延安大学：《采油工程》课程教学资源（教学习题）第一章 油井流入动态与井筒多相流动计算

第一章油井流入动态与井筒多相流动计算 、名词解释 1、流入动态:油井产量与井底流动压力(简称流压)的关系 2、IPR曲线:表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线。简称|PR曲线 3、采油指数:是一个反应油层性质、厚度、流体参数、泄油面积、完井条件等的综合 指标 4、流动效率:在相同产量下的理想生产压差与实际生产压差之比。 5、产液指数:指单位生产压差下的生产液量。 6、泡流:溶解气开始从油中分离出来,由于气量少,压力高,气体都以小气泡分散在 液相中,气泡直径相对于油管直径要小很多,这种结构的混合物的流动称为泡流。 7、流型:油气混合物的流动结构是指流动过程中油、气的分布状态,也称为流动型态, 简称流型 8、段塞流:井筒内形成的一段油一段气的结构,这种结构的混合物的流动称为段塞流。 9、环流:形成油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构,这种流动称为环流 10、雾流:在管壁中,绝大部分油都以小油滴分散在气流中,这种流动结构称为雾流。 11、滑脱:在气液两相管流中,由于气体和液体之间的密度差而产生气体超越液体流动 的现象称为滑脱。 12、滑脱损失:出现滑脱之后将增大气液混合物的密度,从而增大混合物的静水压头。 因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。 13、质量流量:质量流量,即单位时间内流过过流断面的流体质量 14、体积流量:单位时间内流过过流断面的流体体积。q。=qn+q 15、气相实际速度:实际上,它是气相在所占断面上的平均速度,真正的气相实际速度 应是气相各点的局部速度。 16、气相表观速度:假设气相据了全部过流断面,这是一种假想的速度 17、滑脱速度:气相实际速度与液相实际速度之差称为滑脱速度。 18、体积含气率(无滑脱含气率):单位时间内流过过流断面的两相流体的总体积中气相 所占的比例。 B 19、真实含气率:真实含气率又称空隙率、气相存容比,两相流动的过流断面上,气相 面积所占的份额,故也称作截面含气率。 H A=4 A 20、混合物密度:在流动的管道上,取一微小管段,则此微小管段内两相介质的质量与 体积之比称为混合物的真实密度。 pn=H22+(1-B)p 21、持液率:计算倾斜管流时首先按水平管计算,然后进行倾斜矫正 H1(0)=H1(0y 22、摩擦系数 exp

第一章油井流入动态与井筒多相流动计算 一、名词解释 1、流入动态：油井产量与井底流动压力（简称流压）的关系。 2、IPR 曲线：表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线。简称 IPR 曲线。 3、采油指数：是一个反应油层性质、厚度、流体参数、泄油面积、完井条件等的综合 指标。 4、流动效率：在相同产量下的理想生产压差与实际生产压差之比。 5、产液指数：指单位生产压差下的生产液量。 6、泡流：溶解气开始从油中分离出来，由于气量少，压力高，气体都以小气泡分散在 液相中，气泡直径相对于油管直径要小很多，这种结构的混合物的流动称为泡流。 7、流型：油气混合物的流动结构是指流动过程中油、气的分布状态，也称为流动型态， 简称流型。 8、段塞流：井筒内形成的一段油一段气的结构，这种结构的混合物的流动称为段塞流。 9、环流：形成油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构，这种流动称为环流。 10、雾流：在管壁中，绝大部分油都以小油滴分散在气流中，这种流动结构称为雾流。 11、滑脱：在气-液两相管流中，由于气体和液体之间的密度差而产生气体超越液体流动 的现象称为滑脱。 12、滑脱损失：出现滑脱之后将增大气液混合物的密度，从而增大混合物的静水压头。 因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。 13、质量流量：质量流量，即单位时间内流过过流断面的流体质量。 14、体积流量：单位时间内流过过流断面的流体体积。 15、气相实际速度：实际上，它是气相在所占断面上的平均速度，真正的气相实际速度 应是气相各点的局部速度。 16、气相表观速度：假设气相占据了全部过流断面，这是一种假想的速度。 17、滑脱速度：气相实际速度与液相实际速度之差称为滑脱速度。 18、体积含气率（无滑脱含气率）：单位时间内流过过流断面的两相流体的总体积中气相 所占的比例。 19、真实含气率：真实含气率又称空隙率、气相存容比，两相流动的过流断面上，气相 面积所占的份额，故也称作截面含气率。 20、混合物密度：在流动的管道上，取一微小管段，则此微小管段内两相介质的质量与 体积之比称为混合物的真实密度。 21、持液率：计算倾斜管流时首先按水平管计算，然后进行倾斜矫正。 22、摩擦系数： q m  q g  ql g g g A q v  A q v g sg  m sg g l g m g g v v q q q q q      g sg g l g g g v v A A A A A H     m  H gg  (1  H g )l H l()  H l(0) fm  fns exp(s)

二、叙述题: 1、简述垂直气液两相流动的流型 答案要点:分为纯液流,泡流,段塞流,环流,雾流 2、单相液流的压力损耗与多相垂直管流的压力损耗有什么区别? 答案要点:①当油井的压力高于原油饱和压力时,井筒内流动着的是单相液体。单相管 流的能量来自液体的压力,其能量消耗于克服重力及摩擦阻力,在井筒中,井底压力大部分 消耗在克服液柱重力上。②多相垂直管流的压力损失除重力和摩擦阻力外,还有由于气流速 度增加所引起的动能变化造成的损失。在流动过程中,混合物密度和摩擦力岩程随气液体积 比、流速及混合物流动结构的变化而变化。 3、简述气液混合物在垂直管流中流动型态的变化 答案要点:在井筒中从低于饱和压力的深度起,溶解气开始从油中分离出来,这时,由 于气量少,压力高,气体都以小气泡分散在液相中,气泡直径相对于油管直径要小的多,称 为泡流。当混合物继续向上流动时,压力逐渐降低,气体不断膨胀,小气泡将合并成大气泡 直到能够占据整个油管断面时,在井筒内将形成一段油一段气的结构,称为段塞流。随着混 合物继续向上流动,压力不断下降,气相体积继续增大,泡弹状的气泡不断加长,并逐渐由 油管中间突破,形成油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构,称为环流。在油气混 合物继续上升过程中,当压力下降使气体的体积流量増加到足够大时,油管中流动的气流芯 子将变得很粗,沿管壁流动的油环变得很薄,此时,绝大部分油都以小油滴分散在气流中 这种流动结构称为雾流。综上所述,油井中可能出现的流型自下而上依次为:纯油流、泡流、 段塞流、环流和雾流。 4、简述井筒压力分布计算步骤 答案要点:①选取合适的压力降作为计算的压力间隔。一般取05~1MPa ②估计一个对应的深度增量 ③计算该管段的平均温度、平均压力以及流体物性参数(溶解气油比、原油体积系数和 粘度、气体密度和粘度、混合物粘度、表面张力等); ④计算该段的压力梯度 ⑤计算对应于的该段管长(深度差、深度增量); ⑥比较第(5)步与第(2)步的计算结果,两者之差超过允许范围,则以第(5)步的计 算结果作为估算值,重复(2)~(5) ⑦计算该段下端对应的深度及压力; ⑧重复(2)~(7),直到各段的累加深度等于管长时为止

二、叙述题： 1、简述垂直气液两相流动的流型 答案要点：分为纯液流，泡流，段塞流，环流，雾流。 2、单相液流的压力损耗与多相垂直管流的压力损耗有什么区别？ 答案要点：○1 当油井的压力高于原油饱和压力时，井筒内流动着的是单相液体。单相管 流的能量来自液体的压力，其能量消耗于克服重力及摩擦阻力，在井筒中，井底压力大部分 消耗在克服液柱重力上。○2 多相垂直管流的压力损失除重力和摩擦阻力外，还有由于气流速 度增加所引起的动能变化造成的损失。在流动过程中，混合物密度和摩擦力岩程随气液体积 比、流速及混合物流动结构的变化而变化。 3、简述气液混合物在垂直管流中流动型态的变化 答案要点：在井筒中从低于饱和压力的深度起，溶解气开始从油中分离出来，这时，由 于气量少，压力高，气体都以小气泡分散在液相中，气泡直径相对于油管直径要小的多，称 为泡流。当混合物继续向上流动时，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡， 直到能够占据整个油管断面时，在井筒内将形成一段油一段气的结构，称为段塞流。随着混 合物继续向上流动，压力不断下降，气相体积继续增大，泡弹状的气泡不断加长，并逐渐由 油管中间突破，形成油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构，称为环流。在油气混 合物继续上升过程中，当压力下降使气体的体积流量增加到足够大时，油管中流动的气流芯 子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，此时，绝大部分油都以小油滴分散在气流中， 这种流动结构称为雾流。综上所述，油井中可能出现的流型自下而上依次为：纯油流、泡流、 段塞流、环流和雾流。 4、简述井筒压力分布计算步骤 答案要点：○1 选取合适的压力降作为计算的压力间隔。一般取 0.5～1MPa； ○2 估计一个对应的深度增量； ○3 计算该管段的平均温度、平均压力以及流体物性参数（溶解气油比、原油体积系数和 粘度、气体密度和粘度、混合物粘度、表面张力等）； ○4 计算该段的压力梯度； ○5 计算对应于的该段管长（深度差、深度增量）； ○6 比较第（5）步与第（2）步的计算结果，两者之差超过允许范围，则以第(5)步的计 算结果作为估算值，重复（2）～（5）； ○7 计算该段下端对应的深度及压力； ○8 重复（2）～（7），直到各段的累加深度等于管长时为止