2第1章 油井流入动态与井筒多相流动计算.ppt

第一章 油井流入动态与井筒多相流动计算 主要内容： （1）油井流入动态 （2）井筒气液两相流基本理论 （3）计算气液两相垂直管流的Orkiszewski方法 （4）计算井筒多相管流的Beggs-Brill方法 采油工程原理与设计 ⑧以计算段下端压力为起点，重复②～⑦步，计算下一段的深 度和压力，直到各段的累加深度等于管长为止。 ⑥重复②～⑤的计算，直至 。 1)按深度增量迭代的步骤 ①已知任一点(井口或井底)的压力作为起点，任选一个合适 的压力降作为计算的压力间隔?p(0.5 ～1.0MPa)。 ②估计一个对应的深度增量?h估计，计算与之对应的温度 。 ③计算该管段的平均温度及平均压力，并确定流体性质参数。 ④计算该段的压力梯度dp/dh。 ⑤计算对应于的该段管长(深度差)?h计算。 ⑦计算该段下端对应的深度及压力。 采油工程原理与设计 2)按压力增量迭代的步骤（略） 思考题：根据上述步骤整理出计算压力分布的程序流程框图。 说明： a. 计算压力分布过程中，温度和压力是相关的； b. 流体物性参数计算至关重要，但目前方法精度差； c. 不同的多相流计算方法差别较大，因此在实际应用中有必要根据油井的实际情况筛选精度相对高的方法。 采油工程原理与设计 第三节 奥齐思泽斯基（Orkiszewski）方法 奥齐思泽斯基于1967年用三大类、148口井的实际资料对前人的研究 进行了评价，加上自己的研究，提出了此方法。其主要构成为： 他提出的四种流动型态是：泡流、段塞流、过渡流及环雾流 采油工程原理与设计 出现雾流时，气体体积流量远大于液体体积流量。根据气体定律，动能变化可表示为： 一、压力降公式及流动型态划分界限 由垂直管流能量方程可知，压力降是摩擦能量损失、势能变化和动能变化之和： 所以压降计算式为： 采油工程原理与设计 表1-3 Orkiszewski方法流型划分界限 不同流动型态下 和 的计算方法不同。 采油工程原理与设计 二、平均密度及摩擦损失梯度的计算 气相存容比(截面含气率、空隙率)Hg ：管段中气相体积与管段容积之比值，也等于fg /f 。 液相存容比(截面含液率、持液率)HL ：管段中液相体积与管段容积之比值，也等于fl /f 。 (1)泡流 平均密度: 采油工程原理与设计 滑脱速度：气相流速与液相流速之差。 则： 泡流摩擦损失梯度按液相进行计算： 采油工程原理与设计 图1-21 图1-21 摩擦阻力系数曲线 采油工程原理与设计 (2)段塞流 平均密度: 滑脱速度vs 液体分布系数 滑脱速度 由泡雷诺数 查图确定 ～ 曲线 采油工程原理与设计 根据泡雷诺数 及雷诺数 查图确定 ～ 曲线 (1)假价设一个vs值，求得C1及C2 (2)用式 计算一个vs 值 (3)重复计算直到假设值与计算值接近为止 vs值的确定 迭代法 采油工程原理与设计 vs也可由公式进行计算 采油工程原理与设计 的计算 值需根据连续液相的类别 及气液总流速来选用计算公式 计算式详见教材公式(1-58) a ~e 时 时 计算得的 必须满足下面的条件： 采油工程原理与设计 (3)过渡流 过渡流的混合物平均密度及摩擦梯度是先按段塞流和雾流分别进行计算，然后用内插方法来确定相应的数值。 段塞流的摩擦梯度 式中的摩擦系数 f ， 根据管壁相对粗糙度和雷诺数由穆迪图查得。 采油工程原理与设计 雾流混合物平均密度计算公式与泡流相同： 由于雾流的气液无相对运动速度，即滑脱速度接近于零，基本上没有滑脱。 雾流摩擦系数可根据气体雷诺数和液膜相对粗糙度查图得。 摩擦梯度: (4)雾流 所以： 4.2.3 裸眼井下砾石充填完井方式的水平井产能公式 对于胶结特别疏松的稠油油藏,为了具备较好的防砂效果,一般应采用砾石充填完井方式。人工充填在井壁与绕丝筛管之间的砾石充填层,起着防砂滤器的作用。为了使该砾石充填既能阻挡储层出砂,又能保持较高的渗透性能,其砾石的直径应等于储层砂粒度中值的5～6倍。即:DG=(5～6)d50。 用表皮系数S表示原油流过砾石充填层时的附加压降,运用S的解析式可以预测裸眼砾石充填完井方式的产能。 4.2.4 部分射开的水平井产能公式 目前仅有一种解法来计算部分射开的水平井的产能。这种数学解法也仅限于的矩形泄油面积中钻一口长为L的水平井。 （1） 的计算 取决于比值 、无量纲高度 和所射开井段占总井段的 比例 （2）计算 式中 －油层污染或油层改造引起的机械表皮系数。 4.3溶解