【正文】 井溫分布計(jì)算 Public Function t(l As Single) As Single Dim W As Single 39?；旌衔锏钠骄芏? End Function 39。地面脫氣原油溫度取 15℃ ，對(duì)結(jié)果影響較大 uon = 10 ^ x 1 a = * ( * Rs(P, t) + 100) ^ () b = * ( * Rs(P, t) + 150) ^ () uo = a * uon ^ b End Function 39。計(jì)算點(diǎn)天然氣粘度 mPas Public SHUZUuw(2020) As Single 39。計(jì)算點(diǎn)深度 m Public SHUZUP(2020) As Single 39。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓力 KPa 常量在調(diào)用時(shí)需賦值 Public gd0 As Single 39。地層水比熱 Public Cg As Single 39。天然氣相對(duì)密度 Public miduwr As Single 39。油管內(nèi)徑 Public Pwh As Single 39。 與此同時(shí)， 我也掌握了相關(guān)的主要內(nèi)容，如：油氣物性參數(shù)的計(jì)算、能量方程的推導(dǎo)、按深度增量迭代的步驟方法等等。 井深達(dá)到 1000m 時(shí)，隨著井深增加，溶解油氣比不再發(fā)生變化，恒等于生產(chǎn)油氣比。通過(guò)套管、水泥環(huán)向地層傳導(dǎo)。s) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 24 續(xù)表 井深 壓力 溫度 平均密度 原油粘度 溶解油 氣比 原油體積 系數(shù) 天然氣壓縮 系數(shù) 天然氣粘度 水的粘度 (m) (MPa) (℃ ) (Kg/m3) (mPas) (m3/m3) (m3/m3) (mPa?s) （ mPa 在同一口油井，地溫梯度 m 和井底溫度 0t? 都是不變的，傳熱系數(shù) 1K 則受地層物性和地層熱阻、 油管環(huán)形空間介質(zhì)及其物性和油井的產(chǎn)量等多種因素的影響，而產(chǎn)量對(duì) 1K 的影響較小。 水的粘度 ? ?2 5 2e x p 1 .0 0 3 [ 1 .4 7 9 1 0 ( 1 .8 3 2 ) ] [ 1 .9 8 2 1 0 ( 1 .8 3 2 ) ]w tt? ??? ? ? ? ? ? ? 式中 w? ——水的粘度， 井溫分布計(jì)算 方法 由地面到油層溫度是按地溫梯度逐漸增加的。? 223210 )( lglg10 ee RaRaa ????? 其中： 250 )100()100()100( KKKa ?????? 295 71 )100()100()100( KKKa ????? 252 )100(01 )100(25 )100( 15 KKKa ????? 油氣水高壓 物性參數(shù)的計(jì)算 方法 溶解油氣比 需要先計(jì)算天然氣在 表壓下的相對(duì)密度： 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 13 5 1 4 1 . 5 1 3 1 . 5[ 1 5 . 9 1 2 1 0 ( ) ( 1 . 8 3 2 ) l g ( 0 . 0 0 1 2 6 5 ) ]og s g po tp??? ??? ? ??? ? ? ? 式中， gs? —— 表壓下的天然氣相對(duì)密度，無(wú)因次； gp?? ——壓力 p? （絕對(duì)）和溫度 t? 下的天然氣相對(duì)密度，無(wú)因次； t? ——溫度， ℃ ； p? ——壓力（絕對(duì)）， kPa； o? ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，原油的相對(duì)密度，無(wú)因次。 s； L? ——平均溫度和平均壓力下液體的粘度， Pa其它隨壓力和溫度而變化的各值如 Bo、 Z、Rs 等也應(yīng)該采用 Pavg 和 Tavg 下的值。由于水壓縮性很小，可以認(rèn)為井筒內(nèi)各流過(guò)斷面處水的體積是不變的。 如果用混合物流量表示流速，則上式可寫(xiě)成： 2239。 多相垂 直管流壓力分布計(jì)算步驟 按氣液兩相管流的壓力梯度公式計(jì)算沿程壓力分布時(shí)，影響流體流動(dòng)規(guī)律的各相物理參數(shù) (密度、粘度等 )及混合物的密度、流速都隨壓力和溫度而變，而沿程壓力梯并不是常數(shù)，因此氣液兩相管流要分段計(jì)算以提高計(jì)算精度。若用 x 表示水平流動(dòng)方向的坐標(biāo)，則 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 6 2ddd d 2p v vvfx x d???? （ 36） 對(duì)于垂直管流， 176。 用壓力梯度表示，則可寫(xiě)為： 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 5 39。 據(jù)此，就可以寫(xiě)出多相管流通過(guò)斷面 1 和斷面 2 的流體的能量平衡關(guān)系。 ① 計(jì)算出油井溫度分布； ② 確定 平均溫度壓力條件下的參數(shù) ； ③ 確定出 摩擦阻力系數(shù) ； ④ 確定井筒內(nèi)的壓力分布 ； 2. 設(shè)計(jì)基本要求： 要求學(xué)生選擇一組基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，最終以設(shè)計(jì)報(bào)告的形式完成本專(zhuān)題設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)報(bào)告的具體內(nèi)容如下： ① 概述 ； ② 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； ③ 能量方程 理論； ④ 氣液多相垂直管流壓力梯度的摩擦損失系數(shù)法 ； ⑤ 設(shè)計(jì) 框圖及結(jié)果 ； ⑥ 結(jié)束語(yǔ)； ⑦ 參考文獻(xiàn)。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 根據(jù)已有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，完成 自噴井 系統(tǒng)從 井口 到 井底 的所有相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，最終 計(jì)算井筒內(nèi)的壓力分布 。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，對(duì)于可逆過(guò)程： d d dq U p V?? 或 d d dU q p V?? 式中 dq 為系統(tǒng)與外界交換的熱量； dU 和 pdV 分別為系統(tǒng)進(jìn)行熱交換時(shí)，在系統(tǒng)內(nèi)所引起的流體內(nèi)能的變化和由于流體體積改變 dV 后克服外部壓力所做的功。wdd =ddIpZZ??????摩 擦 則 d d d d=+d d d dp p p pZ Z Z Z? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?摩 擦 舉 高 加 速 度 根據(jù)流體力學(xué)管流計(jì)算公式 2d =d2pvfZd???????摩 擦 式中 f——摩擦阻力系數(shù)； d——管徑，米。但是，如前所述，多相管流中這些參數(shù)沿程是變化的，而且在不同流動(dòng)型態(tài)下的變化規(guī)律也各不相同。 8 第 4章 氣液多相垂直管流壓力梯度的摩擦損失系 數(shù) 法 基本壓力方程 摩擦損失系數(shù)法計(jì)算壓力梯度的基本方程： 239。 Bo 隨壓力 P 和溫度 T 的變化關(guān)系，可由高壓物性資料得出。根據(jù)氣體狀態(tài)方程式，知： g 0 g000PV PVZT Z T? 式中 P0——標(biāo)況壓力（絕對(duì)）， 100KPa； T0——標(biāo)況溫度， 293K； Vg0——在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下的天然氣的體積， m3； P——壓力（絕對(duì)）， Pa； T——溫度， K； 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 10 Vg——在壓力 P 和溫度 T 下的天然氣的體積， m3； Z0、 Z——?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與某壓力、溫度下的壓縮 因子、無(wú)因次。? 是利用由礦場(chǎng)資料相關(guān)的 39。 利用大慶油田自噴井資料做的 39。一般從設(shè) Z=1 開(kāi)始，迭代五次即可。 流體的物性參數(shù)隨溫度 變化，因此，計(jì)算應(yīng)采用井溫來(lái)進(jìn)行流體參數(shù)計(jì)算。 P? =500KPa，假設(shè)對(duì)應(yīng)的深度增量 1h? =50m, ： 平均壓力 ? ?wh1 ( 2 ( +21 2 ( 4 100 0 100 ) 5002 = 990 KP aP P P??? ? ? ?絕 對(duì) ） ） = 根據(jù)井口溫度、地溫梯度及假定的Δ h1 算得的平均溫度 T = 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 18 (即 ℃ )。由地面到油層溫度是按地溫梯度逐漸增加的。 由壓力與深度曲線(xiàn)可知，隨著井深增加管內(nèi)壓力增大。 另外， VB 看似簡(jiǎn)單，但是有許多技巧可言，在這幾周里，在張文老師的指導(dǎo)下，學(xué)到了非常多的知識(shí)，實(shí)際在編寫(xiě)代碼和運(yùn)行程序的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，需要把各個(gè)窗體、模塊聯(lián)系起來(lái)，稍有差錯(cuò)，就不會(huì)得到正確的結(jié)果。 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 30 參考文獻(xiàn) [1] 王鴻勛，張琪 . 采油工藝原理 [M]. 石油工業(yè)出版社，北京， 2020， 7485. [2] 衣治安，吳雅娟主編 . 實(shí)用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教程 [M]. 石油工業(yè)出版社， 2020. [3] 陳濤平等 . 石油工程 [M]. 石油工業(yè)出版社， 2020. [4] 蔣加伏，張林峰 .Visual Basic 程序設(shè)計(jì)教程 . 北京郵電大學(xué)出版社 ， 2020. 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 附錄 程序內(nèi)容 ： （ 1） . 模塊中的程序： Public jinghao As String 39。天然氣 密度 Public miduw As Single 39。傳熱系數(shù) Public Pb As Single 39。井筒條件下產(chǎn)出 Wt 油氣水混合物所對(duì)應(yīng)的體積 Public dgr689 As Single 39。油管截面積 m2 不變量在調(diào)用時(shí)需賦值 Public NN As Single 39。計(jì)算溶解油氣比 Public SHUZUBo(2020) As Single 39。富氣為 1,貧氣為 0 Public Function Z(P As Single, t As Single) As Single Dim Tc As Single, Pc As Single Dim Tr As Single, Pr As Single, dr As Single 39。求水粘度 uw(t)函數(shù) Public Function uw(t As Single) As Single uw = Exp( ( * 10 ^ (2) * ( * t + 32)) + ( * 10 ^ (5) * ( * t + 32) ^ 2)) End Function 39。(天然氣粘度為 因此要除以 1000) Rel = d * qo * (miduo + gdg * Rs(P, t) + miduw * WO) / AP / (ul / 1000) 39。井底溫度 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 。平均溫度和平均壓力下的液體粘度 Dim AP As Single 39。求管道條件下天然氣相對(duì)密度 dgr(p,t)函數(shù) Public Function dgr(P As Single, t As Single) As Single dgr = dg(P, t) / gd0 End Function 39。求原油體積系數(shù) Bo(p,t)函數(shù) Public Function Bo(P As Single, t As Single) As Single Dim Bob As Double, c1 As Single, c2 As Single, c3 As Single Dim a1 As Single, a2 As Single, a3 As Single, a4 As Single, a5 As Single, a6 As Single Dim c0 As Single If P = Pb Then If miduor = Then c1 = * 10 ^ (4): c2 = * 10 ^ (5): c3 = * 10 ^ (8) Else c1 = * 10 ^ (4): c2 = * 10 ^ (5): c3 = * 10 ^ (9) End If Bo = 1 + * c1 * Rs(P, t) + c2 * ( * t 28) * (( * miduor) / (miduor * dgr689)) + * c3 * Rs(P, t) * ( * t 28) * (( * miduor) / (miduor * dgr689)) 東北石油大學(xué)石油工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） Else Bob = Bo(Pb, tpb) a1 = 1433: a2 = 5: a3 = : a4 = 1180: a5 = : a6 = 10 ^ 5 c0 = *