1、第一題生產初期假設該井可以自噴生產，井筒中的流動可以分為兩段。下部分泡點壓力以下為純液流，上端低于泡點壓力之后為氣液兩相流。忽略加速度壓力梯度部分。為了簡化計算，大概確定摩阻壓力梯度的比例，講井筒管流分為兩部分，純液流和氣液兩相流。以第一組數據為例，根據混合液的密度可以得到液柱高600.92m，氣液混合物高度899.08m。（1） 純液柱段摩阻壓降和總壓降計算：油藏條件下的原油密度：根據油層物理第一章的內容，我們可以得到油藏條件下的溶解氣油比于是可得油藏條件下的原油密度：原油析出氣體前可忽略壓力所引起的密度變化，因此該段原油密度可近似取原始條件下的原油密度。于是該段的平均密度：重力壓力梯度：原

2、油流速：雷諾數：其中粘度為油水的體積加權平均值，原油的粘度根據油層物理學中相關公式得到。根據雷諾數的大小，所給四組生產條件下的流動皆為水力光滑區。故有：摩擦損失梯度：（2） 氣液共存段摩阻壓降及總壓降計算：為簡化運算，氣液共存段不分段，使用Orkiszewski方法進行計算。該段平均壓力為：（9+0.1）/2=4.505MPa，按照溫度梯度計算中點溫度值作為該段平均溫度。氣，液的就地流量：按照Orkiszewski方法流型劃分原則，分別計算LB（泡流界限），LS（段塞流界限）等等，并分析不同產量下的流型。四種產量下的流型都為泡流，其摩擦損失梯度可以按照液相進行計算。但是液相流速需要計算持氣率H

3、g，泡流持氣率計算參見采油工程原理與設計。液相真實流速：按照相同的方法可得到摩擦阻力系數，從而計算該段的摩擦阻力損失。根據持氣率亦可計算該段平均密度，從而得到氣液共存段的重力壓力梯度。（3）根據各段的壓力梯度和高度，可分別計算總的重力壓差和摩阻壓差，從而得到摩阻壓力梯度所占的比例。結果見附表產液摩阻壓降/Pa重力壓降/Pa摩阻壓降占比/%11299.478651112635962.980.0024 19.81265.84591712444729.220.0102 25.42378.9115612331780.590.0193 31.34039.60687912218334.340.0331 第

4、二題一、 計算地層壓力：P=1.15x1000x9.8x1500=16.905MPa；選擇合適的產量和壓力(可自己選擇):流壓(12.9MPa)流量(19.8m3/d)。二、 根據題目相應地層和流體參數計算某一油管直徑的井筒壓力梯度損失。（可利用matlab編程來實現）已知參數：油層厚度5m；中深1500m；地層壓力系數1.15；原油飽和壓力9.0MPa；含水率為10%；生產氣油比20m3/t；原油相對密度0.85；天然氣相對密度0.7；50脫氣原油粘度30mPa.s處理參數：假設地層溫度梯度為每100米3攝氏度，地表溫度為20攝氏度，結合地層的厚度就可知地層的溫度分布。利用飽和壓力將井筒分為

5、不同的兩段，根據不同氣液流型計算相應狀態下的流體參數。計算方法：參考助教復印的壓力梯度計算方法。采用兩項垂直管流的Orkiszewski方法：用壓力增量迭代法計算1） 確定起始點壓力p1，計算深度增量Z和分段數N：2） 初始計算段的壓力降為p設，并計算下端壓力：3)計算該段的平均壓力和平均溫度：4)計算和下的流體性質參數及流動參數：（1）原油的API度（2）溶解氣油比：因為API30（3）原油的體積系數（4）原油密度（5）油水混合液體的密度（6）液體的粘度死油的粘度活油的粘度水的粘度：液體的粘度：（7）油、天然氣的表面張力：（8）水、天然氣的表面張力：（9）油、水混合物和天然氣的表面張力：（1

6、0）天然氣的粘度：其中：（11）天然氣的壓縮因子其中條件計算公式（12）天然氣密度5）判斷流態計算流量：氣體體積流量：氣體質量流量：液體體積流量：液體體積流量：無因次氣體流速：5）計算平均密度與摩擦損失梯度代入可求出平均密度根據相對粗糙度和雷諾數查表的摩擦阻力系數f=0.04，可得摩擦梯度：6）計算壓降7）計算誤差8）利用編制的程序計算井筒的壓力分布并繪圖。三、 計算不同油管直徑下井筒壓力梯度，選出最優解（對應現有油管尺寸）。四、 Matlab編程產生的計算結果。表1 不同油管半徑下的壓力梯度油管半徑壓力梯度油管半徑壓力梯度0.0250.00886620.0430.0073370.0260.0

7、0839370.0440.00734860.0270.00807620.0450.00736080.0280.00791080.0460.0073730.0290.00780510.0470.00738550.030.00772860.0480.00739830.0310.007670.0490.0074110.0320.00762290.050.00742380.0330.00758350.0510.00743660.0340.00755030.0520.00744940.0350.00752040.0530.00746230.0360.00749390.0540.0074750.0370.

8、00746880.0550.00748760.0380.00744420.0560.00750010.0390.00742070.0570.00751240.040.00739640.0580.00752470.0410.00737120.0590.00753670.0420.00734560.060.0075487圖1 不同油管半徑對應的壓力梯度圖中的最低點對應最小的壓力梯度，對應的油管尺寸:（即最優油管半徑）。第三題（思路）多相流計算只考慮重力和摩擦損失，故井筒壓力損失由重力損失和摩擦損失組成。有題目1可知摩擦損失，進而可得摩擦梯度。12以井口為求解節點，關系式為： P2=P1+P12f+

9、P12g式中，P12f為摩擦損失，P12g為重力損失。P2=Pwf；P12f=；根據題目所給的流量與流壓數據，計算出P1值，填入下表。液量Q(m3/d)11.0 19.825.430.3流壓Pwf(MPa)14.1 12.912.4912.1P1(MPa)P1（MPa）A1MPaBQ(m3/d)把結果畫到圖2中得到曲線A（曲線A不一定是直線），與曲線B的交點所對應的產量即為該井對應的最大產量。若產量可觀，則認為投產初期油藏能量充足，為充分利用地層能量，選擇自噴生產，若產量不可觀，選擇氣舉生產。第四題（思路）1、gsin+v/d*式中為多相混合物的密度;v為多相混合物的流速;f為多相混合物流動時

10、的摩擦阻力系數;d為管徑;p為壓力;h為深度;g為重力加速度; 為井斜角的余角。f=0.1，=874.14kg/m3，d=0.065m，h=1500m，（1）利用Beggs-Brill方法計算井筒內的壓力梯度。設定一系列的產量，求出對應的井底流壓，在每一個壓力下運用壓力增量迭代法從井底向上計算，為簡化計算過程，將整個井筒作為一段進行計算，根據平均壓力和平均溫度計算Rs，Bo，Z，o,g，原油密度，天然氣密度，氣液的就地流量、表觀流速、質量流量等流體的性質參數，根據Beggs-Brill方法的方法判斷流型，再計算阻力系數，最后利用公式計算壓力梯度，若在誤差范圍以內，則取估計值為油壓值，之后繪制p

11、t-Q的關系曲線B，根據公式2-5繪制每一個油嘴直徑下產量與油壓的關系曲線，即油嘴特性曲線G，曲線B、曲線與IPR曲線構成了綜合協調曲線。（2）在曲線B上找到油壓為2MPa的點，所對應的產量即為要求的最大產量（3）在協調曲線上找到產量為28t/d，確定與之對應或者相近的油嘴直徑，曲線與的交點確定實際的產量和油壓，與曲線的交點確定井底流壓。（）假設油壓低于0.5MPa時該井停噴，向下計算該油壓下的井底流壓，根據初始值與終值的壓差以及壓力遞減速度，即求得停噴期。第五題一、 根據題目中流壓與產量數據畫出IPR曲線，并確定30t/d下的井底流壓。油管直徑:88.9mm;原油的壓縮系數Bo為:1.086

12、;油水混合物的密度為：818kg/m3 ;換算單位30t/d=39.8m3/d對應井底流壓10.5MPa。（如圖所示）圖1 IPR曲線二、 以Pwf（10.5MPa）為起點，計算壓力分布曲線。平衡點（710，4.31），注氣點（640，3.78）即注氣深度為640m，工作閥所在位置的油管壓力P為3.78MPa。圖 確定平衡點和注氣點三、 不同注氣量下的壓力分布曲線表1 不同氣液比下的井口壓力總氣液比對應井口壓力10000.96761220001.48351930001.70438140001.83146250001.916133圖 不同氣液比下的井口壓力圖 定注氣壓力及定井口壓力下確定注氣點深

13、度及氣液比最后結果：在1.5MPa的定井口壓力下，總氣液比(TGLR)為2020m3/t，即注入氣液比為2000m3/t。定產量為30t/d,注氣量為60000m3/d。第六題第一部分：確定注氣深度和產量已知注氣壓力和注氣量，盡可能地獲得最大可能的產量，確定注氣點深度及產量的步驟：（1） 假定一組產量（20t/d，25 t/d，30 t/d，35 t/d），根據可提供的注氣量（5萬方/天）和地層生產氣液比計算出每個產量的總氣液比TGLR（2378m3/ m3 ,1905m3/ m3 ,1591m3/ m3，1366.2m3/ m3）。（2） 以給定的地面注入壓力4MPa，計算環形空間氣柱壓力分

14、布曲線B，用注入壓力減去（）做B的平行線，即為注入氣點深度線C。（3） 以定井口壓力為起點，利用多想垂直管流，計算每個產量下的油管壓力分布曲線D1，D2，D3，D4，D5。（步驟見第三部分），他們與曲線C的交點即為各個產量所對應的的注氣點以及注氣深度。結果如下圖所示：（4） 從每個產量對應的注氣點壓力和深度開始。利用多相管流根據油層生產氣液比向下計算每個產量對應的注氣點以下的壓力分布曲線A1，A2，A3，A4，A5.（方法同第三部分）。（5） 在前面得到的IPR曲線上，根據上步計算出的產量與計算流壓的關系，交點所對應的的產量和壓力即為該井在給定注氣量和井口油管壓力下的最大產量Q。綜上，最大產量

15、為34.8t/d，對應注氣點地層深度為820m。（6） 估算最大啟動壓力第二部分：確定氣舉閥（1） 第一個閥的下入深度：（2）第二個閥的下入深度確定產量為35t/d時，利用油管內壓力分布曲線：=112.93m（3）第三個閥的下入深度158.63m（4）第四個閥的下入深度（5）第五個閥的下入深度（6）第六個閥的下入深度（7）第七個閥的下入深度（8）第八個閥的下入深度（9）第九個閥的下入深度（10）第十個閥的下入深度（11）第十一個閥的下入深度（12）第十二個閥的下入深度（13）第十三個閥的下入深度（14）第十四個閥的下入深度（15）第十五個閥的下入深度（16）第十六個閥的下入深度（17）第十七個

16、閥的下入深度（18）第十八個閥的下入深度（19）第十九個閥的下入深度（20）第二十個閥的下入深度（21）第二十一個閥的下入深度（22）第二十二個閥的下入深度（23）第二十三個閥的下入深度823.56m注氣點深度，共需氣舉閥23個。第三部分：油管壓力分布的計算采用兩項垂直管流的Orkiszewski方法：用壓力增量迭代法計算取產量q=15t/d1） 確定起始點壓力p1，計算深度增量Z和分段數N：p1=1.5MPa，Z=100m，N=152） 初始計算段的壓力降為p設，并計算下端壓力：3)計算該段的平均壓力和平均溫度：4)計算和下的流體性質參數及流動參數：（1）原油的API度（2）溶解氣油比：因為

17、API30（m3/m3）（3）原油的體積系數（4）原油密度（5）油水混合液體的密度（6）液體的粘度死油的粘度活油的粘度=0.0451=0.7339=0.0063水的粘度：=1.0411液體的粘度：=0.1098（7）油、天然氣的表面張力：=0.0250（8）水、天然氣的表面張力：=0.0715=0.0510=0.0717（9）油、水混合物和天然氣的表面張力：=0.0296（10）天然氣的粘度：=0.0109其中：=106.8497=1.2888=5.5559=20.272（11）天然氣的壓縮因子其中A1=0.31506，A2=-1.0467，A1=-0.5783，A1=0.5353，A1=-0

18、.6123，A1=0.6815。條件計算公式綜上，利用試算法可得Z=0.9502（12）天然氣密度=14.7725）判斷流態計算流量：氣體體積流量：氣體質量流量：液體體積流量：液體體積流量：無因次氣體流速：=57.485（由于LB0.13，取0.13）=79.254經判斷，該段屬于斷塞流5）計算平均密度與摩擦損失梯度根據段塞流相關公式，可求出相關參數vs=0.與：代入可求出平均密度=98.55kg/m3根據相對粗糙度和雷諾數查表的摩擦阻力系數f=0.04，可得摩擦梯度：=2019.286）計算壓降：=0.7746Mpa7）計算誤差，取因此取作為新的從第二步重新開始計算，知道滿足需求后再以上端的

19、末端壓力作為下段的起點壓力開始計算下一段。8）利用編制的程序計算井筒的壓力分布并繪圖。第七題(1) 已知兩組S10層產能測試表。由地層梯度0.5100.571psi/ft算得S10層位的測試點的地層壓力應該在21.57MPa24.15MPa之間。對比產能測試結果，發現第二組數據符合要求，認為第二組數據準確。由測試點的流壓大于飽和壓力，產液含水率為零。得S10層采油指數：當時，時，其中=Pwf（MPa）00.511.522.3122.45Qo（m3/d）1669.52 1661.44 1645.87 1622.80 1592.23 1569.51 0.00 得S10層流入動態曲線如圖： (2)

20、由于各小層屬于同一油藏，認為油層的物性相似。由代入S10層數據得所以S2層的采油指數為各小層溫度相差不大，認為飽和壓力相似。當時，時，其中=Pwf（MPa）00.511.522.3115.72Qo（m3/d）819.15 813.38 802.24 785.73 763.86 747.61 0.00 S4(1)層的采油指數為其中Pwf（MPa）00.511.522.3116.73Qo（m3/d）68.78 68.33 67.45 66.15 64.44 63.16 0.00 S4(2)層的采油指數為其中Pwf（MPa）00.511.522.3116.73Qo（m3/d）696.60 691.99 683.13 670.00 652.60 639.67 0S4(3)層的采油指數為其中Pwf（MPa）00.511.522.3116.73Qo（m3/d）149.49