《采油工艺原理》习题

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1、 1采油工艺原理习题采油工艺原理习题 第一、二章第一、二章 油井流入动态、自喷和气举油井流入动态、自喷和气举 1-1-1 A 井位于面积 A=45000 米2的矩形泄油面积中心，矩形的长宽比为 2：1，r w=0.1，Bo=1.2，o =4 毫帕秒，地面原油密度o=0.86 吨/米3，S=+2。试根据下列测试资料绘制 IPR 曲线，并求采油指数 J 及油层参数（kh）和推算油藏压力。 A 井测试数据 流压（兆帕）20.1116.9114.3712.52产量（吨/日）24.440.553.162.41-1-2 B 井位于面积 A=14400 米2的正方形泄油面积中心，r w =0.1 米，Bo

2、=1.4，o =2 毫帕秒，地面原油密度o=850 公斤/米3，S=-3，油层为胶结砂岩。试根据下列测试资料用二项式求油层渗透率及有效厚度。测试所得油藏平均压力rP=400*102千帕。（计算中要注意压力及产量单位！ ） B 井测试数据 产量（米3/日） 60 120 180 240 流压（102千帕）342.2283.6224.2163.91-1-3 某溶解气压驱油藏的 C 井测试得rP=21.0 兆帕，Pwf=12.0 兆帕，产量 qo=60 吨/日，FE=0.9。试根据 standing 方法，利用 Vogel 方程计算和绘制该井的 IPR 曲线。 1-1-4 D 井rP=20.0 兆帕

3、，Pb=15.0 兆帕，测试得 q0=30 吨/日时的井底流压 pwf=13 兆帕，FE=1，试计算和绘制该井的 IPR 曲线。 1-2-1 试画出按压力增量迭代计算多相垂直管流压力分布的程序框图。 1-2-2 某井地面测试产量 qo=30 吨/日，qw=20 吨/日，生产油气比 Rp=100 米3/吨，天然气比重g=0.7，地面脱气原油密度o=850 公斤/米3，水的密度 w=1050 公斤/米3。试计算压力 P7.0MPa，温度 T50，不考虑滑脱损失时混合物密度和212(内径D=62 毫米)中混合物的平均流速 vm(米/秒)。(Rs及 Bo查油层物理相关图，z 用相关式计算，取 Bw=1

4、)。 1-2-3 试利用教材图 131 计算习题 1-1-2，所给条件下的摩擦损失系数。 （计算中取w=1，o,g查图 130） 。 21-2-4 根据 1-2-2 计算结果，应用 Orkiszewski 相关式判断在所给条件下的流动型态，并写出在该流型下的m的方法和公式。 1-5-1 已知某井注气点深度 h=1000 米，天然气比重g=0.7，井口注气压力 Ps=5.0 兆帕，井筒平均气体温度 tav=50，试计算静气柱压力。 1-5-2 试绘出在定井口压力和限定注气量的条件下，确定注气点深度和产量的计算流程框图。 第三章第三章 有杆泵采油有杆泵采油 3-2-1 CYJ8348B 的基本几何

5、尺寸如下：l=3.2 米，r=1.2，1.09，0.975，0.86，0.74 米(相应的冲程 S=3，2.7，2.4，2.1，1.8 米)。试编写出简谐运动和曲柄滑块运动计算点运动规律的计算程序，并计算和绘制 S=3 米时的悬点位移、速度、加速度曲线及比较最大加速度值。 3-3-1 某井用 CYJ8-3-48B 抽油机，设计下泵深度 1200 米，泵径 44 毫米，冲程 3 米，冲数n=12 次/分，用单级 7/8抽油杆，212油管（内径 62 毫米，外径 73 毫米） ，油管内流体混合物平均密度m=850 公斤/米3。试分别用教材（331）式和 116 页的公式、公式计算悬点最大载荷。 （

6、计算中忽略井口回压，沉没压力及摩擦阻力的影响） 。 3-3-2 试计算在习题 2-3-1 所给条件下， 井内液体平均粘度分别为 20、 50、 100 和 200 毫帕 秒时，杆柱与液柱间的摩擦力 Frl及液体通过流体通过游动凡尔（孔径 d=25mm）时所产生的下行阻力 Fv。 3-5-1 某井实测悬点最大载荷 80000 牛，最小载荷 20000 牛，第一级抽油杆直径 1，试用折算应力方法及修正古德曼法分析检查是否超应力； （许用折算应力1=110 牛/毫米2，抗张强度 T=810 牛/毫米2，取SF=0.9） 。 3-5-2 试计算 CYJ8-3-48B 抽油机冲程为 3 米时曲柄转角分别

7、为 45和 270的曲柄扭矩TF及冲程百分数PR。 3-5-3 某井 CYJ8-3-48B 抽油机，由实测示功图得到最大和最小载荷分别发生在曲柄转角为45和270处， 其值为80000和20000牛， S=3m， 试计算需要的最大平衡扭矩McMax，平衡半径R及相应于最大和最小载荷位置时的曲柄净扭矩。（计算中取wb=0， wcb=4000公斤，wc=1760 公斤，Rc=0.61 米，B=150 公斤） 。 33-5-4 根据习题 3-5-3 所给数值用公式（2110） （2112） （2113）及（2114）计算最大扭矩，并与习题 3-5-3 的结果加以比较。 3-5-5 试用 API RP

8、 IIL 方法计算习题 2-3-1 所给条件下的各项抽汲工况指标。 第五章第五章 注水注水 5-3-1 某注水井下入212油管， 用 4578 和 7455 组成的管柱分三个层段进行分层测试，其结果如下： 井口注入压力（102KPa）层段注入量（m3/D） 90 80 70 6050 18 15 13 107 1351231119987 54 48 43 3731 各层段要求的配注量： Qd =20 m3/d Qd=100 m3/d Qd =60 m3/d 设计井口压力为 12.0MPa 1. 绘制该井的分层指示曲线。 2. 求各层的吸水指数、视吸水指数。 3. 选配分层注水管柱，选择 745

9、4 配水器的水嘴，并绘出管柱结构图。 2024m 2031m 2080m 2102m 2131m 2145m 4第六章第六章 水力压裂水力压裂 6-1-1 某地层深 3500 米， 上覆岩石平均比重 2.35， 水平方向最大、 最小应力分别为 50.0MPa及 40.0MPa，岩石骨架压缩系数为 110-4MPa-1，岩石压缩系数为 1.2510-4 MPa-1，地层压力为 35.0MPa， 试求当井底注入压力为 40.0MPa 时井壁周向应力最大值和最小值。 （取 v=0.2） 6-1-2 利用上题数据，假定地层岩石抗张强度为 1.4MPa，试求： （1） 有滤失存在时，地层的破裂压力、破裂

10、梯度； （2） 无滤失存在时，地层的破裂压力、破裂梯度； （3） 形成裂缝是水平缝还是垂直缝？为什么？ 6-1-3 某地层 k=0.0052m，=20%，地下原油粘度 4mPas，流体压缩系数 610-4 Mpa-1，裂缝内外压差 1400.0KPa,压裂液在裂缝中的粘度 40mPas,由实验得 C3=410-4分米。求综合滤失系数。 6-2-1 利用课本 230 页例题，计算相同流量时裂缝内（3 厘米700 厘米）流动的摩阻梯度。 6-2-2 计算直径为 0.84 毫米的砂粒(s=2650kg/m3)，在 n=0.6，K=0.09576Pas 的高温压裂液中的干扰沉降速度(设 C3=300

11、kg/m3)。 6-5-1 某井需进行水力压裂，基本参数如下： 1. 油层深度：2000 米 油层厚度：15 米 油层压力：210102 kPa 生产流压：15.0 MPa 孔隙度：15% 渗透率：20 毫达西 井径：439 油管直径： 212 套管直径：215 (内径 119.7mm，壁厚 10mm) 油层流体压缩系数：610-4(kg/cm2)-1 地层岩石弹性模量：2.5105kg/cm2 地层油粘度：2mPas 井距：300 米300 米。 2压裂液 流变参数：n=1.0 K=0.003kgsk/m2 密度：1000kg/m3 初滤失量：VSP=0 5滤失系数：C3=510-3分米3施

12、工参数 地层破裂梯度：0.18kg/cm2*m 泵排量：3m3/min 计划加砂量：10m3 砂子粒径：0.420.84mm 地面平均加砂比：0.15 试计算： （1） 前置液、携砂液、顶替液的最低用量及总液量； （2） 总注入时间； （3） 裂缝最大动态尺寸（顶替完毕时裂缝尺寸） ； （4） 填砂裂缝的导流能力； （5） 增产倍数。 要求：编写成计算机程序上机运行。 提示： 裂缝尺寸用公式（652） 、 （654）和（660） 、 （661） ； 双翼裂缝计算缝高取油层厚度； 取裂缝充填长度为动态缝长的 80%； 砂粒密度 2650 kg/m3砂子充填在缝内后得孔隙度取 0.35； 砂子能顺

13、利进入裂缝的条件为缝宽是砂径的 23 倍， 此题中取砂子能顺利进入裂缝的最小平均缝宽 2mm； 裂缝导流能力根据闭合压力及缝面上砂子浓度查图 611，如果砂子浓度不是 1 及 2 磅/英吋2时可用内插法； 所用计算公式中必须特别注意公式所用单位； 施工时采用油套管合压。 第七章第七章 酸处理技术酸处理技术 7-1-1 某灰岩气层井深 2000m，地层压力 23.0MPa，渗透率 0.1md，孔隙度 1%，有效厚度15m，岩石弹性系数 E=7.0104Mpa，泊松比 0.27，用 15%盐酸压裂，酸液在地层温度下的粘度=0.7 预测裂缝延伸压力 42.0 MPa。设计泵排量 2.6 米3/分，试

14、分别6求出压成双翼裂缝时，压开地层 10、20 及 30 分钟时的有效裂缝的单翼长度及酸液量（15%HCl 酸液（米3）及 3%的工业盐酸（公斤） ）并进行对比。 提示： 1 地层温度按 30计算； 2 缝高取地层有效厚度，预测形成双翼裂缝； 3 取 C/C0=0.1； 4 裂缝尺寸按吉尔兹玛公式计算； 5 H 的有效传质系数由书中查得。 7-1-2 某灰岩气层的有效厚度=40 米，温度 80用 15%浓度的盐酸溶液，排量 Q=2.4 米3/分，地层条件下：酸粘度为scm/10*6 . 022=，前置液造缝平均逢宽 W=0.6 厘米，酸液平均滤失速度 v=510-4米/分， 孔隙度12. 0=， K=0.0012m， 供油半径=300米。井半径=0.15 米，试求有效作用距离及增产比。