石油工程概论PPT课件(同名896).ppt

1、一二请在这里输入您的主要叙述内容整体概述三请在这里输入您的主要叙述内容请在这里输入您的主要叙述内容第一节 油藏流体物理性质v高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体； v随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也会发生变化。 同时会出现原油脱气、析蜡、地层水析盐或气体溶解等相态 转化现象。v烃类流体的密度小，比水轻。油藏(reservoir）储集流体的岩石(rock)储集其中的流体(fluid)一、油气的相态相态：物质在一定条件（温度和压力）下所处的状态。油藏烃类的相态通常用P PT T图研究。相：某一体系或系统中具有相同成分，相同物理、化学性质的均匀物质部分。油藏烃类一般有气、液、固三种相态多组

2、分烃类系统相图第一节 油藏流体物理性质泡点线：ACAC线，液相区与两相区的分界线露点线：BCBC线，气相区与两相区的分界线等液相线：虚线，线上的液量的含量相等二、油气化学组成1、天然气的组成 石蜡族低分子饱和烷烃 (alkane)（主要）CH47098C2H6C3H8C4H10 非烃气体（少量）H2SH2ON2COCO2C5惰性气体(inert gas ): He、Ar第一节 油藏流体物理性质凝析气 (condensate gas):具有反凝析作用能形成凝析油的气田气油藏气 (gas of oil reservoir):又叫油田气,伴生气,溶解或气顶中的气气藏气 (gas of gas res

3、ervoir):又叫气田气,单独聚集成气藏2、天然气的分类干气 （CH498%）湿气（富气） （CH450%，汽油蒸气） 酸气1g/m3净气1。第一节 油藏流体物理性质4、体积系数（Bo）三、地层原油高压物性第一节 油藏流体物理性质4、体积系数（Bo）1076. 11104286. 612321ossoTRCCRCB当ppb时：booboppCBB1B Bobobp pb b压力下的原油体积系数；C Co o压缩系数；T T地层温度，；o o、g g 原油和天然气相对密度；(2)(2)影响因素分析2、油藏温度T ，Bo 3、 油藏压力P , Bo当PPb时，P , Bo 当PPb时，P , o

4、 当P1实际气体较理想气体难压缩Z=1实际气体成为理想气体Z1实际气体较理想气体易压缩 天然气压缩因子，可根据天然气组成和所处温度、压力条件查相应图版获得。第一节 油藏流体物理性质拟对比压力PPr：拟对比温度TPr：pcprppppcPrTTT天然气在油藏条件下的体积V与其在地面标准状态（20，1.013105Pa）下的体积V0之比，单位，m3/m3。goVBV四、天然气高压物性2、体积系数（Bg）等温条件下单位体积气体随压力变化率。1()gTVCVP 3、天然气压缩系数（Cg）第一节 油藏流体物理性质四、天然气高压物性4、粘度（）低压条件下大气压下天然气的粘度曲线气体的粘度随温度的增加而增加

5、；气体的粘度随气体分子量的增大而减小；低压范围内，气体的粘度几乎与压力无关第一节 油藏流体物理性质高压条件下气体的粘度随压力的增加而增加； 在高压下，气体密度变大，气体分子间的相互作用力起主要作用，气体层间产生单位速度梯度所需的层面剪切应力很大。气体的粘度随温度的增加而减小；气体的粘度随气体分子量的增加而增加。高压下，气体的粘度具有类似于液体粘度的特点。四、天然气高压物性4、粘度（）第一节 油藏流体物理性质 地层水是指处于油藏边部和底部的边水和底水、层间水及与油共存的束缚水等。1、地层水矿化度五、地层水高压物性地层水长期与岩石rock和地层油petroleum接触地层水中含有大量的无机盐(in

6、organic salt)定义：单位体积地层水中所含各种离子、分子、盐类、胶体的总含量，称为地层水矿化度，以mg/L或mol/L表示。第一节 油藏流体物理性质分类：石油工业通常采用苏林分类法将水分为CaCl2、MgCl2、NaHCO3和Na2SO4四种类型；地层水主要为NaHCO3和CaCl2两种类型，而我们的地面水主要为Na2SO4型。地层水的高压物性对于压力、温度、溶解气等具有一定的稳定性。 五、地层水高压物性第一节 油藏流体物理性质3、体积系数（BW） 指地层水在地层条件下的体积与其在地面条件下体积之比。地层水的体积系数变化比较小，一般在1.011.02之间。wswfwVVB1wB2、地

7、层水硬度 地层水硬度是指地层水中所含Ca2+、Mg2+的量。通常以1L地层水中含10mg的CaO或7.2mg的MgO为一度。地层水溶解盐类是影响地层水高压物性的根本原因第一节 油藏流体物理性质4、压缩系数（Cw）等温条件下单位体积气体随压力变化率。通常在3.710-4510-4MPa-1之间变化。1()wwTwVCVP 5、粘度（） 地层水粘度：指地层水流动时内摩擦阻力的大小，单位：mPa.s。 第一节 油藏流体物理性质储集油气的岩石(rock)储集其中的流体(fluid)第二节 油藏岩石物理性质岩石沉积岩sedimentary rock如碎屑岩(clasolite)、碳酸盐岩(carbona

8、tite)等岩浆岩magmatic rock如花岗岩(granite)、玄武岩(basalt)等如大理岩、片麻岩等变质岩metamorphic rock 当只存在一种孔隙结构时称为单纯介质。同时存在两种或三种孔隙结构，称为双重介质或三重介质。绝大多数砂岩油、气层被认为是孔隙介质。碳酸盐岩油藏被认为是具有孔隙及裂缝的双重介质；目前三重介质的研究很少。 岩石孔隙pore裂缝fracture储集空间渗流通道溶洞cavern为油气提供孔隙度porosity渗透率permeability第二节 油藏岩石物理性质一、油藏岩石孔隙度1、体积组成bpsVVVsV岩石骨架体积pV孔隙体积其中：总体积二、油藏岩石

9、物理性质 2、孔隙度 （ ）是指岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。%100bpVV%1001%100bsbsbVVVVV绝对孔隙度（ ）a总孔隙体积Va与岩石总体积Vb的比值%)100(baaVV有效孔隙度（ ）e流动孔隙度（ ）f有效孔隙体积Ve与岩石总体积Vb的比值%)100(beeVV可流动的孔隙体积Vf与岩石总体积Vb的比值%)100(bffVV大小第二节 油藏岩石物理性质3、岩石孔隙度的分类第二节 油藏岩石物理性质3、岩石孔隙度的分类三种孔隙度的关系：储层岩石(砂岩)孔隙度评价矿场资料和文献上不特别标明的孔隙度均指有效孔隙度。4、碳酸盐岩孔隙度碳酸盐岩一般是有原生孔隙（基质孔隙）和次

10、生孔隙（裂缝或溶洞）构成的双重孔隙系统，因此，为研究方便，常将碳酸盐岩的孔隙度用原生孔隙度和次生孔隙度两部分表示：第二节 油藏岩石物理性质fptf 次生孔隙度(裂缝或孔洞孔隙度),小数。p 原生孔隙度,小数；t 总孔隙度,小数；二、油藏岩石流体饱和度 油层孔隙里含油（水、气）的体积与孔隙体积的比值。是计算油田储量的重要数据。含油饱和度越大，说明地层中含油越多。toPooVVVVStwpwwVVVVStgpggVVVVS1gwoSSS1、油藏含油（水、气）饱和度So、Sw、Sg分别为油、气、水的饱和度；Vo、Vw、Vg分别为油、气、水的体积；Vp、Vt分别为孔隙体积和岩石总体积；第二节 油藏岩石

11、物理性质二、油藏岩石流体饱和度是指分布和残存在岩石颗粒接触处角隅和微细孔隙中或吸附在岩石骨架颗粒表面，不可流动的水，称为束缚水。单位孔隙体积中束缚水所占的比例称为束缚水饱和度。%100pwiwiVVS2、束缚水饱和度（Swi) Swi束缚水饱和度；Vwi束缚水体积；Vp孔隙体积；第二节 油藏岩石物理性质3、束缚水饱和度影响因素分析：岩石的孔隙结构岩石中泥质含量岩石的润湿性岩石孔隙小，连通性差，束缚水饱和度大。随岩石亲水性的增强，束缚水饱和度增加。泥质含量增加，束缚水饱和度增大。第二节 油藏岩石物理性质二、油藏岩石流体饱和度4、残余含油饱和度（5、剩余油饱和度二、油藏岩石流体饱和度第二节 油藏岩

12、石物理性质二、油藏岩石流体饱和度第二节 油藏岩石物理性质6、储层岩石的流体饱和度测量油层物理方法测井方法经验统计公式或经验图版法常规岩心分析方法专项岩心分析方法溶剂抽提法常压干馏法色谱法岩石的渗透性：在一定的压差作用下，储层岩石让流体在其中流动的性质。其大小用渗透率(permeability)表示。三、油藏岩石渗透率1856年、法国水利工程师享利达西未胶结砂充填模型水流渗滤试验1、达西定律(Darcys law)第二节 油藏岩石物理性质1、达西定律(Darcys law)三、油藏岩石渗透率LPAKQQ通过砂层的渗流流量，cm3/s；K砂层渗透率，它反映液体渗过砂层的通过能力，m2；A渗流横截面

13、积，cm2；P两渗流面截间的折算压力差，大气压；液体粘度，mPas；L两渗流截面间的距离，cm。第二节 油藏岩石物理性质1、达西定律(Darcys law)三、油藏岩石渗透率适用条件：（1）流体必须为牛顿流体；（2）渗流速度必须在适当范围；（渗流阻力主要由粘滞力引起）第二节 油藏岩石物理性质v渗流速度，m3.s-1/m2。QvAQvAvvK PvL渗流速度：真实渗流速度：K dPvdx 1、达西定律(Darcys law)第二节 油藏岩石物理性质235 .17KReKc235 . 3Re0.2一般储层岩石和流体物性参数条件下，其临界雷诺数为0.20.3。高速非达西：当渗流速度增加到一定值后，除

14、粘滞力外，还会产生惯性阻力，此时，流量与压差不是线性关系。临界流速：卡佳霍夫R Re e雷诺数；K K砂层渗透率， m m2 2；流体密度，g/cmg/cm3 3；vv渗流速度，cm/scm/s；流体粘度，mPamPa s s；孔隙度，小数。1、达西定律(Darcys law)第二节 油藏岩石物理性质低速非达西：在低速渗流时，由于流体和岩石之间存在吸附作用，或在粘度矿物表面形成水化膜，流量与压差不是线性关系。当压力梯度很低时，流体不发生流动，因而存在一个启动压力梯度。2、绝对渗透率：指单相流体在多孔介质中流动，不与之发生物理化学作用的 渗透率。绝对渗透率是油藏岩石本身固有的特性参数，其大小只取

15、决于岩石 本身，而与实验流体无关。3、有效渗透率：当岩石中有两种以上流体共存时，岩石对某一相流体的通过 能力，又称相渗透率。有效渗透率不仅与岩石本身性质有关，而且与流体 性质及其数量比例有关。owgKKKK4、相对渗透率：当岩石中有多种流体共存时，每一种流体的有效渗透率与 绝对渗透率的比值，以小数或百分数表示。KKKlrl1 rgrwroKKK三、油藏岩石渗透率第二节 油藏岩石物理性质达西定律一般形式xDgxpAkkqooorooxDgxpAkkqwwwrwwxDgxpAkkqgggrgg多相流第二节 油藏岩石物理性质5、相对渗透率曲线(1)定义：相对渗透率与流体饱和度关系曲线(2)典型的相对

16、渗透率曲线油水相对渗透率A区： SwSwi；B区： SwiSw10001000100100101011渗透性极好渗透性好渗透性一般渗透性差渗透性极差四、油层渗透率影响因素五、油藏岩石压缩系数 1、油藏岩石压缩系数 第二节 油藏岩石物理性质 油藏岩石压缩系数一般在（12）10-4MPa-1。TprrPVVC1油藏压力每变化单位压降时，油藏岩石内孔隙体积的变化率。通常用Cr来表示：2、油藏综合压缩系数 指油藏岩石压缩系数和油藏流体压缩系数之和。通常用C来表示：wwggoofLftSCSCSCCCCC 岩石孔隙的总内表面积与岩石外表体积之比。是表示岩石骨架分散性的参数。比表面大是多孔介质的重要特性。

17、六、油藏岩石比表面特征 第二节 油藏岩石物理性质砂岩储集岩1-1-连通孔隙；2-2-喉道；3-3-死胡同孔隙；4-4-微毛细管束缚孔隙；5-5-颗粒；6-6-孤立的孔隙正是因为多孔介质具有：结构复杂和比表面大这两大特性，决定了流体在其中渗流特点：渗流阻力大，渗流速度缓慢。七、结构特征结构复杂是多孔介质的基本特性。组成岩石的颗粒大小、形状、表面粗糙程度以及胶结程度的变化都是导致孔隙结构复杂的原因。第二节 油藏岩石物理性质八、岩石毛管力曲线第二节 油藏岩石物理性质 毛管压力是在多孔介质的微细毛管中，跨越两种非混相流体弯曲界面的压力差，其数学表达式为：rPccos2压汞法的基本原理 必须对非湿相流体

18、施压，才能将它注入到岩芯的孔隙中去。所加的压力就是附加的毛管压力。随着注入压力的不断增加，水银就不断进入较小的孔隙。毛管压力曲线？毛管压力曲线就是毛细管压力与湿相饱和度的关系曲线。弯液面在毛细管中上升的现象rghPowccos22 . 1毛管力八、岩石毛管力曲线第二节 油藏岩石物理性质八、岩石毛管力曲线1、毛管力曲线的基本特征初始段中间平缓段末端上翘段随压力的增加,非润湿相饱和度缓慢增加。表面孔或较大的缝隙中间平缓段越长,说明岩石喉道的分布越集中,分选越好。平缓段位置越靠下,说明岩石主要喉道半径越大。主要的进液段随着压力的升高,非湿相将进入越来越细的孔隙喉道,但进入速度越来越小,最后曲线与纵坐

19、标轴几乎平行,即压力再增加,非湿相不再进入岩样。第二节 油藏岩石物理性质八、岩石毛管力曲线第二节 油藏岩石物理性质2、毛管力曲线的特征参数非湿相流体开始进入岩心中最大喉道的压力或非湿相开始进入岩心的最小压力，称为阈压, ,或“入口压力”或“门坎压力”。数值上等于沿毛管压力曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的值。入门压力越小，表明连通孔喉半径越大，储集层连通性越好。(1)阈压PT最大喉道半径rmax 渗透性好的岩石,阈压均比较低；反之,阈压比较大。第二节 油藏岩石物理性质(2)饱和度中值压力Pc50指驱替毛管力曲线上非湿相饱和度为50%时对应的毛管压力,简称中值压力。中值半径r50因为岩石的孔隙分布

20、接近正态分布,所以r50可定性地视为岩石的平均喉道半径的大小。岩石物性越好,Pc50越低,r50越大；物性差的岩石,Pc50很高,甚至在毛管力曲线上读不出来(曲线上非湿相饱和度小于50%)。第二节 油藏岩石物理性质当驱替压力达到一定值后,压力再升高,湿相饱和度也不再减小，毛管力曲线与纵轴几乎平行,此时岩心中的湿相饱和度称为最小湿相饱和度Smin。(3)最小湿相饱和度Smin对于亲水岩石,Smin相当于岩石的束缚水饱和度。湿相饱和度Smin越小，表明岩石含油饱和度越大。第二节 油藏岩石物理性质退汞曲线：压力接近零时岩心中的含汞饱和度称为最小含汞饱和度SKpmin(相当于亲水油藏水驱后的残余油饱和

21、度)。退汞效率WE相当于强亲水油藏的水驱采收率。(4)退汞效率WE进汞曲线：最高压力点对应的岩心中的含汞饱和度称为最大含汞饱和度Skpmax(相当于强亲水油藏的原始含油饱和度)退汞效率WE：maxminmaxHgHgHgESSSW第二节 油藏岩石物理性质岩石亲水, ,毛管力是水驱油的动力, ,否则毛管力是水驱油的阻力。3、毛管力应用第二节 油藏岩石物理性质TPrcos2max第二节 油藏岩石物理性质3、毛管力应用润湿现象: :九、润湿性第二节 油藏岩石物理性质1 1、润湿的定义2 2、衡量润湿性的参数（润湿角）过气液固或液液固三相交点对液滴表面所作的切线与液固表面所夹的角。第二节 油藏岩石物理

22、性质九、润湿性指液体在分子力作用下在固体表面的流散现象。储层岩石成分、流体成分、矿物表面粗糙度以及孔隙结构的非均质性等因素都会影响储层的润湿性。油层润湿性与石油采收率密切相关。3 3、润湿性的判断九、润湿性第二节 油藏岩石物理性质亲水岩石中的油水分布亲油岩石中的油水分布第二节 油藏岩石物理性质第二节 油藏岩石物理性质第二节 油藏岩石物理性质敏感性：水敏速敏酸敏碱敏盐敏应力敏感水驱油效率第二节 油藏岩石物理性质十、其它性质 在储层中油、气、水构成一个统一的水动力系统。这个系统是由含油区、含气区和含水区所组成。一、油气水分布表征参数含油边缘含水边缘边水油水过渡带含油气高度含油面积第三节 相关概念：

23、底水油藏边水油藏第三节 相关概念一、油气水分布表征参数：第三节 相关概念二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质 0pH二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质二、各种压力概念 第二节 油藏岩石物理性质复习提要2 2、体积系数（B Bo o）3 3、压缩系数（C Co o）4 4、粘度（）1 1、溶解气油比（RsRs）2 2、体积系数（BgBg）3 3、天然气压缩系数（CgCg）4 4、粘度（）1 1、地层水矿化度2 2、地层水硬度3 3、体积系数（B BW W） 4 4、压缩系数（C Cw w）5 5、粘

24、度复习提要六、油藏综合压缩系数七、绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率owgKKKK1 rgrwroKKK八、相对渗透率曲线及其应用九、各种压力概念（1 1）含油（气、水）饱和度（2 2）束缚水饱和度（残余含油饱和度油藏储量和开发机理第二章一、地质储量 指在地层原始状态下，油气藏中油气的总储量。获得地质储量是油气勘探的最终目标，也是油气田开发的前提。按照控制程度及精确性由低到高：第一节 油藏储量预测储量控制储量探明储量1、预测储量 在地震详查以及其它方法提供的圈闭内，经过预探井钻探获得油（气）流、油气层或油气显示之后，根据区域地质条件分析和类比，对有利地区按容积法估算的储量。 第一节 油藏储量2

25、、控制储量 在某一圈闭预探井发现工业油（气）流后，以建立探明储量为目的，在评价钻探过程中钻了少数评价井后所计算的储量。其相对误差不超过5050。 3、探明储量 在油（气）田评价钻探阶段完成或基本完成后计算的储量，在现代技术和经济条件下，可提供开采并能获得社会经济效益的可靠储量。 二、容积法计算石油地质储量：第一节 油藏储量N = 100AhSoo / Boi N 石油地质储量，104t ； A 含油面积，km2 ；h 平均有效厚度，m ； 平均有效孔隙度，小数； So平均原始含油饱和度，小数； o地面原油密度，t/m3；Boi原始原油体积系数；第一节 油藏储量三、可采储量：在现代开采工艺技术和

26、经济条件下，可以从油（气）藏中采出的油（气）储量。第二节 油藏开发机理第二节 油藏开发机理油藏驱动能量：1、天然能量2、人工补充能量 人工向油藏注水、注气来增加油藏驱油能量第二节 油藏开发机理天然能量开采的几种开采方式第二节 油藏开发机理(1)(1)刚性水压驱动(rigid water drive)(rigid water drive)能量供给充分，水侵量完全补偿采出量。第二节 油藏开发机理(2)(2)弹性水压驱动(elastic water drive)(elastic water drive)能量供给不充分，水侵量不能补偿采出量。(1)(1)刚性气驱(Rigid gas drive)(Ri

27、gid gas drive)注入气量足以保持油藏压力稳定，或气顶体积比含油区体积大得多能够保持油藏压力基本保持不变。第二节 油藏开发机理(2)(2)弹性气压驱动(Elastic gas drive)(Elastic gas drive)气顶体积小，不能够保持油藏压力基本不变。当一个油藏的油层倾角比较大或油层厚度大时，重力驱动才能发挥作用。第二节 油藏开发机理小结：天然能量开采的几种开采方式： 第二节 油藏开发机理第三节 砂岩油田注水开发选择合适的注水时机对于充分利用天然能量，提高注水开发效果具有重要意义。第三节 砂岩油田的注水开发第三节 砂岩油田注水开发考试安排时间：2009.6.8 9200

28、9.6.8 9：00001111：0000地点：3-1033-103专业：安全08,材料07,储运06,储运07,储运08,地质06,地质07,电子07,海工07,环科05,环科07,机电06,机电07,机电08,勘查08,热工07,热工08,石工07,石工08,数学07,数学08,土木06,自动化08地点：3-1053-105专业：财务07,财务08,工商08,国贸06,国贸07,国贸08,会计06,会计07,会计08,计算机06,计算机07,计算机08, 信管06,信管07,信管08,英语07, 英语08,营销07,营销08第三节 砂岩油田注水开发位于油藏构造顶部的生产井往往得不到注入水能

29、量的补充，在顶部易形成低压区，使油藏的驱动方式由水驱方式转变为弹性驱或溶解气驱等消耗开发方式。油藏构造比较完整，油层分布稳定，边部和内部连通性好，油层流动系数较高，边水比较活跃的中小油田。特别是边缘地区吸水能力要好，以保证压力有效传播，使油田内部受到良好的注水效果。油水界面比较完整，能够逐步向油藏内部推进，易于控制，无水采收率和低含水采收率比较高，最终采收率也比较高。第三节 砂岩油田注水开发不能很好地适应非均质油层；注水井间干扰大；注水井排两边地质条件不同时，容易出现区间不平衡现象。油层大面积分布，并具有一定的延伸长度，在注水井排上可以形成比较完整的切割线；保证在一个切割区内部署的生产井与注水

30、井之间都有较好的连通性；油层具有一定的流动系数，保证在一定的切割区和一定的井排内生产井能见到较好的注水效果。可根据油田的地质特征来选择切割井排的最佳方向及切割距；可优先开发储量最丰富、油井产量高的区块，使油田很快具有一定的生产能力。第三节 砂岩油田注水开发（2 2）强化面积注水系统根据油水井相互位置和所构成的井网形状不同由于面积注水井网的灵活性较大，因此具有较强的适应性。第三节 砂岩油田注水开发第四节 油田开发方案的编制 根据油田地质、地理等客观条件以及国民经济发展的需要和技术及经济可行性而编制的一整套开发油田的原则、办法和要求。它是对一个要进行开发的油田制订出使油田投入长期和正式生产的一个总

31、体部署和设计，是决定原油从油层流到生产井井底并采出地面的各种条件的综合。第四节 油田开发方案的编制第四节 油田开发方案的编制复习提要1 1、油藏天然驱动能量即驱动方式边底水的压能 水压驱动 流体和岩石的弹性膨胀能 弹性驱动 气顶气的弹性膨胀能 气压驱动 溶解气的弹性膨胀能 溶解气驱动 原油本身的位能 重力驱动2 2、注水方式注水井在油藏所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。3 3、按照控制程度及精确性由低到高：预测储量控制储量探明储量自喷与气举采油技术第三章1 1、采油方法 采油方法是指将流入井底的原油采到地面所采用的工艺方法和方式。概述 2 2、采油方法分类第一节 自喷采油 1 1、自喷

32、采油的定义利用油层本身的能量将油举升到地面的方式。2 2、自喷采油的特点井筒和地面设备简单。 油井自喷的条件、产量取决于地层中的石油所具有的能量是否大于自喷井中流动过程的能量损失之和。 地层能量 能量损失之和自喷地层能量与能量损失之和的差值越大，产量越大 一、油井流入动态：（1 1）从油层到井底的地下渗流；（2 2）从井底到井口的垂直管流；（3 3）经油嘴流出井口的嘴流；（4 4）通过井口地面出油管线流至集油站分离器的水平管流。第一节 自喷采油 1 1、自喷井生成过程中，原油流至地面分离器一般要经过四个流动过程： 2 2、油井流入动态 油井产量与井底流动压力的关系。它反映了油藏向油井的供油能力

33、，反映了油藏压力、油层物性、流体物性、完井质量等对油层渗流规律的影响，是采油工程与油藏工程的衔接点。通过油井流入动态研究，可以为油藏工程提供检验资料；为采油工程的下一步工作提供依据。第一节 自喷采油 3 3、油井流入动态曲线（IPRIPR曲线） 表示产量与井底流压关系的曲线，简称IPRIPR曲线。 改变油井工作制度，当油井稳定生产后，测定一系列流压与产量值绘成一条直线，该直线斜率的负倒数即为采油指数J J。 单位生产压差下的油井产油( (液) )量，反映油层性质、厚度、流体物性、完井条件及泄油面积等与产量有关的综合指标。第一节 自喷采油 1 1、流动型态（流动结构、流型）： 流动过程中油、气的

34、分布状态。 纯液流 当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中，产液呈单相液流。影响流型的因素： 气液体积比、流速、气液界面性质等。第一节 自喷采油 滑脱现象： 混合流体流动过程中，由于流体间的密度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。特点：气体是分散相，液体是连续相； 气体主要影响混合物密度，不影响摩擦阻力； 滑脱现象比较严重。 井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。泡流第一节 自喷采油 当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，井筒内将形成一段液一段气的结构。特点：气体呈分散

35、相，液体呈连续相； 一段气一段液交替出现； 气体膨胀能得到较好的利用； 滑脱损失变小, ,摩擦损失变大。段塞流第一节 自喷采油 油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构。特点：气液两相都是连续相； 摩擦损失变大； 滑脱损失变小； 气体举油作用主要是靠摩擦携带。环流第一节 自喷采油 气体的体积流量增加到足够大时，油管中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，绝大部分油以小油滴分散在气流中。特点：气体是连续相，液体是分散相； 气体以很高的速度携带液滴喷出井口； 气、液之间的相对运动速度很小； 气相是整个流动的控制因素。雾流第一节 自喷采油 油井生产中可能出现的流型自下而上依次为：纯

36、油( (液) )流、泡流、段塞流、环流和雾流。 实际上，在同一口井内，一般不会出现完整的流型变化。 油气沿井筒喷出时的流型变化示意图纯油流；泡流；段塞流；环流；雾流小结：第一节 自喷采油 适用条件：供液能力较好、产量较高的油井。 适用条件：油层供给能力差，产量低的油井。 气举启动压力: :当环形空间内的液面达到管鞋( (注气点) )时的井口注入压力。一、自喷井生成过程中，原油流至地面分离器一般要经过四个流动过程： （1 1）从油层到井底的地下渗流； （2 2）从井底到井口的垂直管流； （3 3）经油嘴流出井口的嘴流； （4 4）通过井口地面出油管线流至集油站分离器的水平管流。二、多相垂直管流

37、油井生产中可能出现的流型自下而上依次为： 纯油( (液) )流、泡流、段塞流、环流和雾流。复习提要三、IPRIPR曲线，产油（液）指数 1 1、表示产量与井底流压关系的曲线； 2 2、单位生产压差下的油井产油( (液) )量。复习提要aa停产时；bb环形液面到达管鞋；cc气体进入油管气举启动压力: :当环形空间内的液面达到管鞋( (注气点) )时的井口注入压力。四、气举采油 依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流到井内的原油举升到地面。 连续气举 间歇气举有杆泵及无杆泵采油技术 第四章一、抽油装置 抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设

38、备，它将电能转化为机械能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。游梁- -连杆- -曲柄机构减速箱动力设备辅助装置游梁式抽油机组成 工作时，动力设备将高速旋转运动通过减速箱传递给曲柄，带动曲柄作低速旋转；曲柄通过连杆带动游梁作上下摆动；挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动井下深井泵作上下往复运动，把油抽到地面。工作原理 工作筒( (外筒和衬套) ) 柱塞 游动凡尔固定凡尔主 要 组 成抽油泵是将机械能转化为流体压能的设备。柱塞游动凡尔工作筒固定凡尔 泵的类型B-B-杆式泵A-A-管式泵11油管；22锁紧卡；33柱塞；44游动凡尔；55工作筒；66固定凡尔 按照抽油泵在油管中的固定方式可分为： 管式

39、泵和杆式泵缺点工作筒在地面组装好后接在油管柱下端，随油管一起下入井内，然后投入固定凡尔，最后把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵筒内。结构简单，制造成本低，在相同油管直径下，允许下入的泵径较杆式泵大，因而排量大。检泵时要起出全部油管，费工费时，适用于下泵深度不很大、产量较高的的油井。缺点把活塞、固定凡尔和工作筒组装成一个整体，接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入井内检泵、提泵时不必起出油管，大大缩短了作业时间，同时没有固定凡尔打捞装置，余隙小，适用于含气井。结构复杂，成本高，相同油管直径允许下入的泵径小。 泵内压力( (吸入压力) )低于沉没压力（油、套管环形空间液柱压力）。二、泵的工作原理抽油杆柱带着

40、柱塞向上运动，柱塞上的游动凡尔受管内液柱压力而关闭。此时，泵内压力降低，固定凡尔在油、套管环形空间液柱压力与泵内压力之差的作用下被打开，泵筒内吸入液体。 抽油杆柱带动柱塞向下运动，固定凡尔在重力作用下关闭。泵内压力因液体压缩而增高，当泵内压力大于柱塞以上液柱压力时，游动凡尔被顶开。柱塞下部泵筒内的液体通过游动凡尔进入柱塞上部的油管中。 泵内压力高于柱塞以上的液柱压力。 柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个冲程内完成进油与排油的过程。 一分钟内完成的冲程次数叫冲数（冲次）在内，排出的液体体积：SfVpSNfVpm 每分钟的冲数为N N，则排量： SNfQpt1440泵的理论排量 在实际生产中，由于

41、各种因素影响，实际产量往往小于理论排量。tQQ例：已知某油井的抽油泵的直径0.075m，冲程3m，冲数15次/分钟，每天排液量为90m3，请计算该泵的泵效。泵效计算公式： Q/Qt Q =1440fpSNQ泵的实际排量，m3； Qt泵的理论排量，m3； fp泵的横截面积，m2； S泵的冲程，m；N泵的冲数，次/分钟；290100%31.5%0.0751440 3.143 152tQQ (3) (3) 漏失影响(1) (1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩(2) (2) 气体和充不满的影响液柱载荷交变作用抽油杆柱变速运动抽油杆柱振动抽油杆柱变形 在上下冲程中由于活塞以上的液柱重量交替地作用于油管和抽

42、油杆上，引起油管和抽油杆周期性地增载和减载，从而引起弹性伸缩。表示泵的充满程度，其值为泵内吸入液体与活塞让出体积之比：plVV pVlV 当泵内吸入气液混合物后，气体占据了柱塞让出的部分空间，或者当泵的排量大于油层供油能力时，液体来不及进入泵内，都会使进入泵内的液量减小。(1)(1)排出部分漏失（游动凡尔、活塞衬套）(2)(2)吸入部分漏失（吸入凡尔）(3)(3)其它部分漏失（油管丝扣、泵的连接部分、泄油器） 柱塞与衬套的间隙及阀和其它部件间的漏失都会使实际排量减小。 一般，在下泵后一定时期内，漏失的影响是不大的，但当液体有腐蚀性或含砂时，将会由于对泵的腐蚀和磨损，使漏失迅速增加。 1 1、选

43、择合理的工作方式2 2、确定合理沉没度。3 3、改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。4 4、使用油管锚减少冲程损失5 5、合理利用气体能量及减少气体影响SNfVpm潜油电机保护器分离器多级离心泵潜油电缆井下机组部分变压器控制屏接线盒地面控制部分泄油阀单流阀电力传输部分电潜泵采油系统示意图一、电潜泵一、电潜泵 电潜泵它是将电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。 电潜泵举升方式的主要优点：(1) 排量大；(2) 操作简单，管理方便；(3) 能够

44、较好地运用于斜井、水平井以及海上采油；(4) 在防蜡方面有一定的作用。电潜泵举升方式的主要缺点：(1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；(2) 比较昂贵，初期投资高；(3) 作业费用高和停产时间过长；(4) 电机、电缆易出现故障；(5) 日常维护要求高。1 1、含气液体对电泵工作特性的影响2 2、液体粘度对电泵工作特性的影响3 3、温度对电泵工作特性的影响4 4、砂、蜡等对电泵工作特性的影响5 5、其它如沉没度、井下压力等。影响电泵工作特性的因素二、水力活塞泵 水力活塞泵是一种液压传动的无杆抽油设备，其井下部分主要由液马达、抽油泵和滑阀控制机构组成。动力液由地面加压后，经油管

45、或专用动力液管传至井下，通过滑阀控制机构不断改变供给液马达的液体流向来驱动液马达做往复运动，从而带动抽油泵进行抽油。 液马达抽油泵滑阀控制机构二、水力活塞泵动力液地面加压；油管或专用动力液管输送；动力液被传至井下液马达处；滑阀控制机构换向；动力液驱动液马达；液马达做往复运动；液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动；原油被增压举升。水力活塞泵采油系统举升原理提问与解答环节Questions and answers添加标题添加标题添加标题添加标题此处结束语点击此处添加段落文本 . 您的内容打在这里，或通过复制您的文本后在此框中选择粘贴并选择只保留文字最后、感谢您的到来 讲师： XXXX 时间：202X.XX.XX