采油工程第一章作业分析
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采油工程知识点整理第一章油井流入动态IPR曲线:表示产量与流压关系曲线。
表皮效应:由于钻井、完井、作业或采取增产措施,使井底附近地层的渗透率变差或变好,引起附加流动压力的效应。
表皮系数:描述油从地层向井筒流动渗流情况的参数,与油井完成方式、井底污染或增产措施有关,可由压力恢复曲线求得。
井底流动压力:简称井底流压、流动压力或流压。
是油、气井生产时的井底压力。
.它表示油、气从地层流到井底后剩余的压力,对自喷井来讲,也是油气从井底流到地面的起点压力。
流压:原油从油层流到井底后具有的压力。
既是油藏流体流到井底后的剩余压力,也是原油沿井筒向上流动的动力。
流型:流动过程中油、气的分布状态。
采油指数:是一个反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件与渗油面积与产量之间的关系的综合指标。
可定义为产油量与生产压差之比,即单位生产压差下的油井产油量;也可定义为每增加单位生产压差时,油井产量的增加值;或IPR曲线的负倒数。
产液指数:指单位生产压差下的生产液量。
油井流入动态:在一定地层压力下油井产量和井底流压的关系,反应了油藏向该井供液能力。
气液滑脱现象:在气液两相流中,由于气体和液体间的密度差而产生气体超越液体流动的现象。
滑脱损失:因滑脱而产生的附加压力损失。
流动效率:油井在同一产量下,该井的理想生产压差与实际生产压差之比,表示实际油井完善程度。
持液率:在气液两相管流中,单位管长内液相体积与单位管长的总体积之比。
Vogel 方法(1968)①假设条件:a.圆形封闭油藏,油井位于中心;溶解气驱油藏。
b.均质油层,含水饱和度恒定;c.忽略重力影响;d.忽略岩石和水的压缩性;e.油、气组成及平衡不变;f.油、气两相的压力相同;g.拟稳态下流动,在给定的某一瞬间,各点的脱气原油流量相同。
②Vogel方程③利用Vogel方程绘制IPR曲线的步骤已知地层压力和一个工作点:a.计算b.给定不同流压,计算相应的产量:c.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线。
采油工程油田开采是指在地下油藏中钻井、注水、抽油、压裂等方式,将地下的石油资源开采出来。
而采油工程是指对油田进行勘探、设计、施工、运营等综合技术及管理过程,目的是提高油田产量、缩短采油周期、降低成本,使得石油开采更加高效、安全、经济。
一、采油工程的勘探阶段1. 地质勘探:通过勘探手段分析掌握地下油藏的分布、储存方式、构造和性质等信息,确定采油区的范围和油藏的类型、储量等基本情况。
2. 实验室分析:包括对原油、岩石等样品进行分析,了解原油品质、物性及岩石力学性质等重要参数,为采油工程设计提供基础数据。
3. 地质建模:根据地质勘探和实验室分析所得数据,进行三维地质模型的建立,分析油藏的分布、特征、储量等信息,并确定最优的开采方案。
二、采油工程的设计阶段1. 井的设计:根据油藏特征和地质建模结果,确定井的位置、深度、产量、保护措施等信息,设计钻井方案,并进行井壁完整性和稳定性分析。
2. 油井完井工程:包括完井设计、固井设计、井口装置设计等,以确保井内管道的完整性,提高油井的采油效率和井眼环境的安全性。
3. 人工提高采油设计:人工提高采油的方法包括水驱、蒸汽吞吐、二次采油、聚集物注入等,设计人工提高采油方案,确保油井的正常运行。
三、采油工程的施工阶段1. 钻井施工:根据钻井设计方案,进行钻井施工,完成井身和井口的建设。
2. 井口建设:根据井口装置设计方案,进行井口建设,包括井口设施、防溢环和泥浆池建设。
3. 完井施工:根据井的完井设计方案,进行完井施工,包括完井管道连接、固井、调整支架和通风等操作。
4. 井眼环境治理:随着采油时间的延长,油井井眼会存在积水、堵塞等问题,需要进行环境治理,保证正常采油作业。
四、采油工程的运营阶段1. 井的日常管理:包括井口检查、巡视、测量、刺探等操作,维护油井的正常运行和减少生产中的故障。
2. 油田生态环境维护:采油过程中会对油田环境造成一定程度上的影响,需要进行生态环境维护,保护自然环境生态平衡。
第一题生产初期假设该井可以自喷生产,井筒中的流动可以分为两段。
下部分泡点压力以下为纯液流,上端低于泡点压力之后为气液两相流。
忽略加速度压力梯度部分。
为了简化计算,大概确定摩阻压力梯度的比例,讲井筒管流分为两部分,纯液流和气液两相流。
以第一组数据为例,根据混合液的密度可以得到液柱高600.92m ,气液混合物高度899.08m 。
(1) 纯液柱段摩阻压降和总压降计算: 油藏条件下的原油密度:o a s goi oR B ρργρ+=根据油层物理第一章的内容,我们可以得到油藏条件下的溶解气油比3325.94/s R m m =于是可得油藏条件下的原油密度:3831.88/oi kg m ρ=原油析出气体前可忽略压力所引起的密度变化,因此该段原油密度可近似取原始条件下的原油密度。
于是该段的平均密度:3(110%)10%848.7/m oi w kg m ρρρ=-+⨯=重力压力梯度:/h m dp dh gρ=⨯原油流速:()/86400m o o w w q q B q B =+雷诺数:Re m mmDv N ρμ=其中粘度为油水的体积加权平均值,原油的粘度根据油层物理学中相关公式得到。
根据雷诺数的大小,所给四组生产条件下的流动皆为水力光滑区。
故有:14Re0.3164f N =摩擦损失梯度:2/2m mf v dp dh fD ρ=(2) 气液共存段摩阻压降及总压降计算: 为简化运算,气液共存段不分段,使用Orkiszewski 方法进行计算。
该段平均压力为:(9+0.1)/2=4.505MPa ,按照温度梯度计算中点温度值作为该段平均温度。
气,液的就地流量:00()86400p s og p TZ R R q q pT -=86400o o w wl q B q B q +=按照Orkiszewski 方法流型划分原则,分别计算L B (泡流界限),L S (段塞流界限)等等,并分析不同产量下的流型。
采油工程:油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏或井筒采取的各项工程技术措施的总称。
油井生产系统可分为三个子系统:油层中渗流,井筒中流动,在地面管线中的水平或倾斜管流。
油井流入动态是指在一定地层压力下,油井产量与井底流压的关系,流入动态曲线,简称IPR P1 IPR曲线IPR为直线时:斜率越大,生产能力越强,反之亦然。
就单井而言,IPR 曲线反映了油层向井的供给能力(即产能)J。
称为采油指数,其数值等于单位生产压差下的油井产量。
因此可用它来评价和分析油井的生产能力。
(物理意义)单相原油渗流条件下的IPR曲线为直线,其斜率的负倒数即为采油指数,在纵坐标(压力)上的截距即为平均地层压力。
油井流压降低到油层静压(14.3MPa)之前,油层不出油,水层产出的一部分水转渗入油层,油井含水为100%滑脱现象:由于气相密度明显小于液相密度,在上升流动中,气相的流动速度会快于液相。
这种由于两相间物性差异所产生的气相超越液相流动称为滑脱现象。
H L=(单位管段内液相容积)p,T/单位管段总容积=A L/A持液率表示在气液两相流动状态(压力p和温度T)下,液相所占单位管段容积的份额。
其实质是指在两相流动的过程段面上,液相面积A L占总过流断面面积A的份额。
故HL又称面积含液率、真实含液率、液相存容比或液相相持留率。
HL为0和1分别表示单相气流和单相液流;而0<H L<1表示气液两相流动。
持液率:表示两相流动中气液混合物密度的重要参数。
一般采用实验和因次分析方法确定,用于描述复杂的相间滑脱现象,即液相滞留效应。
真实速度:某相的平均速度实质是指气、液相在各自所占流通面积上的就地局部速度的平均值,常称为气、液的真实速度。
表观速度:即为该相的平均速度。
存在滑脱时,由于v L<v G,,显然H L>λL因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失降低滑脱损失:1降低管径2增大气液比垂直管气液两相流流型:1泡状流:气相以分散的小气泡分布于液相中,在管子中央的气泡较多,靠近管壁的气泡较少,小气泡近似球形。