第五章管流及嘴流动态精要.pptVIP

第四节 气体通过油嘴的流动 对于临界流，按上式计算临界压力比为pc/p1，嘴流最大产气量为： 该式即嘴流临界流动产量公式 本章小结： 1. 单项管流摩阻系数计算、雷诺数计算； 2.静气柱、动气柱井底压力计算方法、水平管差压计算方法；（单项气流） 3.气体的节流及临界流动。 习 题 1.气井试井取得如下数据，用平均温度和平均Z系数法计算气层压力。 pts=15MPa(井口最大关井压力) ；Tts=290K；Tws=400K；H=3500m； γg=0.6 ；ppc=4.62MPa；Tpc=200K (计算精度：最后两次迭代之差不超过0.1MPa) 2. 某干气井测试数据如下： 井口油管流压ptf=13.790MPa；井口温度Ttf=353K；井底温度Twf＝393K；井深H＝3048m；气体相对密度 γg =0.75； 视临界温度Tpc=227K 视临界压力ppc＝4.600MPa；日产气量qsc＝14×104m3／d； 油管内径d＝62mm； 油管绝对粗糙度e＝0.01524mm； 摩阻系数用Jian公式计算，并假设全管段摩阻系数为常数； 试计算井底流动压力(用平均温度和平均压缩系数方法) 第四节 气井井筒温度的计算 用途：正确计算气井井筒压力、水合物形成条件以及凝析液析出等。 重点：气液两相流动条件下的休和贝格思井筒温度计算方法。 一、井筒温降基本方程式： 1.假设条件： 流体为稳定流动； 井筒内传热为稳定传热；地层传热为不稳定传热；油套管同心。 2.基本方程式： 如图（5-1）所示，流体流经微元体时应满足能量守恒定律： 式中： 流体比焓梯度 第四节 气井井筒温度的计算 经整理可得井筒温度梯度基本方程式： 引入松弛距离A——任意断面的地温按井筒内流体温度梯度折算到流体温度曲线所产生的相对距离。 则式（5-68）可简化为： 第四节 气井井筒温度的计算 二、Shiu和Beggs温度梯度公式 基本思路：将松弛距离、比定压热容、井底温度、地温梯度等视为常数。 可得油井沿井深的温度计算公式： 通过整理多口井数据，利用线性回归法，可得计算纯气井松弛系数确定的简化公式： 式中：各符号意义见教材。 例：5-4 Click to edit company slogan . CQUST CQUST CQUST 采 气 工 程 重庆科技学院石油与天然气工程学院 第五章 气井井筒和地面管流动态预测 第五章 管流及嘴流动态 5 本章内容：干气气井井底压力计算方法、气体通过节流装置的流动、气体通过地面管线流动、井筒温度计算。要求：熟练掌握。 问题的提出： 1.为什么要进行井底压力计算；（井底压力参数在生产中的重要性、实测难度大） 应用井口测试压力数据计算井筒压力分布和井底压力计算具有重要实际意义。 2.气井井底压力计算公式推导思路及过程； 3.流动气柱、静止气柱； 原则：只要存在静止气柱、油套环空联通，应该尽可能用静止气柱公式计算井底压力，这是一条应该遵循的原则。 4.重点介绍工程上常用的的平均温度、平均偏差系数计算公式。 5.天然气流量计算标准状态条件： 第一节 气相管流的基本方程 v+dv z+dz dz z p+dp τw p v z ρgAdz θ 图5－1 稳定一维气相流动 第一节 气相管流的基本方程 假设：将气相管流考虑为稳定的一维问题。 在管流中取一控制体（如图所示），以管子轴线为坐标轴z，规定坐标轴正向与流向一致。定义管斜角θ为坐标轴z与水平方向的夹角。 一、气相管流基本方程 作用于控制体的外力∑Fz包括： 1）质量力（重力）沿z轴的分力： 2）压力： 3）管壁摩擦阻力（与气体流向相反）： －?gAdzsinθ； pA－(p+dp)A －τwπDdz 第一节 气相管流的基本方程 即： G= ?vA=常数 （5-2） 上式表示任意管子截面z上气体质量流量均保持不变。 2.动量方程 作用于控制体的外力应等于流体的动量变化，即： (5-3) 将上述三项外力代入式（5-3）经整理得压力梯度微分式： 1.连续方程: 假设无流体通过管壁流出和流入，由质量守恒得连续性方程： （5-1） （5-4） 式中： ? ——气体密度，kg/m3； v ——气体流速，m/s； A ——管子流通截面积，m2； D ——管子内径，m； G ——气体质量