《采油工艺原理》习题.pdf

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 4 1 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 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 r P 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 9 1 1 3 某溶解气压驱油藏的 C 井测试得 r P 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 r P 20 0 兆帕 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 P 7 0MPa 温度 T 50 不考虑滑脱损失时混合物密度和 2 1 2 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 1 2 3 试利用教材图 1 31 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 1 30 2 1 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 CYJ8 3 48B 的基本几何尺寸如下 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 2 1 2 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 3 31 式和 116 页的公 式 公式 计算悬点最大载荷 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 3 3 5 4 根据习题 3 5 3 所给数值用公式 2 110 2 112 2 113 及 2 114 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 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 2 1 2 油管 用 457 8 和 745 5 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 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 1 10 4MPa 1 岩石压缩系数为 1 25 10 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 0 005 2 m 20 地下原油粘度 4mPa s 流体压缩系数 6 10 4 Mpa 1 裂缝内外压差 1400 0KPa 压裂液在裂缝中的粘度 40mPa s 由实验得 C3 4 10 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 09576Pa s 的高温压裂 液中的干扰沉降速度 设 C3 300 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 210 102 kPa 生产流压 15 0 MPa 孔隙度 15 渗透率 20 毫达西 井径 4 3 9 油管直径 2 1 2 套管直径 2 1 5 内径 119 7mm 壁厚 10mm 油层流体压缩系数 6 10 4 kg cm2 1 地层岩石弹性模量 2 5 105kg cm2 地层油粘度 2mPa s 井距 300 米 300 米 2 压裂液 流变参数 n 1 0 K 0 003kg sk m2 密度 1000kg m3 初滤失量 VSP 0 5 滤失系数 C3 5 10 3 分 米 3 施工参数 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 42 0 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 6 52 6 54 和 6 60 6 61 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 砂子能顺利进入裂缝的条件为缝宽是砂径的 2 3 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 6 11 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 0 104Mpa 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