井筒容积计算

井筒容积计算

1、钻杆内容积1000m容积: 9.16 m3

2、钻杆带内容积1000m容积: 12.66 m3

3、钻杆不带内容积1000m容积: 3.5 m3

4、φ311.2钻头无钻杆1000m容积: 76.02 m3

5、φ311.2钻头带钻杆带钻杆内容积1000m容积: 72.52m3

6、φ311.2钻头带钻杆环空1000m容积: 63.36m3

7、φ241钻头无钻杆1000m容积: 45.59m3

8、φ241钻头带钻杆带钻杆内容积1000m容积: 42.09m3

9、φ241钻头带钻杆环空1000m容积: 32.93m3

10、φ215.9钻头无钻杆1000m容积: 36.59m3

11、φ215.9钻头带钻杆带钻杆内容积1000m容积: 33.09m3

12、φ215.9钻头带钻杆环空1000m容积: 23.93m3

13、φ244.5套管无钻杆1000m容积: 46.93 m3

14、φ244.5套管带钻杆带钻杆内容积1000m容积: 43.43 m3

15、φ244.5套管带钻杆环空1000m容积: 34.27 m3

单位换算

1、钻杆内径φ108 = 4.25 英寸

2、钻杆外径φ127= 5 英寸

3、套管外径φ139.7= 5.5 英寸

4、套管外径φ244.5= 9.625英寸

5、套管外径φ273.1= 10.75英寸

6、钻头外径φ215.9= 8.5 英寸

7、钻头外径φ241= 9.5 英寸

8、钻头外径φ311.2= 12.25英寸

井筒温度分布 开题报告

本科毕业设计（论文）开题报告 题目：钻井井筒温度场计算 学生姓名： 院（系）： 专业班级： 指导教师： 完成时间：2012 年3 月日

1.课题的意义 随着世界能源需求的增加和石油工业的发展,钻深井、超深井已成为油气开发的重要途径,目前国内钻深井和超深井已相当普遍。然而,在钻井工程过程中,复杂条件下深井探井钻井常遇到的复杂情况(喷、漏、塌、卡、斜……)是目前阻碍油气勘探进程的重大障碍,也是至今未能很好解决的重大技术难题。低安全密度窗口已成为钻深井、超深井的主要技术瓶颈。发展深井、超深钻井液是解决这一难题的重要发展方向。由于在钻井过程中,油井工作液与地层间存在温度差，井内流体同近井壁地层发生热量交换，使井壁温度发生改变，导致井周地层岩石产生附加温变应力，改变井壁周围应力状态分布，从而对井壁的稳定性产生显著影响。因此分析钻井过程中井壁及近井壁地层的温度分布特征、扰动变化规律及其影响因素，显得尤为必要。井下循环温度对深井、超深井的钻井与完井工程的影响越来越突出。它不但影响钻井液性能变化、钻井液当量密度的预测、安全密度窗口的确立,而且关系到注水泥作业的成败与注水泥质量的高低。同时它还与井内压力平衡、井壁稳定、套管和钻柱强度设计密切相关。因此,准确预测钻井过程中井内温度值,掌握其分布和变化规律对钻井作业安全、快速的钻进具有十分重要的意义。 其次，井筒的温度分布是气井设计和动态分析必不可少的参数，可以通过直接测量或者计算两种方法得到。但是目前对于一些超深、高温高压或井况复杂的气井，难以进行直接测量；对于高气液比气井，井筒温度分布的计算方法存在计算精度低和可用性问题。因此，研究井简内的温度分布十分必要。 钻井工艺始终贯穿于油气田勘探开发的地质勘探、区域勘探和油田开发的三个阶段中。在深井、超深井的钻井工艺中，受地层加热的作用，温度已成为影响深井快速、安全、经济钻进的重要因素。因此，研究钻井中井筒内的传热具有非常重要的意义。2．国内外研究现状 （1）钻井技术 ?公元二百多年前在我国自贡开始用“顿钻”法钻盐井和天然气井。 ?公元1820年，钻井深度已超过一千米。 ?世界上第一口油井，Drake Well,Titusville（泰特斯维尔城）, Pennsylvania, USA, Sunday, August 28, 1859.(69.5 ft)，爱德温·德雷克； ?1900年左右，开始使用“旋转钻”进法； ?1976.4.30，钻成我国第一口超深井，四川女基井(井深6011米)； ?1978.1.31，钻成四川关基井，井深7175米(1141天)； ?1979.4.27，钻成新疆固2井，井深7002米(352天)； ?现在，德国、美国和苏联的钻井深度已接近或超过一万米。美国，1974年，井深：9583m；德国，1994年，井深：9101米；前苏联，90年,12260m。

太阳辐射与露点温度的计算

1. 日辐射值 太阳辐射是生态系统的能量来源，更是生态水文过程模拟中必不可少的参数。我国进行太阳辐射的逐日观测的气象站较少，本研究区附近亦无可借鉴站点，采用庞靖鹏等（2005）的方法根据已有常规气象观测数据来模拟计算太阳辐射。该方法在SWAT 理论手册中也有详细描述，具体过程如下： 首先，计算大气上空太阳辐射： ()()()[]SR SR SC T T E I H ωφδφδωπ sin cos cos sin sin 24 00+= （3-12） 式中，SC I 为太阳常数（4.921MJ m-2 h-1）；0E 为地球轨道偏心率矫正因子； w 是地球自转角速度（0.2618 rad h-1）；SR T 为日出时数；d 为太阳赤纬（rad ）；f 为地理纬度（rad ）。 0E 的计算如下： ()()365/2cos 033.01/2 00n d r r E π+== （3-13） 式中，0r 为平均地日距离（1 AU ）；r 为任意给定天的日地距离（AU ）；n d 为该年的天数，从1到365，二月总被假定为28天。 d 由下式计算： ()? ??? ?? ???? ??-=-823652sin 4.0sin 1n d π δ （3-14） SR T 由下式计算： [] ω φδtan tan cos 1-= -SR T （3-15） 大气上空的太阳辐射在到达到达地面的过程中部分被大气吸收。通常情况（晴天）下总辐射的0.8左右到达地面，特定环境条件有所差异。晴天状态下太阳总辐射L H 可以用00.8H 来代替，即 08.0H H L = （3-16） 逐日太阳辐射采用下面的经验公式计算： ()L L S S b a H H /?+?= （3-17） 式中，H 为日实际总辐射，S 和L S 分别为日照时数和日长，a 和b 为经验系

煤矿井筒防冻设计计算

井筒防冻设计计算 为防止冬季井筒结冰，保证生产和人员安全，根据《煤炭工业矿井设计规范》的要求，矿井工业场地各进风井均应设置井筒防冻装置，对入井空气进行加热。本矿主井为立井、副井为斜井，通风容易时期主井进风量为28 m3/s，副井进风量为8m3/s，通风困难时期主井进风量为6 m3/s，副井进风量为30m3/s。主、副立井采用有风机冷热风在井筒混合的井筒防冻方式，井筒防冻室外计算温度取历年极端最低温度平均值为-11.7℃，空气加热室出口温度65℃，混合至2℃由热风道送至井筒。热风计算温度为30℃，主立井和副立井加热热媒为工业场地锅炉房提供的0.3MPa（表压）的饱和蒸汽,饱和温度为133.6℃。 一、井口空气加热方式 冷、热风在井筒内混合。 二、空气加热量的计算 1、设计参数 （1）通风容易时期主井进风量为28 m3/s，副井进风量为8m3/s，通风困难时期主井进风量为6 m3/s，副井进风量为30m3/s。 （2）主井为立井、副井为斜井。 （3）井筒防冻室外计算温度取当地历年极端最低温度平均值为-11.7℃。 （4）主井空气加热室出口温度65℃，斜井空气加热室出口温度45℃。 （5）冷、热在井筒内混合，混合温度取2℃。 （6）热媒采用0.3MPa饱和蒸汽,饱和温度为133.6℃。 2、空气加热量的计算 Q=ａMｃｐ(ｔｈ-ｔ1) 式中: Q总—井口空气总加热量，KW； M—井筒进风量，㎏/ｓ； ａ—热量损失系数，井口房不封闭取1.1； ｔｈ—冷、热风混合温度取2℃； ｔ1—室外冷风温度，℃，取当地历年极端最低温度平均值为-11.7℃；

ｃｐ—空气定压比热，ｃｐ=1.10ＫＪ／（㎏.K) 。 通风容易时期：Q 总主=1.1×28×1.297×1.10×(2 - -11.7) =602KW Q 总副=1.1×8×1.297×1.10×(2 - -11.7) =172 KW 通风困难时期：Q 总主=1.1×6×1.297×1.10×(2 - -11.7) =129 KW Q 总副=1.1×30×1.297×1.10×(2 - -11.7) =645 KW 3、通过空气加热量的计算 l h l h t t t t aM M --=01，Kg/s 式中: M1—通过空气加热器的风量； M —井筒进风量，㎏/ｓ； ａ—热量损失系数，井口房不封闭取1.1； ｔｈ0—加热后加热器出口热风温度，℃，立井取65℃，斜井取45℃； ｔｈ—冷、热风混合温度取2℃； ｔ1—室外冷风温度，℃，取当地历年极端最低温度平均值为-11.7℃。 通风容易时期：M1主=1.1×28×1.2977 .11657.112----?=7.14㎏/ｓ M1副=1.1×8×1.2977.11457.112----? =2.76㎏/ｓ 通风困难时期：M1主=1.1×6×1.2977 .11657.112----?=1.53㎏/ｓ M1副=1.1×30×1.2977 .11457.112----? =10.34㎏/ｓ 4、空气加热器能够供给的热量 ? Q ‘＝kS △t p ， KW 式中 Q ＇─空气加热器能够供给的热量，KW ，)('01h p t t C M Q +??= ? K ─空气加热器的传热系数，KW/（m 2·K ），空气加热器传热系数：K=P ·（v ρ）q 式中：p ，q--经验公式的系数和指数，一般井口房不密闭时(v ρ)＇可选4～ 8Kg/m 2.s,井口房密闭时(v ρ)＇可选2～4Kg/m 2.s ，K=()13.3566.1449.0=?； ? S ─空气加热器的散热面积，m 2；

气井多相垂直管流段压力损失敏感性分析

第15卷第5期2008年10月 特种油气藏 Special O il and Gas Reservoirs Vol 115No 15Oct 12008 收稿日期:2008-04-03;改回日期:2008-04-11 基金项目:本文受国家自然科学基金项目“高含硫气藏储层硫沉积机理及渗流规律研究” (50574079)资助 作者简介:杨帆(1984-),男,2005年毕业于中国地质大学(北京)油气田开发专业,现为该校在读博士研究生,主要研究方向为油气储层地质。 文章编号:1006-6535(2008)05-0063-03 气井多相垂直管流段压力损失敏感性分析 杨　帆 (中国地质大学,北京　100083) 摘要:井筒垂直多相管流是整个油气生产系统中非常重要的部分,流体在垂直管流中的压力损失也在其中占有很大的比例。利用广泛使用的Hagedorn -B r own 垂直管流计算公式,分别改变井筒尺寸、气液比、气相和液相的相对密度以及气液界面张力,以此分析垂直管流段的压力损失和井底最小携液产量的变化。研究结果表明,井筒尺寸越大,气液比越高,气相或液相相对密度越大,界面张力越小,均会导致井底压力升高,最小携液产量变大。利用该研究结果可以减小生产环节的压力损失,优化工作制度,对气井设计和生产有指导意义。关键词:多相垂直管流;压力损失;敏感性分析;Hagedorn -B r own 公式中图分类号:TE33 文献标识码:A 前　言 目前大部分气井采用直井进行开采,气体在井筒管柱中的流动可以看成是垂直管流。分析垂直管流段的压力分布,是为了正确地选择完井管柱,预测井的自喷产能,判断井底积液,计算携液产量,设计人工举升设施以及进行生产井动态分析。 早在1797年石油工程师们就已经意识到多相管流问题的存在,随后的100多年间,Duns 和Ros [1],Griffith 、Hagedorn 和B r own,Beggs 和 B rill [2] 、Mukherjee 以及O rkisze wski 等人都提出了 预测垂直多相管流的相关式,国内西南石油大学和四川石油管理局也提出了自己的S W P I -SP A [3] 模型。Hagedorn 和B r own 根据现场大量的试验数据反算持液率,提出了可用于各种流型下的两相垂直上升管流的压降关系式,此关系式不需要判别流型,特别适用于产水气井的流动计算,因此得到油气藏工程师的广泛使用。 流体在井筒中的管流是地层流动段、射孔完井段、井筒流动段和气嘴段等生产系统中非常重要的部分,流体在井筒中的压力损失也在整个生产系统中占有很大的比例 [4] 。为尽可能减小生产环节的 压力损失,从井筒垂直管流段着手,分析不同参数对井筒管流段压力损失的影响以及影响因素的敏 感性,可以有针对性地调整工作制度,减小垂直管流段的压力损失。 1　分析方法 111　理论公式 垂直多相管流的计算思路主要是利用能量守恒原理,即进入管路断面的流体所拥有的能量,加上在入口断面和出口断面之间对该流体任何额外所做的功,再减去该体系在入口断面和出口断面之间的任何能量损耗,应等于出口断面的该流体所携带的能量。多相流的能量方程式为 [5] : d p ρ +u d u +g d L sin θ+d ω+d L w =0(1) 式中:d p 为垂直管压力增量,MPa;g 为重力加速度, m /s 2 ;θ为流体流动方向与水平方向的夹角,(° );u d u 为动能项,Pa /m;g d L sin θ为举升项,Pa /m;d ω为外界对系统作的功,J;d L w 为摩阻项,Pa /m 。 对于气体垂直流动,θ=0,d ω=0,d L =0,而且动能损失相对于总的能量损失可以忽略不计,即u d u =0,则气体在垂直管流中的流动公式可简化为: d p ρ+g d h +fu 2 d h 2d =0(2) 式中:f 为摩阻系数;u 为气体流速,m /s;h 为垂向

关于露点温度的计算方法(DOC)

关于露点温度的计算方法 例如：23℃，RH45%的湿度，对应的露点温度算法： 先在温度对应的饱和水汽压上查找23℃，对应的饱和水汽压——21.07毫米汞柱，再用21.07×45%（需要的湿度）=9.4815，在下表中查询此值9.4815对应的饱和水汽压，没有完全吻合的值，就在其上下临界点按比例取一个温度值即为露点温度，因此，23℃，45%的湿度，对应的露点温度为10.5℃。 知道为什么这么计算吗？道理很简单，就是假设我们需要设定23℃时的饱和蒸汽压，那么对应的气压值是21.07毫米汞柱，可是我们需要的不是饱和的，是RH45%，那么21.07的45%，是我们实际需要的水气压值即9.4815，我们假设这个水汽压值是另外一个温度对应的饱和水汽压，这个饱和水汽压恰恰是由湿度供给系统来确保提供的，那么这个水汽压对应的温度即是10.5℃即是我们要得到的水蒸汽（湿度）供给系统所需要设定的露点温度（汽压达到饱和时的温度）。通俗一点讲就是10.5℃的饱和蒸汽压放到23℃的环境里就只有45%的相对湿度啦！ 这里大家一定要知道什么是“露点温度”，露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于

露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点温度。露点温度越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。 不同温度时饱和水汽压（Ｐ）（单位：毫米高水银柱） 室内空气露点查询表

热敏电阻

热敏电阻根据温度系数分为两类：正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。由于特性上的区别，应用场合互不相同。 正温度系数热敏电阻简称PTC（是Positive Temperature Coefficient 的缩写），超过一定的温度(居里温度---居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里温度时,该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。其原理是在陶瓷材料中引入微量稀土元素，如La、Nb...等，可使其电阻率下降到10Ω.cm以下，成为良好的半导体陶瓷材料。这种材料具有很大的正电阻温度系数，在居里温度以上几十度的温度范围内，其电阻率可增大 4~10个数量级，即产生所谓PTC效应。 目前大量被使用的PTC热敏电阻种类：恒温加热用PTC热敏电阻；低电压加热用PTC热敏电阻；空气加热用热敏电阻；过电流保护用PTC热敏电阻；过热保护用PTC热敏电阻；温度传感用PTC热敏电阻；延时启动用PTC 热敏电阻。 负温度系数热敏电阻简称NTC（是Negative Temperature Coefficient 的缩写），泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 PTC、NTC两种热敏电阻都可以用作温度传感，在目前的实际应用中，多采用NTC热敏电阻作为温度测量、控制的温度传感器。 NTC负温度系数热敏电阻专业术语 零功率电阻值R T（Ω） R T指在规定温度T时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。

井筒传热计算中Ramey函数的推导

井筒传热计算中Ramey 函数的推导 在井筒传热计算中，从水泥环外侧到地层的热传导一般采用Ramey 的方法，即使用边界温度恒定的无限大平面热传导替代真实地层的变边界温度的热传导，从而简化计算。 对于地层中的微元，根据热力学基本方程，在忽略微元位移和体积变化时，有 d d dQ dt dt ρεΩ =??? (1) 因为忽略体积变化，密度ρ不是时间的函数，再忽略压力随时间的变化故 ()p d d p T T d d c d dt t p t T t t ρεεεερ ρρΩ Ω ΩΩ Ω ??????=Ω=+Ω=Ω?????????????????? (2) 假设地层的热导率为各向同性张量且不随空间变化 2()S S dQ q dS T dS T d Td dt λλλΩΩ =-=?=??Ω=?Ω?????????? (3) 由式(2)和式(3)得到 2p T c d Td t ρλΩ Ω ?Ω=?Ω??????? (4) 因为式(4)对任意形状的微元都成立，所以 2p T c T t ρλ?=?? (5) 或写成 21T T t χ??= ? (6) 其中，p c λ χρ= 为热扩散系数。

对于均质无限大地层中的点源，温度分布(,)T r t 满足如下方程和定解条件 21T T t χ??=- ? (7) 02r T Q r r h πλ→??? = ? ??? (8) (,)o T r t T →∞= (9) (,0)o T r T = (10) 求解得到 244o Q r T T Ei h t πλχ?? =-- ??? (11) 当24r t χ足够小时（比如<0.05），22 ln 44r r Ei t t γχχ??-≈+ ??? ，γ为欧拉常数，值约为0.5772，所以 2 (ln )44o Q r T T h t γπλχ=-+ (12) 如果水泥环外侧半径为c r ，则由式(12)可以得到地层热阻 214(ln )4o c t T T r R Q h χγπλ --= = (13) 或 () f t R λ = (14) 其中()f t 为Ramey 函数 214()(ln )4c t f t r χγπ= - (15)

采油工程课程设计

采油工程课程设计 课程设计 姓名：孔令伟 学号：201301509287 中国石油大学（北京） 石油工程学院 2014年10月30日

一、给定设计基础数据： (2) 二、设计计算步骤 (3) 2.1油井流入动态计算 (3) 2.2井筒多相流的计算 (4) 2.3悬点载荷和抽油杆柱设计计算 (12) 2.4抽油机校核 (16) 2.5泵效计算 (16) 2.6举升效率计算 (19) 三、设计计算总结果 (22) 四、课程设计总结 (23)

一、给定设计基础数据： 井深：2000+87×10=2870m 套管内径：0.124m 油层静压：2870/100×1.2 =34.44MPa 油层温度：90℃ 恒温层温度：16℃ 地面脱气油粘度：30mPa.s 油相对密度：0.84 气相对密度：0.76 水相对密度：1.0 油饱和压力：10MPa 含水率：0.4 套压：0.5MPa 油压：1 MPa 生产气油比：50m3/m3 原产液量(测试点)：30t/d 原井底流压(测试点)：16.35Mpa 抽油机型号：CYJ10353HB 电机额定功率：37kw 配产量：50t/d 泵径：56mm 冲程：3m 冲次：6rpm 柱塞与衬套径向间隙:0.3mm 沉没压力：3MPa

二、设计计算步骤 2.1 油井流入动态计算 油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的关系，它反映了油藏向该井供油的能力。从单井来讲，IPR 曲线表示了油层工作特性。因而，它既是确定油井合理工作方式的依据，也是分析油井动态的基础。本次设计油井流入动态计算采用Petro bras 方法Petro bras 方法计算综合IPR 曲线的实质是按含水率取纯油IPR 曲线和水IPR 曲线的加权平均值。当已知测试点计算采液指数时，是按产量加权平均;预测产量时,按流压加权平均。 (1) 采液指数计算 已知一个测试点： wftest P 、txest q 和饱和压力b P 及油藏压力P 。 因为 wftest P ≥b P ，1j =txwst wfest q P P -=30/(34.44-12)= 1.3/( d.Mpa) (2) 某一产量t q 下的流压Pwf b q =j(b P P -1)=1.4 x （34.44-10）=34.22t/d m o zx q =b q +8.1b jP =34.44+1.4*10/1.8=42.22t/d omzx q -油IPR 曲线的最大产油量。 当0?q t ?b q 时，令q 1t =10 t/d ，则p 1wf =j q P t - 1=15.754 Mpa 同理，q 2t =20 t/d ，P 2wf =13.877 Mpa q 3t =30 t/d ，P 3wf =12.0 Mpa 当q b ?q t ?omzx q 时，令q 4t =50 t/d,则按流压加权平均进行推导得： P 4wf =f )(1j q P t w -+0.125(1-f w )P b =8.166Mpa

烟气酸露点温度的计算

酸露点温度的计算 〔南京凯华电力环保有限公司 崔云寿〕 1、 t dew =186+20logV H2O +26logV so2 t dew ——烟气的酸露点温度 V H20——烟气水蒸汽气体的百分比（%） V so2——烟气SO 2气体的百分比（%） 2、前苏联“锅炉机组热力计算标准法”（1973版） t p =KOH n sh t e S A zs +?05.11253 t p ——酸露点℃ s n ——燃料的折算硫分（%） αrh ——飞灰占总灰分的份额(%)查灰份分析 A n ——燃料分析的灰份(%) S n =1000 )(p h p Q s S p ——燃料的工作质硫份（%） O h p ——燃料的低位发热量（Kcal/kg） 公式中125是指与炉膛出口过量出气体为αT 有关的系数，原规定如下：当αT =1.4～1.5时为129 当αT =1.2时为121 注：50年代原全苏热工研究所（BTN）在试验数据基础上整理而成，适用于固、液、气燃料。我国目前包括各大锅炉

厂主要应用的计算公式。 3、日本“电力工业中心研究所 t p=20LgV so3+α 式中t p露点温度℃ V so3烟气中SO3体积份数% α——水分常数， 当水分为5%，α=184 当水分为10%，α=194 当水分为15%，α=201 4、美国CE公司露点计算公式是基于两种条件 a、燃料中的硫分燃烧后都生成SO2。 b、烟气中的SO2的2％含量（体积分数）转变为SO3 计算顺序是根据给定的燃料组成和空气过剩系数计算出烟气组成，然后根据烟气的总物质量求出SO2的体积系数，按照2％的转换率计算出SO3体积分数，按计算出的烟气中SO3和水蒸汽含量（体积分数）查曲线可得出露点温度。 这种方法应该也不错，但是比较麻烦，我国锅炉方面技术人员一般不采用这种方法计算。

采油工程课程设计

采油工程课程设 计课程设计 姓名：孔令伟 学号： 201301509287 中国石油大学（北京） 石油工程学院 2014年 10月 30日

一、给定设计基础数据： (2) 二、设计计算步骤 (3) 2.1油井流入动态计算 (3) 2.2 井筒多相流的计算 (4) 2.3 悬点载荷和抽油杆柱设计计算 (12) 2.4 抽油机校核 (16) 2.5 泵效计算 (16) 2.6 举升效率计算 (19) 三、设计计算总结果 (22) 四、课程设计总结 (23)

一、给定设计基础数据： 井深： 2000+87×10=2870m 套管内径： 0.124m 油层静压： 2870/100×1.2 =34.44MPa 油层温度： 90℃ 恒温层温度： 16℃ 地面脱气油粘度： 30mPa.s 油相对密度： 0.84 气相对密度： 0.76 水相对密度： 1.0 油饱和压力： 10MPa 含水率： 0.4 套压： 0.5MPa 油压： 1 MPa 生产气油比： 50m3/m3 原产液量 (测试点 )：30t/d 原井底流压 (测试点 )：16.35Mpa 抽油机型号： CYJ10353HB 电机额定功率： 37kw 配产量： 50t/d 泵径： 56mm 冲程： 3m 冲次： 6rpm 柱塞与衬套径向间隙 :0.3mm 沉没压力： 3MPa

二、设计计算步骤 2.1 油井流入动态计算 油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的关系， 它反映了油藏向该井供油 的能力。从单井来讲， IPR 曲线表示了油层工作特性。因而，它既是确定油井合理工作方式的依据， 也是分析油井动态的基础。 本次设计油井流入动态计算采用 Petro bras 方法 Petro bras 方法计算综合 IPR 曲线的实质是按含水率取纯油 IPR 曲线和水 IPR 曲线的加权平均值。 当已知测试点计算采液指数时， 是按产量加权平均 ;预测产量时 ,按流压加权平均。 (1) 采液指数计算 已知一个测试点： P wftest 、 q txest 和饱和压力 P b 及油藏压力 P 。 q txwst 因为 P wftest P =PP wfest =30/(34.44-12)= 1.3/( d.Mpa) b ， j 1 (2) 某一产量 q t 下的流压 Pwf q b =j( P 1 P b )=1.4 x （34.44-10）=34.22t/d jP b q o m zx = q b + 1.8 =34.44+1.4*10/1.8=42.22t/d q omzx -油 IPR 曲线的最大产油量。 q t 当 0 q b 时，令 q ，则 P 1 t t1 wf 1 j q =10 t/dp = =15.754 Mpa 同理， q t 2 =20 t/d ， P wf 2 =13.877 Mpa q t 3 =30 t/d ， P wf 3 =12.0 Mpa 当 q b q t q omzx 时，令 q t 4 =50 t/d,则按流压加权平均进行推导得： w ( P 1 q t ) 81 80( q t q b )] P wf 4 =f j +0.125(1-f w )P b [-1+ q omzx q b =8.166Mpa

常用钻具排替体积

常用钻具排替体积 9＂钻铤每柱体积=0.98m3 8＂钻铤每柱体积=0.77m3 7＂钻铤每柱体积=0.56m3 61/4＂钻铤每柱体积=0.43m3 63/4＂钻铤每柱体积=0.25m3 5＂加重钻杆每柱体积=0.26m3 31/2＂加重钻杆每柱体积=0.13m3 5＂钻杆每柱体积=0.12m3 51/2＂钻杆每柱体积=0.155m3 31/2＂钻杆每柱体积=0.086m3 23/8＂钻杆每柱体积=0.038m3 31/2＂钻铤每柱体积=0.137m3 33/4＂钻铤每柱体积=0.23m3 5＂钻杆外径127mm壁厚9.19mm内径108.6mm内容积0.00926m3/m 51/2＂钻杆外径139.7mm壁厚10.54mm内径118.6mm内容积0.01105m3/m 31/2＂钻杆外径88.9mm壁厚11.00mm内径67.00mm内容积0.00353m3/m 61/4＂钻铤外径158.75mm内径71.44mm内容积0.00401m3/m 63/4＂钻铤外径171.45mm内径71.44mm内容积0.00401m3/m 43/4＂钻铤外径120.65mm内径57.15mm内容积0.00257m3/m 95/8＂套管外径244.5mm壁厚11.99mm内径220.50mm内容积0.03819m3/m 外容积0.04695m3/m 7＂套管外径177.8mm壁厚11.51mm内径154.79mm内容积0.01882m3/m 外容积0.02480m3/m 环空容积=7.854×10-7×（井眼直径2-管柱外径2） 排替量=7.854×10-7×（外径2-内径2） 单位内容积=7.854×10-7×内径2

油井井筒传热模型及温度计算

第四节 油井井筒传热模型及温度计算 正确计算油井井筒温度是进行油井动态分析，特别是油井结蜡预测和井筒热力分析的基础性工作之一。本节根据能量守恒原理导出井筒传热基本方程，重点介绍Shiu & Beggs 井筒温度计算方法。 一、油井井筒传热模型 将流体在井筒油管内流动考虑为稳定的一维问题，建立如图1-21所示的坐标系。对管流dz 微元段，建立下式能量守恒方程（SI 单位制）。 sin =--dh dq vdv g dz dz dz θ (1-107) 式中 h ——流体比焓； q ——流体径向热流量。 由热力学基本方程可导出流体比焓梯度。 =-f p p J dT dh dp c c dz dz dz α (1-108) 式中c p ——流体的定压比热； T f ——油管内流体流动温度； αJ ——焦耳－汤姆孙系数； 以上其它符号的意义同前。

考虑油套管同心，其井筒径向结构如图1-26所示。若忽略油管内壁水膜及金属的热阻，根据复合多层圆筒壁热阻串联原理，考虑环空流体和水泥环热阻的井筒总传热系数为 图1-26 井筒径向温度分布 ()1 ln 1to wb co to r c cem r r r U h h K -??=+?? +?? （1-109） T e

式中 r wb 、r to 、r co ——井眼半径、油、套管外半径（图1-26）； K cem ——水泥环导热系数； h r 、h c ——环空流体辐射系数、对流换热系数。 在单位井段上，产出流体从油管至井壁的热流量梯度为 ()2=--to to f h m r U dq T T dz W π (1-110) 式中 T h ——井壁温度（图1-26）； W m ——产出流体质量流量。 应用Ramey 推荐的无因次时间函数f(t D )，上式可表示为 () ()2=--e h e m D K dq T T dz W f t π (1-111) 式中 K e 、T e ——地层传热系数、地层初始温度； 用Hasan-Kabir(1991)公式(1-112)计算f(t D )。

采油工程复习题、

1、采油指数定义为产油量与生产压差之比，或者单位生产压差下的油井产油量；也可定义 为每增加单位生产压差时，油井产量的增加值，或IPR 曲线的负倒数。 2、采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过产油井和注入井对油藏采取的各项工程 技术措施的总称。 3、产液指数：单位生产压差下的生产液量。 4、油井的流动效率：指该井的理想生产压差与实际生产压差之比。 5、由于油、气密度的差异和泡流的混合物平均流速小，因此，在混合物向上流动的同时， 气泡上升速度大于液体流速，气泡将从油中超越而过，这种气体超越液体上升的现象称为滑脱。 6、影响持液率的因素：倾斜校正系数ψ；系数C；气液两相流阻系数λ与无滑脱气液两相流 阻系数λ’的比值。 7、自喷：利用油层本身的能量使地层原油喷到地面的方法。 8、油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的关系。 9、表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线，简称IPR曲线，也称指示曲线。 10、持液率，又称真实含液率或截面含液率，它是指在水气两相流动过程中，液相的过 流断面面积占总过流面积的比例。 5、节点系统分析法：应用系统工程原理，把整个油井生产系统分成若干子系统，研究各子 系统间的相互关系及其对整个系统工作的影响，为系统优化运行及参数调控提供依据。 6、临界流动是流体的流速达到压力波在流体介质中的传播速度即声波速时的流动状态。 7、气锁：抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，吸入和排出阀无法打开，出现抽不出油的现 象。 8、等值扭矩，就是用一个不变化的固定扭矩代替变化的实际扭矩，使其电动机的发热条件 相同，则此固定扭矩即为实际变化的扭矩的等值扭矩。 9、水力功率是指在一定时间内将一定量的液体提升一定距离所需要的功率。 10、光杆功率就是通过光杆来提升液体和克服井下损耗所需要的功率。 11、在抽油井生产过程中，实际产量Q一般都比理论产量Q t要低，两者的比值叫泵效。 12、示功图是由载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。 13、注水井指示曲线是稳定流动条件下，注入压力与注水量之间的关系曲线。 14、相对吸水量是指在同一注入压力下，某一层吸水量占全井吸水量的百分数。 15、当产生裂缝时，井筒内注入流体的压力即为地层的破裂压力。 16、破裂梯度是指地层破裂压力与地层深度的比值。 17、填砂裂缝的导流能力是在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积。 18、当酸浓度降低到一定浓度时，酸液基本上失去溶蚀能力，称为残酸。 19、酸液由活性酸变为残酸之前所流经裂缝的距离，称为活性酸的有效作用距离。 20、用酸液作为压裂液，不加支撑剂的压裂称为酸化压裂(简称酸压)。 21、酸化是油气井增产、注入井增注的又一项有效的技术措施。其原理是通过酸液对岩石 胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物(粘土、钻井泥浆、完井液)等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。 22、为了调整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系数，改善水驱效果，向地层中的高渗 透层注入化学药剂，药剂凝固或膨胀后，降低油层的渗透率，迫使注入水增加对低含水部位的驱油作用，这种工艺措施称为注水井调剖。 23、自喷井的节点：各流动过程的分界点，是一个位置的概念。包括普通节点和函数节点。 24、求解点：以其它中间节点，作为使问题获得解决的节点。 25、普通节点：两段不同流动规律的衔接点。普通节点本身不产生于流量相关的压力损失。

相对湿度 、露点温度转换的计算公式

相对湿度、露点温度转换的计算公式 湿度研究对象是气体和水汽的混合物。 无论是对于自由大气中的空气而言，还是对密闭容器中的特定气体而言，但凡是气体和水汽的混合物，都可以作为湿度的研究对象，湿度研究的一般理论大多都是通用的。 湿度的表示方法很多，包括混合比、体积比、比湿、绝对湿度、相对湿度等等，虽然各单位之间的转换非常复杂，但其定义都是基于混合气体的概念引出的。相对湿度是比较常用的湿度单位，是一个相对概念(所以，相对湿度是一个无量纲单位)，主要有以下几种定义表达: 1、压力为P，温度为T 的湿空气的相对湿度，是指在给定的湿空气中，水汽的摩尔分数(或实际水汽压)与同一温度T 和压力P 下纯水表面的饱和水汽的摩尔分数(或饱和水气压)之比，用百分数表示。 2、实际水汽压与同一温度条件下的饱和水汽压的比值 从相对湿度的定义中可以看出，相对湿度的计算，是通过混合气体的实际水汽压与同状态下(温度、压力)水汽达到饱和时其饱和水汽压相比得来的。 对于混合气体而言，其实际水汽压与总压力和混合比相关，但对于物质的量而言，是独立的，也就是无相关的。 但是，在保持混合气体压力不变的情况下，混合气体的饱和水汽压是与温度相关的(在湿度论坛中，本人给出了温度to 饱和水汽压的简化公式以及计算程序，可下载)。 上面说道:饱和水汽压是与温度相关的量。 在保持系统的混合比、总压力不变的情况下，降低混合气体的温度，能够降低混合气体的饱和水汽压，从而使得混合气体的饱和水汽压等于混合气体的实际水汽压，此时，相对湿度为100%，该温度，即为混合气体的露点温度。 基于上述解释，可以看出，只要测量得到了露点温度，通过温度to 饱和水汽压的计算公式或者计算程序，即可计算出混合气体的在露点温度时的饱和水汽压，也就是正常状态下混合气体的实际水汽压。 同样，只要测量了当前混合气体的正常温度，就可以通过温度to 饱和水汽压的计算公式或者计算程序，得到当前系统正常温度下的饱和水汽压 实际水汽压除以饱和水汽压，就可以得到相对湿度。

井筒流体温度分布计算方法

井筒流体温度分布计算方法 在多相管流压力计算中，需要油藏流体的高压物性数据，而流体的高压物性对压力和温度非常敏感，因而准确预测多相流体的温度是压力梯度计算的基础。另外，油藏流体沿井筒向地面流动过程中，随着不断散热，其温度将不断降低，油温过低可能导致原油结蜡，因而多相流体温度的准确预测对怎样采取防蜡措施、是否增加井口加热设备等也是很重要的。 国内外对井筒流体温度分布进行了大量的工作。早在1937年，Schlumberger 等人就提出了考虑井筒温度分布的意义。五十年代初期，Nowak 和Bird 通过井筒温度分布曲线解释注水和注汽剖面。Lasem 等人于1957年首先提出了计算井筒温度分布的方法。Ramey.H.J 于1962年首先用理论模型描述了井筒中流体温度分布于井深和生产时间的关系。 Ramey.H.J 从能量守恒的观点出发，建立了计算井筒温度分布的能量守恒方程 J dW dQ J g udu J g gdZ dH l c c - =++ (2-8) Ramey.H.J 利用该模型推导了向井中注入液体和气体时的温度分布公式。 当注入液体时： A z l e b aA t T b aA aZ t Z T --+++-=])([),(0 (2-9) 当注入气体时： A z l e c a A b t T c a A b aZ t Z T -????????? ?? ±+-++??? ??±-+=7781)(7781),(0 (2-10) 式中： []Uk r t Uf r k W A c 112)(π+= Eickmeier 等人于1970年在Ramey.H.J 研究的基础上建立了一套关于注液和产液期间液体和井筒周围地层间热交换的有限差分模型。计算过程中，将油管、套管、水泥环及地层的传热全都考虑在内。但作者仍然只是研究单相流体的温度分布，传热计算中把流体的物性等都看作是常数。后来，Satter 对注蒸汽是相态的变化对温度分布的影响进行了研究。Beggs 和Shiu 对Ramey.H.J 方程中的A 提出了估算方法。 在有关井筒流体和地层温度分布的计算中，许多文章中都采用了Ramey.H.J 的计算方法，但由于Ramey.H.J 的方法是建立在井筒流体与地层温度差不变的基

露点温度计算说明文档

一、需要安装的软件： 运行工程需要安装opencv1.0软件，使用工程里面的模块则不需要。opencv1.0软件和安装可以在中文网站下载：https://www.wendangku.net/doc/9315750236.html,/。 下载具体网址：https://www.wendangku.net/doc/9315750236.html,/download/OpenCV_1.0.exe。在主页中，点击“OpenCV安装文档”下的“VC 2005 Express下安装与配置OpenCV1.0”，里面有具体的说明。 二、求露点温度方法 1. 根据室温T(摄氏)，求该温度下的饱和蒸气压(Room_SWVP) 饱和蒸气压：在密闭条件中，在一定温度下，与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，并随着温度的升高而增大。例如，在30℃时，水的饱和蒸气压为4245.5Pa。 其中，摄氏温度与绝对温度的转换公式：

273.15 绝对温度摄氏温度 =+。 在工程中实现该功能的函数是： //输入摄氏温度输出该温度下的饱和蒸气压// double SWVP_Wexler(double CelsiusTemp) 2.根据饱和蒸气压(Room_SWVP)和相对湿度Rh，求露点温度(DewPoint) 首先求露点温度下的饱和蒸气压(DewPoint_SWVP)： DewPoint_SWVP=Room_SWVP*Rh 然后使用SWVP_Wexler()函数找出一个温度TD使得下式成立: SWVP_Wexler(TD)< DewPoint_SWVP < SWVP_Wexler(TD+0.05) 此时，露点温度设定DewPoint为TD。 在工程中实现该功能的函数是： //输入室内摄氏温度和相对湿度输出露点温度// double CalcDewPoint(double RoomTemp,double RH) 三、露点温度工程的相关说明 1.输入：一幅320*240的红外图像(.ima格式)，室温T(摄氏温度)，相对湿度Rh。输出：露点温度(摄氏温度)和二值化图像(低于露点温度为0，高于露点温度为255)。 2.整体流程 (1) 根据室温T和相对湿度Rh，求露点温度(DewPoint) 实现该功能的主函数：

热敏电阻B值

B值是热敏电阻器的材料常数，即热敏电阻器的芯片（一种半导体陶瓷）在经过高温烧结后，形成具有一定电阻率的材料，每种配方和烧结温度下只有一个B值，所以种之为材料常数。 B值可以通过测量在25摄氏度和50摄氏度（或85摄氏度）时的电阻值后进行计算。B值与产品电阻温度系数正相关，也就是说B值越大，其电阻温度系数也就越大。 温度系数就是指温度每升高1度，电阻值的变化率。采用以下公式可以将B值换算成电阻温度系数： 电阻温度系数＝B值/T^2 （T为要换算的点绝对温度值） NTC热敏电阻器的B值一般在2000K－6000K之间，不能简单地说B值是越大越好还是越小越好，要看你用在什么地方。一般来说，作为温度测量、温度补偿以及抑制浪涌电阻用的产品，同样条件下是B值大点好。因为随着温度的变化，B值大的产品其电阻值变化更大，也就是说更灵敏。 NTC热敏电阻B值公式的: B= T1T2 Ln(RT1/RT2)/(T2-T1) 其中的B：NTC热敏电阻的B值,由厂家提供; RT1、RT2：热敏电阻在温度分别为T1、T2时的电阻值; T1、T2：绝对温标。V NTC热敏电阻B值公式。 先更正昨天的帖子，我用的热敏电阻的精度是1%，不是3%。 B= T1T2 Ln(RT1/RT2)/(T2-T1) ——（1） B：NTC热敏电阻的B值,由厂家提供;

RT1、RT2：热敏电阻在温度分别为T1、T2时的电阻值，厂家提供的是温度为298.15K （25摄氏度）时的阻值。 T1、T2：绝对温标。 我还是针对昨天的原理图简单的说说：由（1）式可得： RT1/RT2=e B（1/T1-1/T2）————————（2） 取T1=298.15K，此时热敏电阻的阻值为RT1=10K，故取R1=10K，设温 度为T2时的分压值为V2，则：V2=RT2Vcc/（RT2+R1），得 RT2=V2R1/（Vcc-V2），所以 RT1/RT2=Vcc/V2-1 代入（2）式得 e B（1/T1-1/T2） =Vcc/V2-1 得 B（1/T1-1/T2）=Ln（Vcc/V2-1） T2=T1/（1-T1（Ln（Vcc/V2-1））/B）设8位ADC输出值为N，则 Vcc/V2-1=256/N-1 所以 T2=T1（1-T1（Ln（256/N-1））/B）换算为摄氏温度后则 T=T2-273.15 你可以用C或VB编个程序从N=0开始到N=255计算出温度表，然后以N为索引查表直接得到温度。也可以通过实际测试出温度值构成温度表格，采用插值等算法得到温度值。我这里是以T1=25度计算的，你可以通过调整T1的值来测试更高或更低温度。