東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計采油工程部分井筒壓力分布計算

1、. . . . 東北石油大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書課程 石油工程課程設(shè)計 題目 井筒壓力分布計算 專業(yè)石油工程二猛學(xué)號 5 主要容、基本要求、主要參考資料等1. 設(shè)計主要容：根據(jù)已有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用所學(xué)的專業(yè)知識，完成自噴井系統(tǒng)從井口到井底的所有相關(guān)參數(shù)的計算，最終計算井筒的壓力分布。 計算出油井溫度分布； 確定平均溫度壓力條件下的參數(shù)； 確定出摩擦阻力系數(shù)； 確定井筒的壓力分布；2. 設(shè)計基本要求：要求學(xué)生選擇一組基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在教師的指導(dǎo)下獨立地完成設(shè)計任務(wù)，最終以設(shè)計報告的形式完成本專題設(shè)計，設(shè)計報告的具體容如下： 概述； 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 能量方程理論； 氣液多相垂直管流壓力梯度的摩擦損失系數(shù)法； 設(shè)計

2、框圖與結(jié)果； 結(jié)束語； 參考文獻。設(shè)計報告采用統(tǒng)一格式打印，要求圖表清晰、語言流暢、書寫規(guī)，論據(jù)充分、說服力強，達到工程設(shè)計的基本要求。3. 主要參考資料：王鴻勛，琪等，采油工藝原理，石油工業(yè)，1997濤平等，石油工程，石油工業(yè)，2000萬仁溥等，采油技術(shù)手冊第四分冊機械采油技術(shù)，石油工業(yè)，1993完成期限 2013年7月1日2013年7月20日指導(dǎo)教師 文專業(yè)負責人 王立軍 2013年6月25日39 / 49目 錄第1章概述11.1 設(shè)計的目的和意義11.2 設(shè)計的主要容1第2章基礎(chǔ)數(shù)據(jù)2第3章能量方程理論33.1 能量方程的推導(dǎo)33.2多相垂直管流壓力分布計算步驟6第4章氣液多相垂直管流壓

3、力梯度的摩擦損失系數(shù)法84.1 基本壓力方程84.2 平均密度平均流速的確定方法84.3 摩擦損失系數(shù)的確定114.4 油氣水高壓物性參數(shù)的計算方法124.5井溫分布的的計算方法164.6實例計算17第5章設(shè)計框圖與結(jié)果215.1 設(shè)計框圖215.2 設(shè)計結(jié)果22結(jié)束語29參考文獻30附錄31第1章 概 述1.1 設(shè)計的目的和意義目的：確定井筒沿程壓力損失的流動規(guī)律，完成自噴井系統(tǒng)從井口到井底的所有相關(guān)參數(shù)的計算，運用深度迭代方法計算多相垂直管流的壓力分布。意義：利用所學(xué)的專業(yè)知識，結(jié)合已有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，最終計算井筒的壓力分布。對于油氣井的優(yōu)化設(shè)計、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)與測試技術(shù)的預(yù)測性與精確性具有重要的現(xiàn)

4、實意義。1.2 設(shè)計的主要容根據(jù)已有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用所學(xué)的專業(yè)知識，完成自噴井系統(tǒng)從井口到井底的所有相關(guān)參數(shù)的計算，最終計算井筒的壓力分布。 計算出油井溫度分布； 確定平均溫度壓力條件下的參數(shù)； 確定出摩擦阻力系數(shù)； 確定井筒的壓力分布；詳見第四章。第2章 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表見下表（表2-1）表2-1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表地面脫氣原油密度（kg/m3）841地層水比熱（J/kg）4400天然氣密度（kg/m3）0.929天然氣比熱（J/kg）2227水密度（kg/m3）1000天然氣分類（貧氣或富氣）富氣水油比（m3/m3）0.1井號B1-112-P56井口溫度（）15井深（m）1082地溫梯度（/100m

5、）3.15油管徑（mm）62傳熱系數(shù)（W/m）2.75油壓（MPa）0.64飽和壓力（MPa）6.28日產(chǎn)油量（t/d）40.5原油比熱（J/kg）2200日產(chǎn)氣量（m3/d）2444.7第3章 能量方程理論3.1 能量方程的推導(dǎo)流體流動系統(tǒng)都可根據(jù)能量守恒定律寫出兩個流動斷面間的能量平衡關(guān)系：進入斷面1的流體能量+在斷面1和2之間對流體額外所做的功-在斷面1和2之間耗失的能量=從斷面2流出的流體的能量 根據(jù)流體力學(xué)與熱力學(xué),對質(zhì)量為m的任何流動的流體，在某一狀態(tài)參數(shù)下（P、T）和某一位置上所具有的能量包括：能U；位能mgh；動能；壓縮或膨脹能。 據(jù)此，就可以寫出多相管流通過斷面1和斷面2的流

6、體的能量平衡關(guān)系。為了得到各種管流能量平衡的普遍關(guān)系，選用傾斜管流。 （3-1）式中 流體質(zhì)量，公斤；流體體積，；壓力，帕；重力加速度， ；管子中心線與參考水平面之間的夾角，度； 液流斷面沿管子中心線到參考水平面的距離，米； 圖1-1 流體流動示意圖流體的能，包括分子運動所具有的部動能與分子間引力引起的部位能以與化學(xué)能、電能等，焦爾；流體通過斷面的平均流速，米/秒。（3-1）式中，除了能外，其他參數(shù)可用測量的辦法求得。能雖然不能直接測量和計算其絕對值，但可求得兩種狀態(tài)下的相對變化。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，對于可逆過程：或式中 dq為系統(tǒng)與外界交換的熱量；dU和pdV分別為系統(tǒng)進行熱交換時，在系統(tǒng)所

7、引起的流體能的變化和由于流體體積改變dV后克服外部壓力所做的功。對于像我們這里所研究的這種不可逆過程來講：式中 dqr摩擦產(chǎn)生的熱量。若以dlw表示摩擦消耗的功，則由上式可得：或 （3-2）改寫（3-1）式，可得到兩個流動斷面之間的能量平衡方程：（3-1a）將（3-1a）式寫成微分形式：（3-1b）將（3-2）式代入（3-1b）式，并簡化后得：（3-3）積分上式我們就可得到壓力為P1和P2兩個流動斷面的能量平衡方程： （3-3a）取單位質(zhì)量的流體m=1，將代入（3-3）式后得： （3-3b）式中 流體密度，。用壓力梯度表示，則可寫為： （3-4）由此可得： 式中 單位管長上的總壓力損失（總壓力

8、降）；由于動能變化而損失的壓力或稱加速度引起的壓力損失；克服流體重力所消耗的壓力；克服各種摩擦阻力而消耗的壓力。令則 根據(jù)流體力學(xué)管流計算公式式中 f摩擦阻力系數(shù)；d管徑，米。在Z的方向為由下而上的坐標系中為負值，如果我們?nèi)檎?，則 （3-5）（3-5）式是適合于各種管流的通用壓力梯度方程。對于水平管流，因=0，。若用x表示水平流動方向的坐標，則 （3-6）對于垂直管流，,sin=1 ，若以h表示高度，則 （3-7）為了強調(diào)多相混合物流動，將方程中的各項流動參數(shù)加下角標“m”,則式中 m多相混合物的密度；vm多相混合物的流速；fm多相混合物流動時的摩擦阻力系數(shù)。單相垂直管液流的；單相水平管液

9、流的與均為零。對于氣-液多相管流，如果流速不大，則很小，可以忽略不計。只要求得m、vm與fm就可計算出壓力梯度。但是，如前所述，多相管流中這些參數(shù)沿程是變化的，而且在不同流動型態(tài)下的變化規(guī)律也各不一樣。所以，研究這些參數(shù)在流動過程中的變化規(guī)律與計算方法是多相管流研究的中心問題。不同研究者通過實驗研究提出了各自計算這些參數(shù)的方法。3.2 多相垂直管流壓力分布計算步驟 按氣液兩相管流的壓力梯度公式計算沿程壓力分布時，影響流體流動規(guī)律的各相物理參數(shù)(密度、粘度等)與混合物的密度、流速都隨壓力和溫度而變，而沿程壓力梯并不是常數(shù)，因此氣液兩相管流要分段計算以提高計算精度。同時計算壓力分布時要先給出相應(yīng)管

10、段的流體物性參數(shù)，而這些參數(shù)又是壓力和溫度的函數(shù)，壓力卻又是計算中要求的未知數(shù)。因此，通常每一管段的壓力梯度均需采用迭代法進行。有兩種迭代方法：用壓差分段、按長度增量迭代和用長度分段、按壓力增量迭代。 用壓差分段、按長度增量迭代的步驟是： 1) 已知任一點(井口或井底)的壓力作為起點，任選一個合適的壓力降作為計算的壓力間隔； 2) 估計一個對應(yīng)的長度增量,以便根據(jù)溫度梯度估算該段下端的溫度； 3) 計算該管段的平均溫度與平均壓力，并確定在該和下的全部流體性質(zhì)參數(shù)；4) 計算該管段的壓力梯度5) 計算對應(yīng)于的該段管長 ； 6) 將第5)步計算得的與第2)步估計的進行比較，兩者之差超過允許圍，則以

11、計算的作為估計值，重復(fù)2)5)的計算，直至兩者之差在允許圍為止； 7) 計算該管段下端對應(yīng)的長度與壓力=,(i=1,2,3,n) 8) 以處的壓力為起點，重復(fù)第2)7)步，計算下一管段的長度和壓力，直到各段的累加長度等于或大于管長(L)時為止。第4章 氣液多相垂直管流壓力梯度的摩擦損失系數(shù)法4.1 基本壓力方程摩擦損失系數(shù)法計算壓力梯度的基本方程：式中計算段的混合物平均密度，kg/m3；計算段的混合物平均流速，m/s；計算段的摩擦損失系數(shù)，無因次；D管徑，m；g重力加速度，9.807m/s2；計算管段的平均壓力梯度，Pa/m。如果用混合物流量表示流速，則上式可寫成：式中q0地面脫氣原油的產(chǎn)量，

12、m3/s；Wt隨1 m3地面脫氣原油同時產(chǎn)出的油、水、氣混合物的總質(zhì)量，Kg/m3；其他符號與單位同前。4.2平均密度、平均流速的確定方法自噴井沿井筒自下而上各個流過斷面處油、氣、水混合物質(zhì)量是始終不變的，而體積流量Qmt和平均流速逐漸增大，所以油、氣、水混合物的重度逐漸減小。但是，油井穩(wěn)定生產(chǎn)時，單位時間生產(chǎn)的地面（脫氣）原油體積是不變的，并從生產(chǎn)日報表中直接查到。為了找出油、氣、水混合物的體積流量Qmt沿井筒的變化規(guī)律，取固定值1m3地面脫氣原油的體積，作為研究混合液流的參考值，則有：式中 q0產(chǎn)油量，m3/s；Vt在某壓力和溫度下，伴隨每生產(chǎn)1m3地面脫氣原油的油、水、氣總體積m3，/m

13、3,即：地面每生產(chǎn)1m3脫氣原油，在壓力P和溫度T下油應(yīng)具有的體積，等于1m3脫氣原油乘以該壓力、溫度條件下的體積系數(shù)。Bo隨壓力P和溫度T的變化關(guān)系，可由高壓物性資料得出。當?shù)孛婷可a(chǎn)1m3脫氣原油時，在壓力P和溫度T下，水應(yīng)具有的體積可通過生產(chǎn)油水比Vw來表示。生產(chǎn)油水比等于產(chǎn)油量比產(chǎn)油量，單位為m3/ m3。由于水壓縮性很小，可以認為井筒各流過斷面處水的體積是不變的。當?shù)孛婷可a(chǎn)1m3脫氣原油時，在壓力P和溫度T下天然氣應(yīng)具有的體積Vg可作如下分析，并通過氣體狀態(tài)方程式求得。設(shè)Rp生產(chǎn)油氣比，等于產(chǎn)氣量比產(chǎn)油量，m3/ m3；Rs溶解油氣比，m3/ m3。即在壓力P和溫度T下，溶解在相當

14、于1m3地面脫氣原油中的天然氣量。所以原來在壓力P和溫度T時，伴隨每生產(chǎn)1m3地面脫氣原油的天然在標準狀態(tài)下所占有的體積為：但是，還需要氣休狀態(tài)方程式將Vg0換算到某壓力P與溫度T下的體積。根據(jù)氣體狀態(tài)方程式，知：式中 P0標況壓力（絕對），100KPa；T0標況溫度，293K；Vg0在標準壓力和溫度下的天然氣的體積，m3；P壓力（絕對），Pa；T溫度，K；Vg在壓力P和溫度T下的天然氣的體積，m3；Z0、Z氣體在標準狀態(tài)與某壓力、溫度下的壓縮因子、無因次。所以，當Z0=1時，由上式可整理得：由上面兩式可得出當?shù)孛婷可a(chǎn)1m3脫氣原油時，在壓力P和溫度T下，天然氣（自由氣）應(yīng)具有的體積為：綜合

15、以上的分析，當?shù)孛婷可a(chǎn)1m3脫氣時，在某流過斷面處油、氣、水混合物在壓力P和溫度T下的體積為：當P1和P2相差不大時，可以用上式來計算某壓力（P1和P2）和溫度（T1和T2）圍Vt的平均值。只是上式中P應(yīng)該采用P1和P2的平均值Pavg，T應(yīng)該采用該溫度圍的平均值Tavg。其它隨壓力和溫度而變化的各值如Bo、Z、Rs等也應(yīng)該采用Pavg和Tavg下的值。于是得：平均密度為：式中在平均壓力和平均溫度下，油、氣、水混合物的密度，Kg/m3；Wt與1m3地面脫氣原油同時產(chǎn)出的油、氣、水混合物總質(zhì)量，Kg/m3；與1m3地面脫氣原油同時產(chǎn)出的油、氣、水混合物在平均壓力和平均溫度下的總體積，m3/ m

16、3?？傎|(zhì)量Wt為：式中o地面脫氣原油密度，Kg/m3；g天然氣密度（標準條件下），Kg/m3；w水的密度，Kg/m3；Vw水油比，m3/ m3?；旌衔锲骄魉伲菏街性谄骄鶋毫蜏囟认拢从嬎愎芏危┯汀?、水混合物的平均流速，m/s。4.3摩擦損失系數(shù)的確定 摩擦損失系數(shù)是利用由礦場資料相關(guān)的關(guān)系確定。 兩相雷諾數(shù)與單相雷諾數(shù)的關(guān)系為： =式中 氣相雷諾數(shù)（純氣體流動的雷諾數(shù)）液相雷諾數(shù)（純液體流動的雷諾數(shù)）平均溫度和平均壓力下氣體的粘度，Pa·s；平均溫度和平均壓力下液體的粘度，Pa·s；與氣液質(zhì)量比有關(guān)的常數(shù)。 油、水、氣三相混合物的液相粘度在未發(fā)生乳化的情況下，可根據(jù)相

17、應(yīng)條件下油的粘度。和水的粘度按體積加權(quán)平均求得，式中含水（體積比），小數(shù)； 常數(shù)a和b的選取，應(yīng)當使兩相流在任一極端情況下，即只單相流時，兩相雷諾數(shù)也應(yīng)隨著成為相應(yīng)的單相雷諾數(shù)，一般取a、b為：式中K氣、液質(zhì)量比，無因次； 根據(jù)礦場資料繪制相關(guān)曲線時選定的常數(shù)。 利用油田自噴井資料做的曲線，在取=10、=1時有較好的相關(guān)性。則兩相雷諾數(shù)為：再利用下式求取摩擦損失系數(shù)其中：4.4油氣水高壓物性參數(shù)的計算方法4.4.1 溶解油氣比需要先計算天然氣在689.5kPa表壓下的相對密度：式中，689.5kPa表壓下的天然氣相對密度，無因次；壓力（絕對）和溫度下的天然氣相對密度，無因次；溫度，；壓力（絕對

18、），kPa；標準狀態(tài)下，原油的相對密度，無因次。求得天然氣的在689.5kPa表壓下的相對密度后，再利用下式即可求得溶解油氣比：式中C1、C2、C3系數(shù)，其值見表； P 壓力（絕對），kPa。系數(shù)0.87620.8762C1C2C30.03621.093725.72400.01781.187023.93104.4.2 原油體積系數(shù)1、當時系數(shù)C1、C2、C3的值如下表所示：系數(shù)0.87620.8762C1C2C34.677×10-41.751×10-5-1.811×10-84.670×10-41.100×10-51.337×10-92

19、、當時其中，式中 泡點壓力下的原油體積系數(shù)，m3/m3；a1=-1433.0；a2=5.0；a3=17.2；a4=-1180.0；a5=12.61；a6=105。4.4.3 天然氣壓縮系數(shù)當天然氣的壓力低于35MPa時，它的壓縮系數(shù)可以按下式計算：其中，式中 Z天然氣的壓縮系數(shù)，無因次；對比溫度，無因次； T溫度，K；天然氣的假臨界溫度，K天然氣的對比度，無因次；天然氣的對比壓力，無因次；天然氣的假臨界壓力，kPa。天然氣的假臨界溫度和假臨界壓力，可以根據(jù)不同情況按下列公式計算：1、富氣當天然氣的相對密度（空氣為1）時當時2、貧氣當時當時按上式計算Z值時，需要使用迭代法。一般從設(shè)Z=1開始，迭

20、代五次即可。4.4.4 原油粘度1、地面脫氣原油的粘度其中2、飽和原油的粘度其中4.4.5 天然氣的粘度其中式中，管道條件下天然氣的黏度，mPa·s；管道條件下天然氣的密度，103 Kg /m3。4.4.6 水的粘度式中水的粘度，mPa.s4.5 井溫分布計算方法 由地面到油層溫度是按地溫梯度逐漸增加的。所謂地溫梯度，即深度每增加100m地層溫度的升高值。而在井筒中，由于地層流體不斷地向上流動，地層流體便作為熱載體將熱量也不斷地攜帶上來。通過套管、水泥環(huán)向地層傳導(dǎo)。因此，井溫總是比地溫要高。 流體的物性參數(shù)隨溫度變化，因此，計算應(yīng)采用井溫來進行流體參數(shù)計算。 計算常規(guī)采油和井筒加熱時

21、沿井深溫度分布的基本方程為：對于常規(guī)采油來說，可取式中油管中L位置處原油的溫度，；總傳熱系數(shù)，W/(m)；井底原油溫度，；地層溫度梯度，/m；重力加速度，m/s2；熱源，W/m；計算段起點高度(井底為0)，m；水當量，W/。水當量可如下計算：式中原油的質(zhì)量流量，kg/s；水的質(zhì)量流量，kg/s；井筒中氣體質(zhì)量流量，kg/s；產(chǎn)出原油的比熱，J/(kg)；產(chǎn)出水的比熱，J/(kg)；產(chǎn)出天然氣的比熱，J/(kg)。在同一口油井，地溫梯度m和井底溫度都是不變的，傳熱系數(shù)則受地層物性和地層熱阻、油管環(huán)形空間介質(zhì)與其物性和油井的產(chǎn)量等多種因素的影響，而產(chǎn)量對的影響較小。故在一定的地層條件與井筒狀況下，

22、也可近似地認為為一常數(shù)。這樣，整個井筒的溫度分布就只受與油井產(chǎn)量有關(guān)的水當量W和距井底的距離L的影響。4.6 實例計算 某含水自噴井產(chǎn)油量,產(chǎn)氣量，油壓，徑D=62mm，油井深1082m，試求井底壓力。解：用深度增量迭代方法計算。1.選取壓力間隔=500KPa，假設(shè)對應(yīng)的深度增量=50m,2.從井口起計算第一段的平均壓力與溫度：平均壓力根據(jù)井口溫度、地溫梯度與假定的h1算得的平均溫度=302.49K(即29.34)。3.確定下的流體性質(zhì)參數(shù)：溶解油氣比Rs=3.607m3/m3，天然氣粘度g=0.010984mPas,氣體壓縮因子Z=0.9733，原油體積系數(shù)Bo=1.0256，原油粘度o=2

23、0.945mPas,原油密度o=841Kg/m3, g=0.929 Kg/m3水的粘度w=0.8968mPas4.計算混合物平均密度計總質(zhì)量Wt（1）下的氣體體積Vg 生產(chǎn)油氣比 m3/m3 P0=100KPa,T0=20（2）下的混合物總體積Vt（3）混合物的總質(zhì)量Wt(4) 計算混合物的平均密度5.計算摩擦損失系數(shù)（1）氣相雷諾數(shù)（2）液相雷諾數(shù)（3）氣、液質(zhì)量比（4）兩相雷諾數(shù)其中：6.計算壓力梯度與深度增量7.比較深度增量的假設(shè)值和計算值如果取=0.01m，則所以，將135.41作為新的假設(shè)值，從第2步重新開始計算，即第二次迭代，直到滿足要求后再開始計算第二段。第5章 設(shè)計框圖與結(jié)果開

24、始輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)5.1 設(shè)計框圖確定起點壓力與計算濃度Z和分段數(shù)假設(shè)溫度梯度k=1初設(shè)計算段壓降P，并計算下端壓力根據(jù)相關(guān)公式求出平均溫度與平均壓力下流體物性參數(shù)確定平均溫度與平均壓力根據(jù)流體物性參數(shù)求出氣液混合物壓力梯度NoP21=P22|P22-P11 |0Yes以下端為起點YesNok=k+1結(jié)束5.2 運行界面5.2.1 程序進入主界面.5.2.2 程序運行主界面5.2.3 數(shù)據(jù)計算結(jié)果顯示界面5.3 設(shè)計結(jié)果表5-3-1 計算結(jié)果數(shù)據(jù)表井深壓力溫度平均密度原油粘度溶解油氣比原油體積系數(shù)天然氣壓縮系數(shù)天然氣粘度水的粘度(m)(MPa)()(Kg/m3)(mPas)(m3/m3)(m3/m

25、3)(mPas)（mPa·s)00.74 28.65 128.45 22.31 2.56 1.0220 0.980 0.0109 0.91 200.90 29.21 154.02 21.41 3.24 1.0240 0.976 0.0110 0.90 401.04 29.76 175.15 20.67 3.83 1.0270 0.972 0.0110 0.89 601.17 30.32 193.59 20.03 4.38 1.0290 0.969 0.0110 0.88 801.29 30.87 210.20 19.46 4.89 1.0310 0.966 0.0111 0.87 1

26、001.40 31.42 225.48 18.95 5.37 1.0330 0.963 0.0111 0.86 1201.50 31.96 239.74 18.47 5.84 1.0350 0.960 0.0112 0.85 1401.61 32.51 253.22 18.03 6.30 1.0360 0.958 0.0112 0.84 1601.71 33.04 266.05 17.61 6.75 1.0380 0.956 0.0113 0.83 1801.80 33.58 278.35 17.22 7.19 1.0400 0.953 0.0113 0.82 續(xù)表井深壓力溫度平均密度原油粘度

27、溶解油氣比原油體積系數(shù)天然氣壓縮系數(shù)天然氣粘度水的粘度(m)(MPa)()(Kg/m3)(mPas)(m3/m3)(m3/m3)(mPas)（mPa·s)2001.90 34.11 290.21 16.84 7.63 1.0420 0.951 0.0113 0.81 2202.00 34.63 301.70 16.49 8.06 1.0440 0.949 0.0114 0.81 2402.09 35.15 312.86 16.14 8.50 1.0450 0.947 0.0114 0.80 2602.19 35.67 323.75 15.81 8.93 1.0470 0.945 0.

28、0115 0.79 2802.28 36.18 334.38 15.49 9.37 1.0490 0.943 0.0115 0.78 3002.37 36.69 344.80 15.18 9.80 1.0510 0.941 0.0115 0.77 3202.47 37.19 355.02 14.88 10.24 1.0520 0.938 0.0116 0.77 3402.56 37.69 365.06 14.59 10.68 1.0540 0.936 0.0116 0.76 3602.66 38.18 374.94 14.30 11.13 1.0560 0.934 0.0117 0.75 38

29、02.75 38.66 384.67 14.03 11.58 1.0580 0.932 0.0117 0.74 4002.85 39.14 394.26 13.76 12.03 1.0590 0.930 0.0117 0.74 4202.95 39.61 403.73 13.49 12.49 1.0610 0.928 0.0118 0.73 4403.05 40.08 413.07 13.24 12.95 1.0630 0.927 0.0118 0.72 4603.14 40.54 422.30 12.99 13.42 1.0650 0.925 0.0119 0.72 4803.24 40.9

30、9 431.43 12.74 13.89 1.0660 0.923 0.0119 0.71 5003.34 41.43 440.45 12.50 14.37 1.0680 0.921 0.0120 0.71 5203.44 41.87 449.37 12.27 14.86 1.0700 0.919 0.0120 0.70 5403.55 42.29 458.19 12.04 15.35 1.0720 0.917 0.0121 0.69 5603.65 42.71 466.92 11.81 15.85 1.0740 0.915 0.0121 0.69 5803.75 43.12 475.56 1

31、1.59 16.36 1.0750 0.913 0.0121 0.68 6003.86 43.53 484.11 11.38 16.87 1.0770 0.911 0.0122 0.68 6203.97 43.92 492.57 11.17 17.39 1.0790 0.909 0.0122 0.67 6404.07 44.30 500.94 10.96 17.92 1.0810 0.906 0.0123 0.67 6604.18 44.67 509.23 10.75 18.45 1.0830 0.904 0.0123 0.66 6804.29 45.03 517.43 10.56 19.00

32、 1.0850 0.902 0.0124 0.66 7004.40 45.38 525.55 10.36 19.55 1.0870 0.900 0.0124 0.66 7204.51 45.72 533.58 10.17 20.11 1.0880 0.898 0.0125 0.65 7404.63 46.04 541.52 9.98 20.68 1.0900 0.896 0.0125 0.65 7604.74 46.35 549.38 9.80 21.25 1.0920 0.894 0.0126 0.64 7804.86 46.65 557.16 9.61 21.84 1.0940 0.892

33、 0.0126 0.64 8004.97 46.94 564.86 9.44 22.43 1.0960 0.890 0.0127 0.64 8205.09 47.21 572.47 9.26 23.03 1.0980 0.888 0.0127 0.63 8405.21 47.46 579.99 9.09 23.65 1.1000 0.885 0.0128 0.63 8605.33 47.70 587.44 8.92 24.27 1.1020 0.883 0.0128 0.63 8805.45 47.93 594.79 8.76 24.90 1.1040 0.881 0.0129 0.63 90

34、05.58 48.13 602.07 8.60 25.54 1.1060 0.879 0.0129 0.62 9205.70 48.32 609.27 8.44 26.20 1.1080 0.876 0.0130 0.62 續(xù)表井深壓力溫度平均密度原油粘度溶解油氣比原油體積系數(shù)天然氣壓縮系數(shù)天然氣粘度水的粘度(m)(MPa)()(Kg/m3)(mPas)(m3/m3)(m3/m3)(mPas)（mPa·s)9405.83 48.49 616.38 8.28 26.86 1.1100 0.874 0.0130 0.62 9605.95 48.64 623.40 8.13 27.53 1

35、.1120 0.872 0.0131 0.62 9806.08 48.77 630.35 7.98 28.22 1.1140 0.869 0.0132 0.62 10006.21 48.88 637.22 7.83 28.91 1.1150 0.867 0.0132 0.61 10206.34 48.96 644.74 7.69 29.62 1.1160 0.865 0.0133 0.61 10406.47 49.03 653.15 7.55 30.34 1.1140 0.862 0.0133 0.61 10606.60 49.07 661.58 7.41 31.08 1.1120 0.860

36、 0.0134 0.61 10806.74 49.08 670.03 7.27 31.83 1.1100 0.857 0.0135 0.61 10826.75 49.08 670.88 7.25 31.91 1.1100 0.857 0.0135 0.61 10406.47 49.03 653.15 7.55 30.34 1.1140 0.862 0.0133 0.61 10606.60 49.07 661.58 7.41 31.08 1.1120 0.860 0.0134 0.61 10806.74 49.08 670.03 7.27 31.83 1.1100 0.857 0.0135 0.

37、61 5.4 結(jié)果圖表（1） 壓力井深曲線：圖5-4-1壓力-井深曲線 壓力井深曲線表現(xiàn)為一段初始階段向上凹其最終接近于一條直線的曲線段，這說明總體上壓力隨井深的增加而增加，但是壓力梯度是不一樣的，在井深小于800m時，壓力梯度隨井深的增加而增加，而當井深大于800m時，壓力梯度幾乎不隨井深的變化而變化。這是由于混合物平均密井深小于800m時，平均密度逐隨井深的增加而增大，而油管壓力梯度與混合物的密度成正比，所以在井深小于800m時，曲線的斜率隨井深的增大而增大；當井深大于800m時，曲線的斜率幾乎不變，曲線接近于一條直線。（2）溫度井深曲線圖5-4-2 溫度-井深曲線由井溫曲線分布圖可看出隨

38、著井深增加井溫變化斜率逐漸減小，并在井底處斜率趨近于零。由地面到油層溫度是按地溫梯度逐漸增加的。所謂地溫梯度，即深度每增加100m地層溫度的升高值。而在井筒中，由于地層流體不斷地向上流動，地層流體便作為熱載體將熱量也不斷地攜帶上來。通過套管、水泥環(huán)向地層傳導(dǎo)。因此，井溫總是比地溫要高。由于井底壓力等于油層壓力，而井口油管流體溫度大于地面溫度，所以油管溫度梯度小于地層地溫梯度。所以油管液體隨著流體的不斷向上流動溫度降低速率小于地層溫度降低速率，管溫度與地層溫度差在井底處為0，并隨著井深的減小不斷增加，管流體與地層的傳熱量逐漸增加，所以管流體溫度降低的速率逐漸增大，即表現(xiàn)為井溫分布曲線圖中隨著井深

39、增加，曲線斜率逐漸減小，并在接近井底處曲線斜率趨近于零。（3）混合物平均密度井深曲線：圖5-4-3 密度-井深曲線 由密度井深曲線可知，當井深小于1000m時，密度隨著井深的增加而增加，當井深大于1000m時，混合物的平均密度變化幅度比較小。由壓力與深度曲線可知，隨著井深增加管壓力增大。井深小于1000m時，隨著井深增加，溶解油氣比逐漸增加，直至等于生產(chǎn)油氣比，即天然氣全部溶于原油中。而氣液混合物平均密度（其中為原油密度，為天然氣在標況下的密度，為水的密度，Rp為生產(chǎn)油氣比，Rs為溶解油氣比，Bo為原油體積系數(shù)，Vw為水油比），可知隨著井深增大，（(Rp-Rs）逐漸減小，混合物平均密度隨之增大

40、，即表現(xiàn)為密度曲線圖中斜率逐漸增大。井深達到1000m時，隨著井深增加，溶解油氣比不再發(fā)生變化，恒等于生產(chǎn)油氣比。這時由氣液混合物平均密度公式可知氣液混合物平均密度只與生產(chǎn)油氣比有關(guān)，而生產(chǎn)油氣比隨井深增加變化不大，所以混合物平均密度隨井深增加變化不大，即表現(xiàn)為混合物平均密度曲線中曲線斜率變化較小。結(jié)束語進入卓越工們程師班，我覺得收獲頗多。在這三周里，雖然比較辛苦，但是我學(xué)到了許許多多課堂上學(xué)不到的東西。首先，我在C語言的基礎(chǔ)上，有學(xué)習(xí)了一種新的語言，經(jīng)過使用這兩種語言，發(fā)現(xiàn)它們各有特色，C語言由于指針的存在而特別靈活，但是VB卻有比較好的界面，更方便我們編制小軟件，通俗易懂。另外，VB看似簡

41、單，但是有許多技巧可言，在這幾周里，在文老師的指導(dǎo)下，學(xué)到了非常多的知識，實際在編寫代碼和運行程序的過程中會出現(xiàn)各種各樣的問題，需要把各個窗體、模塊聯(lián)系起來，稍有差錯，就不會得到正確的結(jié)果。此外，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)會了導(dǎo)出數(shù)據(jù)、畫圖表，雖然說EXCEL可能也會做成這些事，但是，它又有自己獨特的功能。通過這次課程設(shè)計，對我來說是一次能力的提升，綜合的挑戰(zhàn)。 與此同時，我也掌握了相關(guān)的主要容，如：油氣物性參數(shù)的計算、能量方程的推導(dǎo)、按深度增量迭代的步驟方法等等。切實體會到了把課堂所學(xué)的知識應(yīng)用于實際資料來解決實際問題，從而把理論與實踐有機結(jié)合起來。在這一段時間里，同學(xué)之間也是不斷探討、搜集相關(guān)信息

42、、上網(wǎng)查閱資料，經(jīng)歷一翻波折終于完成了這次課程設(shè)計。 但是在本次課程設(shè)計中我也暴露出來了一些問題，比如說VB使用還不夠靈活，這也許是自己剛剛接觸VB，練得還是不夠的緣故。最后，真誠地感文老師以與所有對同學(xué)們的知道，在今后的學(xué)習(xí)生活中，我一定會更加注重專業(yè)素養(yǎng)的提高，為祖國石油事業(yè)貢獻自己的力量。參考文獻1 王鴻勛，琪. 采油工藝原理M. 石油工業(yè)，2000，74-85.2 衣治安，吳雅娟主編. 實用計算機基礎(chǔ)教程M. 石油工業(yè)，2002.3 濤平等. 石油工程M. 石油工業(yè)，2000.4 加伏，林峰.Visual Basic程序設(shè)計教程.郵電大學(xué)，2009.附錄程序容：（1） . 模塊中的程序

43、：Public jinghao As String '井號Public H As Single '井深Public d As Single '油管徑Public Pwh As Single '油壓Public qo As Single '日產(chǎn)油量Public qg As Single '日產(chǎn)氣量Public miduo As Single '地面脫氣原油密度Public midug As Single '天然氣密度Public miduw As Single '水密度Public miduor As Single '

44、;地面脫氣原油相對密度Public midugr As Single '天然氣相對密度Public miduwr As Single '水相對密度Public WO As Single '水油比Public gt As Single '井口溫度Public gr As Single '地溫梯度Public gC As Single '傳熱系數(shù)Public Pb As Single '飽和壓力Public Co As Single '原油比熱Public Cw As Single '地層水比熱Public Cg As Sin

45、gle '天然氣比熱Public Flag As Integer '天然氣分類 富氣賦值為1 貧氣賦值為0Public fw As Single '含水率 不變量在調(diào)用時需賦值Public Wt As Single '1m3地面脫氣原油同時產(chǎn)出的油、水、氣混合物的總質(zhì)量 Kg/m3Public Vt As Single '井筒條件下產(chǎn)出Wt油氣水混合物所對應(yīng)的體積Public dgr689 As Single '689.5kPa表壓下的天然氣相對密度Public tpb As Single '飽合壓力對應(yīng)的溫度Public p0 As S

46、ingle '標準狀態(tài)下壓力KPa 常量在調(diào)用時需賦值Public gd0 As Single '空氣密度Kg/m3 常量在調(diào)用時需賦值Public t0 As Single '標準狀態(tài)下溫度 常量在調(diào)用時需賦值Public g As Single '重力加速度m/s2 常量在調(diào)用時需賦值Public Rp As Single '生產(chǎn)油氣比 不變量在調(diào)用時需賦值Public AP As Single '油管截面積m2 不變量在調(diào)用時需賦值Public NN As Single '計算點的個數(shù)'數(shù)組的定義Public SHUZUH(

47、2000) As Single '計算點深度mPublic SHUZUP(2000) As Single '計算點壓力MPaPublic SHUZUT(2000) As Single '計算點溫度Public SHUZUd(2000) As Single '計算點混合物平均密度Kg/m3Public SHUZUuo(2000) As Single '計算點原油粘度mPasPublic SHUZURs(2000) As Single '計算溶解油氣比Public SHUZUBo(2000) As Single '計算點原油體積系數(shù)Publi

48、c SHUZUZ(2000) As Single '計算點天然氣壓縮系數(shù)Public SHUZUug(2000) As Single '計算點天然氣粘度mPasPublic SHUZUuw(2000) As Single '水的粘度mPas'求溶解油氣比Rs（p,t)函數(shù)Public Function Rs(P As Single, t As Single) As SingleDim c1 As Single, c2 As Single If miduor >= 0.8762 Then c1 = 0.0362: c2 = 1.0937: c3 = 25.724 Else c1 = 0.0178: c2 = 1.187: c3 = 23.931 End If Rs = 0.1781 * c1 * dgr689 * (0.145 * P) (c2) * Exp(c3 * (141.5 - 131.5 * miduor) / (miduor * (1.8 * t + 492) If Rs > Rp Then Rs = RpEnd Function'求原油體積系數(shù)Bo(p,t)函數(shù)Public Function Bo(P As Single, t As Sing