1.11在井筒中某处,流型为泡流,气液总体积流量为qt?1?10?3m3/s,液体的体积流量ql?4?10?4m3/s,管子流通截面积Ap?10?2m2,气相存容比
Hg?0.5,求气液滑脱速度。
1.12某自喷井地面脱气原油密度
?o?850kg/m3,生产气油比
Rp?60m3/m3,标准状况下气体密度?g?0.9kg/m3,油井不含水,产油量qo?86.4m3/d,油井稳定生产,试求井筒压力为10MPa,温度为60?C处混合
物的总质量流量。
第二章 自喷与气举采油
复习思考题
2.1 试述自喷井生产的四个基本流动过程及其流动特性。 2.2 试分析自喷井生产系统的流体压力损失组成。
2.3 何谓节点系统分析方法?试述节点系统分析方法在油井生产系统设计与动态预测中的主要作用。
2.4 何谓节点、求解节点和功能节点?求解节点如何选择? 2.5 试述协调曲线的构成,并以井底求解点为例说明其计算过程。 2.6 何谓临界流动?如何使油嘴后的压力波动不影响油井的正常生产?简述其理由。
2.7 试述气举采油的工作原理,并分析气举的启动过程。
2.8 何谓启动压力、工作压力?试分析降低启动压力的措施及其工作原理。 2.9 试述定产量和井口压力下确定注气点深度和注气量的计算步骤。 2.10 试述定注气量和井口压力下确定注气点深度和油井产量的计算步骤。
习题
5
2.1 某无水自喷井,油管直径62mm,油层采油指数为5m3/(d?MPa),气油比为20m/m。设计要求井口压力必须稳定在1MPa,试用图解法求:
⑴当油藏压力为14MPa时,该井能以多大产量自喷生产? ⑵当油藏压力为12MPa时,该井能以多大产量自喷生产?
提示:用多相管流相关式计算出在井口压力为1MPa,气油比20m/m时,产量与流压的关系见表2-1
表2-1 某井井底流出动态关系数据表
产量,m/d 井底流压,MPa 333335 12.5 10 11.5
20 10.0 40 9.5 60 9.0 2.2 试作出油层—油管—油嘴流动协调曲线,并说明作图步骤。 2.3 试用自喷井协调曲线说明油管直径大小对自喷井生产的影响。
2.4 某井油藏压力为Pr,饱和压力为Pb(P。自喷生产,油井回压为Ph,b?Pr)试写出确定生产油管直径及选用油嘴直径的计算步骤并绘出相应曲线示意图(原油物性已知)。
2.5 某自喷油井,用油管畅喷(无油嘴),油流直接进入地面油池中,测得产油量为Qo 。已知油藏中为稳定流(水驱),油藏压力为Pr,油管直径Dt,井深,其它高压物性资料均已知。 H,油管下到油层中部(L?H)
⑴如何确定油井畅流时的井底流压Pwf,生产压差?P和井筒中压力损失?Pw; ⑵如果此井为用油嘴控制生产,油嘴直径为d,试说明预测稳定生产时产油量的方法和步骤(要求绘出示意图)。
2.6 已知某井注气点深度Li?1000m,天然气相对密度?g?0.7,井口注气压力Pi?5.0MPa,井筒平均气体温度Tg?50?C,天然气压缩因子Z?0.9,试计算静气柱压力。
6
2.7 已知:井深2500m,要求产量50m3/d,油管内径62mm,井口油压1MPa,井底静压20MPa,采油指数5m3/(d?MPa),溶解气油比30m3/m3,注入气相对密度0.7,地面工作压力6MPa,地面油的相对密度0.85,井底温度100?C,地面温度30?C。(多相流动压力梯度方程只考虑克服流体重力的压力损失)
⑴计算:①注气点;
②平衡点。
⑵绘制:①IPR曲线;
②油管中压力分布曲线; ③环空中压力分布曲线
第三章 有杆泵采油
复习思考题
3.1 试述有杆抽油泵采油系统的组成与工作原理。
3.2 试对比普通式和前置式游梁式抽油机的结构和应用特点。 3.3 试对比杆式泵和管式泵的结构和应用特点。 3.4 试分析游梁式抽油机悬点运动规律的特征。
3.5 试述悬点载荷组成,并分析出现光杆最大载荷和最小载荷的时间。 3.6 试分析抽油机不平衡的原因与危害、平衡原理及平衡方式。 3.7 何谓扭矩因数、曲柄平衡扭矩、曲柄净扭矩? 3.8 何谓抽油机结构不平衡值?何谓抽油机有效平衡值? 3.9 何谓等值扭矩?
3.10 抽油机平衡的判别方法有哪些?并简要地加以比较。 3.11 何谓水力功率、光杆功率?
3.12 试述深井泵抽稠油时,泵径、冲程、冲数、下泵深度的选择原则及理由。 3.13 何谓泵的理论排量和泵效?并分析影响泵效的因素和提高泵效的措施。 3.14 何谓泵的充满程度?说明深井泵的气锁现象是否可以自动解除?为什么?
3.15 试述抽油杆柱的受力特征及强度计算方法。
7
3.16 何谓抽油杆柱初变形期?初变形期的特点是什么? 3.17 试绘出有杆泵采油生产系统设计的流程图。
3.18 试对比普通抽油杆与玻璃钢抽油杆在使用中的主要异同点。 3.19 何谓动液面、静液面、沉没度? 3.20 何谓示功图?试述示功图的用途。
3.21 何谓抽油机井计算机诊断技术?试述其原理。 3.22 试分析地面示功图与泵的示功图主要区别?
习题
3.1 某抽油机井井下泵泵径56mm,冲程1.8m,冲数6rpm,原油密度
870.1kg/m3,试计算该深井泵的理论排量。
3.2 CYJ8?3?48B的基本尺寸如下:a?3m,b?2.5m,L?3.2m,r?1.2m、1.09m、0.975m、0.86m、0.74m,s?3m、2.7m、2.4m、2.1m、1.8m(符号参
见图3-17),H?G?3.2m,I?2.4m。计算和绘制s?3m,n?12rpm时的悬点位移、速度、加速度曲线。
3.3 某井用CYJ8?3?48B抽油机,设计下泵深度1200m,泵径44mm,冲程3m,冲数12rpm,用单级22mm抽油杆,油管内径62mm,外径73mm,油管内混合物平均密度850kg/m3,试分别用教材111页公式3-31和116~117页公式Ⅱ和公式Ⅳ计算悬点最大载荷(计算中忽略井口回压、沉没压力和摩擦阻力的影响)。
3.4 试计算在习题3.3所给条件下,井内液体平均粘度分别为20mPa?s和200mPa?s时杆柱和液柱间的摩擦力Frl及液体通过游动阀孔时所产生的下行阻力
Fv(阀孔直径为25mm)。
3.5 某井使用CYJ5?1.2?12B型抽油机,已知泵径56mm,泵挂深度900m,冲程1.8m,冲数9rpm,杆径19mm,井内液体平均密度900kg/m3,试计算悬点的最大、最小载荷。
3.6已知流动效率为0.8,油藏压力为20MPa,饱和压力为10MPa,有一测试点流压为15MPa,相应液量为40t/d,目前本抽油井产液量为48t/d,泵径
8
56mm,冲程3m,冲次9 rpm,下泵深度1000m,井深1200m,泵下管内混合物平均密度为800kg/m3,抽油杆直径22mm,井口回压1.0MPa,计算:
⑴ 井底流压;
⑵ 悬点最大载荷。(不考虑弹性和摩擦作用)
3.7 某抽油井油管为内径为62mm,外径为73mm,抽油杆直径19mm,泵径56mm,泵深1200m,动液面深度500m,冲程2.1m,冲数6 rpm,液体平均密度900kg/m3,试计算静载荷作用的冲程损失?、惯性载荷作用的冲程损失?i和柱塞的有效冲程Sp。
3.8 某抽油井测得的动液面声波反射曲线上,井口炮响记录点A与音标反射记录点B之间的距离为94mm,A与液面反射记录点C间距离为202mm,已知回音标深度289.66m,套压为0.3MPa,原油相对密度 800kg/m3,试求折算动液面深度。
3.9 已知抽油井产液量为30t/d,相应的抽汲参数为泵径56mm,冲程3m,冲次6 rpm,试求其泵效。
3.10 某井实测悬点最大载荷30kN,最小载荷20kN,第一级抽油杆直径25mm,试用奥金格方法和修正古德曼图法检查其安全性。(许用折算应力
???1??110N/mm2,抗张强度T?810N/mm2,使用系数SF?0.9)
3.11 某井用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80kN和20kN,冲程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?40kN,Wc?17.6kN,Rc?0.61m,B?1.5kN)。
3.12 根据题3.11所给数值用公式3-69、3-72、3-73计算最大扭矩,并与3.11计算结果加以比较。
3.13 试推导计算曲柄扭矩公式M?S?P?Ce?sin?。 2 9