第四章 软件编写.................................................... 20 4.1 编写工具的选取 .............................................20 4.2 BCB 软件简介 ...............................................20 4.3 软件主界面 .................................................20 4.4 物性参数子程序 .............................................21
本次设计选择按照压力增量迭代的方式来计算。
3
开始
调用已知数据
确定起始点及该点深度、压力、温度、 油井或气井产量和生产气油比等
选取迭代压力增量 ∆h
估计对应于∆h的管长增量 ∆P1
计算∆h间隔内流体的平均温 度、平均压力及对应工况的物性参
根据 Hasan-Kabir 计算该段的压力梯度(������������/������������)������
1
开始
调用已知数据
确定起始点及该点深度、压力、温度、 油井或气井产量和生产气油比等
选取迭代压力增量 ∆������
估计对应于∆������的管长增量 ∆������0
计算∆������0段内流体的平均温 度、平均压力及对应工况的物性参
数
根据 Hasan-Kabir 计算该段的压力梯度(������������/������������)������
物性参数，比如溶解气油比、原油体积系数、原油黏度、气体密度、气体黏度、
混合物黏度及表面张力等。
(4)计算该段的压力梯度������������。
������ℎ
(5)计算对应于∆h的压力增量∆������������
=
∆h(������������)。
������ℎ
(6)比较压力增量的估计值∆P与计算值∆P������，若两者之差不在允许范围内，则
第三章 计算井筒压力分布的 Hasan-Kabir 方法..........................11 3.1 流动型态的划分 .............................................11 3.2 流动型态的判别 .............................................11 3.3 压力梯度 ...................................................15
∆P1 = ∆P������ N
计算对应于∆h的压力增量∆Pi
Y
|∆P������ − ∆P1|/∆P������ ≤ ������
计算下一节点的位置和相应的压力、 温度
是否完成设计的管流 范围
Y 结束 图 1-2 压力增量迭代流程图
4
i=i+1 N
第二章 流体物性参数计算步骤
2.1 流体物性参数计算步骤
第二章 流体物性参数计算步骤.........................................5 2.1 流体物性参数计算步骤 ........................................5 2.2 流体物性参数计算方法 ........................................5 2.2.1 原油的 API 重度 ........................................5 2.2.2 溶解气油比 ............................................5 2.2.3 原油泡点压力 ..........................................7 2.2.4 原油体积系数 ..........................................7 2.2.5 原油密度 ..............................................8 2.2.6 天然气压缩因子 ........................................8 2.2.7 天然气黏度算例 ........................................9 2.2.8 原油---天然气表面张力 .................................9 2.2.9 原油黏度 ..............................................9 2.2.10 气液就地流量 ........................................10 2.2.11 就地的气体、液体及混合物的表观速度 ..................10 2.2.12 液、气及总的质量流量 ................................10
当 API≤ 15°API 时，使用 Standing 相关式计算原油溶解气油比：
������������
=
������������ 5.615
[(7.9688(������
+
0.1)
+
1.4)10������]1.2048
A = 0.0125API − 0.00091(1.8t + 32)
5
式中������������------在当前位置平均压力 P 和平均温度 t 下的原油溶解气油比， （标）������3⁄������3。
1.1.1 按深度增量迭代的步骤 (1)已知任意一点（井口或井底）的压力������������，将其作为起点，任选一个合适
的压力降∆P作为计算的压力间隔。一般选∆P = 0.5~1.0MPa。 (2)估计一个对应∆P的深度增量∆h，根据温度梯度估算该段下端的温度T1。 (3)计算出该管段的平均温度���̅���及平均压力���̅���，并计算在该���̅���和���̅���下的全部流体
第六章 结论........................................................30 参考文献........................................................... 31 致 谢.............................................................32 附 录.............................................................33
第一章 井筒压力分布计算
1.1 井筒压力分布计算步骤
井筒中多相流体共流时，多相流体的密度、黏度及混合物的物理性质都会 随着压力和温度发生变化，所以不同位置处的压降梯度是不同的。为此，需要将 井筒分成多段，逐段计算不同位置处的压降。在此过程中，需要预先求得该位置 处的流体性质参数。然而，这些参数是压力和温度的函数，而压力又是计算中需 要求得的未知数。所以，多相管流通常采用迭代法进行计算。常用的迭代途径包 括按深度增量迭代和按压力增量迭代。
以计算值作为新的估计值，重复(2)~(5)步，直到两者之差在允许范围ε内为止。
(7)计算该段下端对应的深度������������ 及压力������������ ： ������������ = ������∆h，������������ = ������0+∑������������=1 ∆������������（i=1，2，3，⋯，n） (8)以������������ 处的压力������������ 为起点，重复(2)~(7)步，计算下一段的深度������������+1和压力 ������������+1，直到各段的累加深度等于或大于管长（������������ ≥ ������）为止。 按压力增量迭代的流程图如下图 1-2 所示。
∆������0 = ∆������������ N
计算压力增量∆������对应的管长增量 ∆������������
Y
|∆������������ − ∆������0|/∆������������ ≤ ������
i=i+1
输出 i 节点的位置和相应的压力、 温度 N
������������ ≥ ������ Y
2.2 流体物性参数计算方法
2.2.1 原油的 API 重度
原油的 API 重度为： API = 141.5 – 131.5
������������
式中 API-------API 重度，°API； ������������--------地面条件下原油的相对密度，小数。
2.2.2 溶解气油比
1)Standing 相关式
井筒中多相流体共流时，每相流体的密度、黏度及混合物的物理性质都会随 压力和温度发生变化，所以不同位置处的压降梯度是不同的。为此，需要将井筒 分成多段，逐段计算不同位
流体物性参数计算步骤为: (1)计算原油的 API 重度。 (2)计算指定管段的平均压力和平均温度。 (3)计算平均压力和平均温度下的溶解气油比。 (4)计算平均温度下的泡点压力。 (5)计算平均压力和平均温度下的原油体积系数。 (8)计算平均压力和平均温度下的原油黏度。 (9)计算平均压力和平均温度下的其他物性参数。
物性参数，比如溶解气油比、原油体积系数、原油黏度、气体密度、气体黏度、 混合物黏度及表面张力等。
(4)计算该段的压力梯度������������。
������ℎ
(5)计算对应于∆P的该段管长（深度差）∆h计。 (6)将第(5)步计算得到的∆h计与第(2)步估计的∆h进行比较，若两者之差超 过允许的范围，则以新的∆h作为估计值，重复第(2)~(5)步的计算，直到计算的 ∆h计与估计的∆h之差在允许范围ε内为止。 (7)计算该段下端对应的深度������������ 及压力������������ ： ������������ = ∑������������=1 ∆ℎ������，������������ = ������0+i∆P（i=1，2，3，⋯，n） (8)以������������ 处的压力为起点，重复(2)~(7)步，计算下一段的深度������������+1 和压力������������+1 ， 直到各段的累加深度等于或大于管长（������������ ≥ ������）为止。 按管长增量迭代的流程图如下图 1-1 所示。