石油工程课程设计报告

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1、东北石油大学课程设计任务书课程石油工程课程设计题目井筒压力分布计算专业姓名学号主要内容、基本要求、主要参考资料等设计主要内容：根据已有的基础数据，利用所学的专业知识，完成自喷井系统从井口到井底的所有相关参数的计算，最终计算井筒内的压力分布。①计算出油井温度分布；②确定平均温度压力条件下的参数；③确定出摩擦阻力系数；④确定井筒内的压力分布；2.设计基本要求：要求学生选择一组基础数据，在教师的指导下独立地完成设计任务，最终以设计报告的形式完成本专题设计，设计报告的具体内容如下：①概述；②基础数据；③能量方程理论；④气液多相垂直管流压力梯度的摩擦损失系数法；⑤设计

2、框图及结果；⑥结束语；⑦参考文献。设计报告采用统一格式打印，要求图表清晰、语言流畅、书写规范，论据充分、说服力强，达到工程设计的基本要求。3.主要参考资料：王鸿勋，张琪等，《采油工艺原理》，石油工业出版社，1997陈涛平等，《石油工程》，石油工业出版社，2000万仁溥等，《采油技术手册第四分册－机械采油技术》，石油工业出版社，1993完成期限2012年6月25日—2012年7月15日指导教师张文王胡振专业负责人张继红2012年6月20日东北石油大学石油工程课程设计（报告）目录第1章概述11.1设计的目的和意义11.2设计的主要内容1第2章基础数据2第3章能量

3、方程理论33.1能量方程的推导33.2擦损失系数法计算压力步骤6第4章气液多相垂直管流压力梯度的摩擦损失系数法84.1基本压力方程和摩擦损失系数84.2原油、天然气和水的物性参数的计算104.3井温分布计算134.4实例计算14第5章设计框图及结果205.1设计框图205.2设计结果215.3结果图表22结束语25参考文献26附录27I东北石油大学石油工程课程设计（报告）第1章概述1.1设计的目的和意义目的：确定井筒内沿程压力损失的流动规律，完成自喷井系统从井口到井底的所有相关参数的计算，运用深度迭代方法计算多相垂直管流的压力分布。意义：利用所学的专业知识，

4、结合已有的基础数据，最终计算井筒内的压力分布。对于油气井的优化设计、稳产高产及测试技术的预测性与精确性具有重要的现实意义。1.2设计的主要内容根据已有的基础数据，利用所学的专业知识，完成自喷井系统从井口到井底的所有相关参数的计算，最终计算井筒内的压力分布。①计算出油井温度分布；②确定平均温度压力条件下的参数；③确定出摩擦阻力系数；④确定井筒内的压力分布；详见第四章。1东北石油大学石油工程课程设计（报告）第2章基础数据数据表见下表（表2-1）表2-1基础数据表地面脱气原油密度（kg/m3）841地层水比热（J/kg℃）4400天然气密度（kg/m3）0.929

5、天然气比热（J/kg℃）2227水密度（kg/m3）1000天然气分类（贫气或富气）富气水油比（m3/m3）0.1井号B1-410-P44井口温度（℃）15井深（m）1127地温梯度（℃/100m）3.15油管内径（mm）57传热系数（W/m℃）2.75油压（MPa）0.41饱和压力（MPa）6.28日产油量（t/d）59.0原油比热（J/kg℃）2200日产气量（m3/d）2138.51东北石油大学石油工程课程设计（报告）第3章能量方程理论3.1能量方程的推导对于任何流体流动系统都可根据能量守恒定律写出两个流动断面间的能量平衡关系：︱进入断面1的流体能量︱

6、+︱在断面1和2之间对流体额外所做的功︱-︱在断面1和2之间耗失的能量︱=︱从断面2流出的流体的能量︱根据流体力学及热力学,对质量为m的任何流动的流体，在某一状态参数下（P、T）和某一位置上所具有的能量包括：内能U；位能mgh；动能；压缩或膨胀能PV。据此，就可以写出多相管流通过断面1和断面2的流体的能量平衡关系。为了得到各种管流能量平衡的普遍关系，选用倾斜管流。（3-1）式中—流体质量，公斤；—流体体积，；—压力，帕；—重力加速度，；—管子中心线与参考水平面之间的夹角，度；—液流断面沿管子中心线到参考水平面的距离，，米；—流体的内能，包括分子运动所具有的内

7、部动能及分子间引力引起的内部位能以及化学能、电能等，焦尔；1东北石油大学石油工程课程设计（报告）—流体通过断面的平均流速，。（3-1）式中，除了内能外，其他参数可用测量的办法求得。内能虽然不能直接测量和计算其绝对值，但可求得两种状态下的相对变化。根据热力学第一定律，对于可逆过程：或式中为系统与外界交换的热量；和分别为系统进行热交换时，在系统内所引起的流体内能的变化和由于流体体积改变后克服外部压力所做的功。对于像我们这里所研究的这种不可逆过程来讲：式中—摩擦产生的热量。若以表示摩擦消耗的功，，则由上式可得：或（3-2）改写（3—1）式，可得到两个流动断面之间的

8、能量平衡方程：(3-1a)将（3-1a）式写成微分形