采油工程习题答案

1习题一1.已知一六边形泄油面积为24105m,其中心一口井,井底半径mrw1.0,原油体积系数15.10B,表皮系数S=3,油井系统试井数据见表.试根据所给的测试资料绘制IPR曲线,并求采油指数0J,地层压力rP,流动系数00hk及井底流压MPaPwf85.0时的产量.流压11109.59产量1839.550.361解:⑴IPR曲线如下:036912010203040506070⑵MPadmppqqJwfwf3211205.219111861⑶外推IPR曲线与纵轴相交得MPapr12⑷aSXBJhk2)43(ln0000378.12631.0/)105(565.0565.021421wrAX)/(43.04.862)43378.1263(ln15.15.21200sMPamumshk⑸当时85.0wfpdmpPJqwfr30025.75)5.812(5.21)(2.已知某井的油层平均压力MPapr16,当井底流压MPapwf12时,测得产量dmq306.25.试计算①max0q②当MPapwf8时的产量③绘制该井的IPR曲线。解：①由2max00)(8.0)(2.01rwfrwfppppqq得：2max0q=])(8.0)(2.01[20rwfrwfppppq=)(64])1612(8.0)1612(2.01[6.2532dm②当MPapwf8时])(8.0)(2.01[2max00rwfrwfppppqq=64dm328.44])168(8.0)168(2.01[③为绘制IPR曲线。计算了不同wfp的产量，见表产量57.644.825.6640流压481201604812160102030405060703.已知某井,14MPapr.brpp当MPapwf11,产量为,7.0,3030FEdmq试计算:①0.1max0FEq②7.0max0FEq③当时的产量。和，而2.10.17.09FEMPapwf解:①MPaFEppppwfrrwf9.117.0)1114(14)(由0.1max00FEqq2)(8.0)(2.01rwfrwfpPpP得/00.1max0qqFE[2)(8.0)(2.01rwfrwfpPpP]dm32119])149.11(8.0)149.11(2.01[30②当时，0wfpMPaFEppppwfrrwf2.47.0)014(14)(37.0max0FEq=0.1max0FEq[2)(8.0)(2.01rwfrwfpPpP]])142.4(8.0)142.4(2.01[1192)(3.1033dm③时对于当7.0,9FEMPapwfMPaFEppppwfrrwf5.107.0)914(14)(0q=0.1max0FEq[2)(8.0)(2.01rwfrwfpPpP]=119[2)145.10(8.0)145.10(2.01]=47.6dm3对于FE=1.0时,MPaFEppppwfrrwf91)914(14)(0q=0.1max0FEq[2)(8.0)(2.01rwfrwfpPpP]=119[2)149(8.0)149(2.01]=64.4dm3对于FE=1.2时,MPaFEppppwfrrwf82.1)914(14)(0q=0.1max0FEq[2)(8.0)(2.01rwfrwfpPpP]=119[2)148(8.0)148(2.01]=74.3dm34.已知某井的,14MPapr.brpp当MPapwf12,产量为,3.2,3530FEdmq试计算:①0.1max0FEq②3.2max0FEq③当时的产量。，和而0.33.28FEMPapwf解:①MPaFEppppwfrrwf4.93.2)1214(14)(由0q/0.1max0FEq=)](792.1exp[2.02.1rwfpp得0.1max0FEq=0q/{)](792.1exp[2.02.1rwfpp}4=35/{)]144.9(792.1exp[2.02.1}=65.6dm3②当时，0wfpMPaFEppppwfrrwf2.183.2)014(14)(0所以不能用standing公式.用Harrison公式0.1max3.2max0FEoFEqq[)](792.1exp[2.02.1rwfpp=65.6{)]142.18(792.1exp[2.02.1}=77.4dm3③当时，MPapwf8对于FE=2.3时,MPaFEppppwfrrwf2.03.2)814(14)(0q=0.1max0FEq{)](792.1exp[2.02.1rwfpp}=65.6{)]142.0(792.1exp[2.02.1}=65.3dm3对于FE=3.0时,MPaFEppppwfrrwf40.3)814(14)(0q=0.1max0FEq{)](792.1exp[2.02.1rwfpp}=65.6{)]144(792.1exp[2.02.1}=70.9dm35.已知某井,16MPaprMPapb13当MPapwf15,产量为,2530dmq试计算:①J②bq③maxq④wfp=10Mpa时的产量.解:①当wfp=15MPa＞bp时,q=25dm3∴J=q/(rp-wfp)=25/(16-15)=25MPadm3②bq=J(rp-bp)=25(16-13)=75dm3③cq=8.1bJP=258.113=180.6dm35maxq=bq+cq=75+180.6=255.6dm3④当wfp=10Mpa时0q=bq+cq[2)(8.0)(2.01bwfbwfpppp]=75+180.6[2)1310(8.0)1310(2.01]=142.3dm36.已知某井,16MPaprMPapb13当MPapwf8,产量为,8030dmq试计算:①J②bq③maxq④wfp=15Mpa时和wfp=6Mpa时的产量.解:①当wfp=8MPa＜bp时,q=80dm3J=0q/{(rp-bp)+8.1bp[2)(8.0)(2.01bwfbwfpppp]}=80/{(16-13)+8.113[2)138(8.0)138(2.01]}=11.2MPadm3②bq=J(rp-bp)=11.2(16-13)=33.6dm3③cq=8.1bJP=11.28.113=80.9dm3maxq=bq+cq=33.6+80.9=114.5dm3④当wfp=15Mpa＞bp时0q=J(rp-wfp)=11.2(16-15)=11.2dm3当wfp=6Mpa时0q=bq+cq[2)(8.0)(2.01bwfbwfpppp]=33.6+80.9[2)136(8.0)136(2.01]=93.2dm36习题三1某井使用CYJ5-1812型抽油机，已知汞挂深度900m，汞径70mm，冲程长度s=1.8m，冲次n=8分次。使用212油管，43抽油杆液体比重为0.9。试计算驴头最大及最小载荷（抽油杆为刚体和弹性体；油管底部锚住和未锚住）。解：⑴抽油杆为刚体：油管锚住和未锚住的结果是一致的。查表2-3得：)/(3.2mkgqr①抽油杆在空气中的重量为：)(2030781.99003.2NLgqWrrbLgqWrr而8854.085.79.085.7slsrrrb②抽油杆在液体中的重量为：)(17979NbWWrr③液柱载荷：gLffWlrpl)(=（30.68-2.85）×900×900×9.81×410=22114（N）pf为油管内截面积pf=2268.30)25.6(4cm④作用在全活塞上的液柱载荷：由于使用的是212油管，而汞径70mm为。所以在计算全活塞上的液柱载荷时就不能以活塞截面积为计算参数。而应以油管的内截面积为计算参数。对于212油管，其内径为62mm,所以22)062.0(44df=3.02×)(1023m因此)(2399081.99009001002.33NgfLWll查得抽油机的技术规范为:r=74cm(当s=1.8m时)l=320cm因此驴头的最大载荷为:)1(17902maxlrsn7=17979+23990+)320741(179088.1203072=43578(N)驴头最小载荷为:)1(17902minlrsnWWPrr)(16974)320741(179088.120307179792N⑵抽油杆为弹性体:①油管底部被锚住:上冲程开始时抽油杆柱的惯性力:aLwwsaEfFriosin2已知PaE111006.2241085.2mfra=5100m/sw=秒度/48838.030814.33001sn∴aLwwsaEfFriosin2=)510090048sin(838.028.151001085.21006.20411=1279(N)抽油杆柱在液柱载荷作用下的静伸长为:riolrEfLFW)(=4111085.21006.2900)127923990(=0.348(m)∴)8.1348.021(10scr=52.20因此驴头最大载荷为:)sin(2maxaLwwsaEfWWPrrlr8=17979+23990+)5100900482.52sin(838.028.151001085.21006.200411=49537(N)驴头最小载荷:)sin(2minalwwsaEfWPrrr=17979-)5100900482.52sin(838.028.151001085.21006.200411=10411(N)②油管底部未锚住:油管静变形为:tltEfLW/而)(422内外DDft=）（22062.0073.04=1.166）（2310m∴31110101661006.2/90023990t=0.090(m)∴初变形期末悬点位移为:)(438.0090.0348.0mtr∴0111.59)8.1438.021(cos)21(coss变形分布系数为:804.01085.210166.110166.1433rttfff因此驴头最大和最小载荷为:]sin)1()[sin(2maxaLsaEfWWPrlr=17979+23900+28.151001085.21006.2411)5100900481.59[sin(838.0]1.59sin)804.01(9=48534(N)]sin)1()[sin(2minaLsaEfWPrr=17979-6565=11414(N)2某井下泵深度L=1200m，抽油杆43,冲程长度s=2.1m，冲次n=6分次。油管212(无锚)，9.0,56ommd泵.试计算理论泵效.解:这里计算理论泵高也就是只考虑静载荷对该塞冲程的影响,而降低了泵高的数值。从已知条件可知：对于mmd56泵，则知263.24cmfp对于抽油杆43，285.2cmfr对于油管212，29.11cmft而E=2.06Pa1110，所以由于静载引起的冲程损失为：