T5044的要求。4
沉砂管
人工井底
图3基本油管柱结构图
4.7有杆泵排采参数设计及工艺要求抽油杆
压力计托筒
沉砂管
人工井底
NB/T10031—2016
4带特殊工具油管柱结构图
根据4.2至4.6的设计结果确定有杆泵排采工艺参数，见表5。表5有杆泵排采参数设计及工艺要求结果表泵型/泵径
抽油机型号
下泵深度
井下管柱结构
扶正器位置
工艺要求
5资料录取要求
生产资料录取要求见表5。
油管规格
音标深度
抽油杆规格
压力计深度
NB/T10031—2016
煤层气井资料
泵参数与管杆结构
工作参数
生产数据
设计格式与内容
表5生产资料录取要求
资料录取要求
层位、射孔层段、人工井底深度、下泵日期、投产日期泵挂深度、泵径、管柱数据与结构图、杆柱数据与结构图冲程、冲次、生产时间、泵效
日产气、日产水、套压、液面、产煤粉情况、井底压力、水质描述煤层气井有杆泵排采设计格式与内容参见附录B。健康、安全与环保要求
按SY/T6570和SY6921的规定执行。6
附录A
（资料性附录）
煤层气井排采设计基础数据
NB/T10031—2016
在进行煤层气井有杆泵排采设计时，应提供以下基础资料（见表A.1至表A.4）：a）煤层基本参数见表A.1。
表A.1煤层基本参数表
煤层号
b）钻井数据见表A.2和表A.3。
煤层物性
表A.2煤层气井钻完井数据表
构造位置
地理位置
完钻井深
套管系列
煤层数据
开钻日期
完钻层位
表A.3煤层气井井斜数据表
c）射孔、压裂数据见表A.4。
井斜角
完钻日期
人工井底
下入深度
储层压力
水泥返高
方位角
储层温度
全角变化率
（）/30m
NB/T10031—2016
射孔井段
射孔枪/
射孔弹
相位角
压裂液
压裂数据表
前置液量
总液量
加砂量
破裂压力
B.1封面格式
附录B
（资料性附录）
煤层气井有杆泵排采设计格式与内容幅面尺寸：选用A4开本，210mm×297mm。封面格式如图B.1所示。
有杆泵排采设计
设计人：
审核人：
审批人：
单位：××××
年月日
图B.1封面格式图
NB/T10031-—2016
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