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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。