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1、课题名称：地层及井筒流动第一题课题名称：地层及井筒流动第一题油层厚度油层厚度5m5m 中深中深1500m1500m 地层压力系数地层压力系数1.151.15 地温梯度地温梯度-2.90C/100m-2.90C/100m 原油饱和压力原油饱和压力10.0MPa10.0MPa 含水率为含水率为10%10% 生产气油比生产气油比25m25m3 3/t/t 原油相对密度原油相对密度0.850.85 天然气相对密度天然气相对密度0.70.7 500C500C脱气原油粘度脱气原油粘度30mPa.s30mPa.s 该井射孔完井，孔密该井射孔完井，孔密2424孔孔/m/m，孔径，孔径14mm14mm，油管内径
2、，油管内径62mm62mm。该井试油资料如下该井试油资料如下: :基础数据资料基础数据资料流量（流量（m3/dm3/d）17.517.541.641.650.450.459.859.8流压（MPa）14.112.912.512.1题目一题目一为便于在后续的设计计算中简化进行井筒压力损失计算，试设定一般生产条件，通过不同产量下的井试设定一般生产条件，通过不同产量下的井筒摩阻及总压力损失的计算，筒摩阻及总压力损失的计算，确定井筒摩擦压力梯度占总压力梯度的大约比例，以及该比例与产量的大致关系。生产条件：直井自喷生产生产条件：直井自喷生产一、一、纯液柱段摩阻压降和总压降计算纯液柱段摩阻压降和总压降计算
3、（1 1）油藏条件下溶解气油比的计算：）油藏条件下溶解气油比的计算： 原油的原油的APIAPI度：度： 地面脱气原油的有效分子量：地面脱气原油的有效分子量： 泡点压力系数：泡点压力系数： 天然气的摩尔分数天然气的摩尔分数： 使用Lastater公式计算RsRs: : 由于溶解气油比大于溶解气油比大于21.2521.25,取（2）雷诺数的计算）雷诺数的计算油藏条件下原油的密度为油藏条件下原油的密度为：取纯油流的原油密度等于油藏条件下原油的密度，该该段的平均密度：段的平均密度：重力压力梯度为重力压力梯度为：混合流体粘度的计算：混合流体粘度的计算：雷诺数的计算：雷诺数的计算：，属于一、一、纯液柱段摩
4、阻压降和总压降计算纯液柱段摩阻压降和总压降计算（3 3）摩擦损失梯度的计算）摩擦损失梯度的计算一、一、纯液柱段摩阻压降和总压降计算纯液柱段摩阻压降和总压降计算（5）摩阻压降计算）摩阻压降计算（4 4）纯油流高度的计算）纯油流高度的计算油层压力：油层压力：纯油流压力降：纯油流压力降：纯油流高度：纯油流高度：摩擦损失梯度为摩擦损失梯度为：二、气液两相总压降和摩阻压降计算二、气液两相总压降和摩阻压降计算已知：已知：PwfPwf=14.1MPa Q=17.5m3/d=14.1MPa Q=17.5m3/d（1 1）确定起始点压力）确定起始点压力 P1=10MPa 计算深度增量 Z=(1500-608)=
5、892 分段数 N=1 假设井口压力为1.4MPa 计算 , 下的流体性质 参数及流动参数,由平均温度和压力计算得 Rs=21.25 Bo=1.068,Z=0.933 l=2.733mPa.s g=0.0122mPa.s, =0.0167 =1.293（Beggs-Brill方法）方法）二、气液两相总压降和摩阻压降计算二、气液两相总压降和摩阻压降计算u原油密度原油密度: :u u天然气密度天然气密度: :u 气液就地流量气液就地流量: :u就地的气体、液体及混合物的表观流速就地的气体、液体及混合物的表观流速：u qg=0二、气液两相总压降和摩阻压降计算二、气液两相总压降和摩阻压降计算液、气及总
6、的质量流量液、气及总的质量流量 入口体积含液率（无滑脱持液率）入口体积含液率（无滑脱持液率） 弗鲁德数弗鲁德数 液体速度准数液体速度准数二、气液两相总压降和摩阻压降计算二、气液两相总压降和摩阻压降计算(2)(2)确定流型确定流型因为因为 所以判断为过渡流。所以判断为过渡流。二、气液两相总压降和摩阻压降计算二、气液两相总压降和摩阻压降计算（3 3）根据流型计算）根据流型计算 由于流型为过渡流，查表由于流型为过渡流，查表1-61-6和和1-71-7得：得：二、气液两相总压降和摩阻压降计算二、气液两相总压降和摩阻压降计算(4)(4)计算阻力系数计算阻力系数 其中：其中，二、气液两相总压降和摩阻压降计
7、算二、气液两相总压降和摩阻压降计算(5)(5)利用公式计算压力梯度利用公式计算压力梯度 和压力降和压力降和(6)(6)计算该段末端的压力计算该段末端的压力二、气液两相总压降和摩阻压降计算二、气液两相总压降和摩阻压降计算(7)(7)取取所以假设值合理。(8)(8)井下压力为14.1mPa，井口压力为1.4mPa，所以总压力损失为12.7mPa。892m处至井口的压力损失为10-1.4=8.6mPa。摩擦损失梯度为 ，摩擦损失为2583pa.，二、气液两相总压降和摩阻压降计算二、气液两相总压降和摩阻压降计算(9)同理同理 , 时,井底压力为12.9mPa， 井口假设为0.3mPa，所以总压力损失为
8、12.6mPa。1141m 至井口的压力损失为10-0.3=9.7mPa。摩擦损失梯度为， 摩擦损失为13945Pa.度为 , 时,井底压力为12.5mPa，井口假设为0.2mPa，所以总压力损失为12.3mPa。，二、气液两相总压降和摩阻压降计算二、气液两相总压降和摩阻压降计算 ， 时，井底压力为12.1mPa，井口假设为0.1mpa，所以总压力损失为12mPa。1240至井口的压力损失为10-0.1=9.9mPa。摩擦损失梯度 为 ，摩擦损失为26642Pa.1190m至井口的压力损失为10-0.2=9.8mPa。摩擦损失梯度为 ，摩擦损失为20304Pa.总结（上下段）总结（上下段）数据
9、数据井筒摩阻损井筒摩阻损失失/pa/pa压力损失压力损失/ /mpampa摩阻损失梯摩阻损失梯度度pa/mpa/m压力损失梯压力损失梯度度mpampa/m/m梯度比梯度比1 13709.093709.0912.4512.452.472.478300.008300.000.03%0.03%2 216984.2116984.2112.4012.4011.3211.328266.678266.670.14%0.14%3 323967.9723967.9712.3512.3515.9815.988230.008230.000.19%0.19%4 430792.1930792.1912.2812.282
10、0.5320.538186.678186.670.25%0.25%由Beggs-Brill方法按压力增量迭代法通过编程计算得到的结果如下表：总结（上下段）总结（上下段）绘制比例与产量的关系如下：程序文本程序文本#includevoid main()float pg,pl,po,Yg,pa,P,To,Z,T,Po,Rs,Rp,Qo,Qg,Ql,Bo,Vm,Gm;scanf(%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f,&po,&pa,&Rs,&Yg,&Bo,&P,&To,&Z,&T,&Po,&Rp,&Qo);pl=(po+pa*Rs*Yg)/Bo;pg=(Yg*pa*P*To)/(Z*T*P
11、o);Qg=(Po*T*Z*Qo)*(Rp-Rs)/(86400*P*To);Ql=Qo*Bo/86400;Vm=Qg/0.003+Ql/0.003;Gm=pl*Ql+pg*Qg;printf(%f %f %f %f %f %fn,Qg,Ql,Vm,Gm,pl,pg); return 0;程序文本程序文本#include#include void main()float pg,pl,F,Yg,pa,P,To,Z,T,Po,Rs,Rp,Qo,Qg,Ql,Bo,Ap,Vsl,Vsg,Vm,El,Nfr,Nvl,L1,L2,L3,L4;scanf(%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f,&Po
12、,&T,&Z,&Rp,&Rs,&Qo,&P,&To,&Bo,&pl,&F);Qg=(Po*T*Z*Qo)*(Rp-Rs)/(86400*P*To);Ql=Qo*Bo/86400;Vsl=Ql/0.003;Vsg=Qg/0.003;Vm=Vsl+Vsg; El=Ql/(Ql+Qg);Nvl=Vsl*pow(pl/(9.81*F),0.25);Nfr=Vm*Vm/(9.81*0.062); L1=316*pow(El,0.302);L2=0.0009252*pow(El,-2.4684);L3=0.1*pow(El,-1.4516);L4=0.5*pow(El,-6.738);printf(%f
13、%f %f %f %f %f %fn,El,Nfr,Nvl,L1,L2,L3,L4); return 0;程序文本程序文本#include#include void main()float a,b,c,d,e,f,g,El,Nfr,Nvl,H1,H2,C,five;scanf(%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f,&a,&b,&c,&d,&e,&f,&g,&El,&Nvl,&Nfr);H2=a*pow(El,b)/pow(Nfr,c);C=(1-El)*log(d*pow(El,e)*pow(Nvl,f)*pow(Nfr,g);five=1+0.3*C;H1=H2*five;printf(
14、%f %f n,H1,C); return 0;程序文本程序文本#include#include void main()float Vm,pl,El,pg,ndl,ndg,Nre,rmna1,rmna,S;scanf(%f%f%f%f%f%f%f,&Vm,&pl,&pg,&El,&ndl,&ndg,&S); Nre=0.062*Vm*(pl*El+pg*(1-El)/(ndl*El+ndg*(1-El);rmna1=0.0056+0.5/pow(Nre,0.32);rmna=rmna1*pow(2.718,S);printf(%fn,rmna); return 0;程序文本程序文本#includevoid main()float pg,pl,H1,rmna,Gm,Vm,Vsg,P,gradient,V1,V2,V3;scanf(%f%f%f%f%f%f%f%f,&pl,&pg,&H1,&rmna,&Gm,&Vm,&Vsg,&P);V1=(pl*H1+pg*(1-H1)*9.81;V2=rmna*Gm*Vm/(2*0.062*0.003);V3=(pl*H1+pg*(1-H1)*Vm*Vsg/P;gradient=0-(V1+V2)/(1-V3);printf(%fn,gradient); return 0;
