
- •Введение
- •Определение физических свойств газа, нефти , воды и многофазных систем (нефть-вода-газ) при различных термодинамических условиях
- •1.1. Определение физических свойств нефтяного газа по его компонентному составу
- •1.1.1. Методика расчета свойств газа по его компонентному составу
- •1.1.2. Пример расчета свойств газа по его компонентному составу Задача 1
- •1.1.3. Контрольные вопросы по практическому занятию
- •1.2. Уравнения состояния и их использование для расчета физических свойств газов
- •1.2.1. Определение физических свойств газа на основе уравнения состояния
- •1.2.2. Пример расчета свойств газа с использованием уравнения состояния Задача 2
- •1.2.3. Контрольные вопросы по практическому занятию
- •1.3. Расчет физических свойств пластовых нефтей при однократном разгазировании
- •1.3.2. Пример решения типовой задачи Задача 3
- •1.3.3. Контрольные вопросы по практическому занятию
- •1.4. Расчет физических свойств нефти в пластовых условиях
- •1.4.1. Методика определения физических свойств нефти при пластовых условиях
- •1.4.2. Пример расчета свойств нефти при пластовых условиях Задача 4
- •1.4.3. Контрольные вопросы по практическому занятию
- •1.5. Расчет физических свойств пластовых вод
- •1.5.1. Методика расчета физических свойств пластовых вод
- •1.5.2. Пример расчета свойств пластовой воды Задача 5
- •1.5.3. Контрольные вопросы по практическому занятию
- •1.6. Расчет физических свойств водонефтяных смесей
- •1.6.1. Методика расчета основных физических свойств водонефтяных смесей
- •1.6.1.1. Капельная структура
- •1.6.1.2. Эмульсионная структура.
- •1.6.2. Пример расчета свойств водонефтяной смеси в скважине Задача 6
- •1.6.3. Контрольные вопросы по практическому занятию
- •2. Расчет оборудования при фонтанной эксплуатации скважин
- •2.1. Расчет нкт при фонтанно-компрессорной эксплуатации скважин
- •2.2. Пример расчета глубины спуска нкт при фонтанной эксплуатации скважин Задача 7
- •Решение
- •2.3. Пример расчета глубины спуска ступенчатой нкт при фонтанной эксплуатации скважин Задача 8
- •Решение
- •2.4. Насосно-компрессорные трубы с защитными покрытиями
- •2.5. Пример расчета глубины спуска остеклованных нкт при фонтанной эксплуатации скважин Задача 9
- •Решение
- •2.6. Определение диаметра штуцера фонтанной арматуры
- •2.8.1. Условия фонтанирования скважин. Минимальное забойное давление фонтанирования
- •2.8.2. Пример расчета минимального забойного давления фонтанирования Задача 11
- •Решение
- •2.8.3. Контрольные вопросы по практическому занятию
- •3. Гидродинамический расчет движения газожидкостной смеси в колонне поъемных труб нефтяных скважин
- •3.1. Последовательность гидродинамического расчета движения гжс в скважине
- •3.2. Метод Поэтмана - Карпентера
- •3.3. Пример расчета движения гжс по методу Поэтмана - Карпентера Задача 12
- •Решение
- •3.4. Метод а. П. Крылова и г. С. Лутошкина
- •3.5. Пример расчета движения гжс по методу а.П. Крылова и г.С. Лутошкина Задача 13
- •Решение
- •4. Технологические расчеты при штанговой глубиннонасосной эксплуатации скважин
- •4.1. Выбор оборудования шгну и определение параметров работы насоса
- •4.2. Пример расчета шгну и выбора режима его эксплуатации Задача 14
- •Решение.
- •4.3. Определение нагрузок на головку балансира станка-качалки
- •4.4. Пример расчета нагрузок на головку балансира станка-качалки Задача 15
- •Решение
- •4.5. Определение длины хода плунжера штангового насоса
- •4.5.1. Длина хода плунжера с учетом действия статических сил
- •4.5.2. Определение длины хода плунжера с учетом статических и динамических сил
- •4.5.3. Пример расчета длины хода плунжера по статической теории Задача 16
- •Решение
- •4.5.4. Пример расчета длины хода плунжера по статической и динамической теориям Задача 17
- •Решение
- •4.6. Расчет производительности и определение коэффициента подачи шгну
- •4.6.1. Формула производительности по элементарной теории [27|
- •4.6.2. Производительность по элементарной теории а. Н. Адонина [1]
- •4.6.3. Формула производительности а. С. Вирновского
- •4.6.4. Учет гидродинамического трения по формуле а. С. Вирновского
- •4.6.5. Учет потерь на сопротивление жидкости в нагнетательном клапане и на трение плунжера о стенки цилиндра
- •4.6.6. Производительность шгну в случае двухступенчатой колонны штанг
- •4.6.7. Пример расчета производительности и коэффициента подачи шгну Задача 18
- •Решение
- •4.7. Расчет прочности колонны штанг
- •4.7.1. Пример выбора и расчета на прочность одноступенчатой колонны штанг Задача 19
- •Решение
- •4.7.2. Пример выбора и расчета на прочность двухступенчатой колонны штанг Задача 20
- •4.7.3. Пример выбора технологического режима эксплуатации двухступенчатой колонны штанг Задача 21
- •Решение
- •4.7.4. Пример выбора и расчета на прочность двухступенчатой колонны штанг Задача 22
- •Решение
- •4.8. Расчет нкт по аварийной нагрузке при эксплуатации шгну
- •4.9. Пример расчета аварийной нагрузки на колонну гладких нкт Задача 23
- •Решение
- •4.10. Расчет нкт на циклические нагрузки
- •5. Технологические расчеты при эксплуатации скважин электроцентробежными насосами (эцн)
- •5.1. Установки погружных электроцентробежных насосов
- •5.1.1. Погружные электроцентробежные насосы
- •5.1.2. Погружные электродвигатели
- •5.1.3. Кабельная линия
- •5.1.4. Выбор насосно-компрессорных труб
- •5.1.5. Определение необходимого напора эцн
- •5.1.6. Выбор центробежного насоса
- •5.1.7. Выбор электродвигателя
- •5.1.8. Пример подбора эцн в скважину Задача 24
- •Решение
- •5.2. Определение глубины погружения насоса под динамический уровень
- •5.2.1. Расчет оптимального, допускаемого и предельного давлений на приеме эцн
- •5.2.2. Пример оценки оптимального, допускаемого и предельного давлений на приеме эцн Задача 25
- •Решение
- •5.2.3. Работа газа по подъему жидкости
- •5.2.4. Пример расчета погружения насоса под динамический уровень Задача 26
- •Решение
- •5.3. Выбор кабеля, трансформатора и определение эксплуатационных параметров уэцн
- •5.3.1. Выбор кабеля
- •5.3.2. Выбор трансформатора
- •5.3.3. Определение габаритного диаметра уэцн и скорости движения охлаждающей жидкости
- •5.3.4. Определение удельного расхода электроэнергии установкой эцн
- •5.3.5. Пример расчета габаритов уэцн, скорости охлаждающей жидкости и удельного расхода электроэнергии Задача 27
- •Решение
- •Литература
- •Введение
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г.Октябрьском
|
УТВЕРЖДЕНА в качестве учебно-методического пособия решением Методического совета
протокол № __ от «___»____________ 200_ г.
Председатель ____________Н.Д.Зиннатуллина
|
Кафедра разведки и разработки
нефтяных и газовых месторождений
Сборник практических заданий
по дисциплине
«Скважинная
добыча нефти, газа и газоконденсатаонде
кафедры НПМО ата
Учебно-методическое пособие
по изучению дисциплины «Скважинная добыча нефти»
для студентов специальности 130503 65 «Разработка и эксплуатация
нефтяных и газовых месторождений»
Уфа 2008
Учебно-методическое пособие содержит практические задания по курсу «Скважинная добыча нефти».
Предназначено для студентов специальностей 130503 65 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
Составитель: Сулейманов Р.И., доцент, к.т.н.
Рецензент
© Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2008
Введение
На практических занятиях рассматриваются типовые задачи по расчету свойств нефти, воды, газа, нефтеводогазовых смесей, определению технологических режимов и выбору машин и оборудования при штанговой глубиннонасосной, фонтанной и бесштанговой (ЭЦН) эксплуатации скважин.
Цель занятий заключается в углублении теоретических знаний о предмете на основе примеров решения задач, возникающих в повседневной нефтепромысловой практике инженеров-нефтяников.
Рекомендуется для студентов специальностей 130503 65 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также инженерно-технических работников нефтегазодобывающих предприятий.
Определение физических свойств газа, нефти , воды и многофазных систем (нефть-вода-газ) при различных термодинамических условиях
Основные термодинамические параметры состояния вещества
Физическое состояние вещества определяется тремя параметрами: давлением, температурой и удельным объемом. Давление - это сила, действующая по нормали на единицу поверхности. Единица давления в системе СИ: Р [ н/м2 ] - паскаль (Па).
Абсолютное давление Р - это давление, отсчитываемое от абсолютного нуля. Оно входит чаще всего во все физические законы. Если абсолютное давление больше атмосферного (барометрического Ро), то Р = Ро + Ри, где Ри - избыточное давление. Если абсолютное давление Р < Ро, то Р = Ро - Рв, где Рв - показания вакуумметра, измеряющего разрежение. В расчетах всегда следует пользоваться абсолютным давлением. Однако большинство приборов, как правило, измеряют избыточное давление, если они не изолированы от атмосферы. Поэтому к их показаниям надо добавлять атмосферное давление Ро.
Температура - это параметр, характеризующий тепловое состояние вещества, то есть энергию, с которой движутся его молекулы. Она измеряется в системе СИ по термодинамической шкале Кельвина. Единица измерения 1 ° Кельвина. Кроме того, как известно, температура измеряется и по международной стоградусной шкале в градусах Цельсия (°С). Если Т °К - абсолютная температура в градусах Кельвина, а t - температура, измеряемая в градусах Цельсия (°С), то
Т = t + То = t + 273,15 °,
где То = 273,15 °К - нулевая точка по шкале Цельсия (это соответствует точке затвердевания чистой воды).
Удельный объем - это объем единицы массы вещества
,
где V, m, ρ - объем, масса, плотность вещества соответственно.
В нефтедобывающей практике различают следующие понятия:
нормальный объем - это объем при нормальных условиях: то есть при давлении Р = Ро = 0, 101325 Мпа и температуре Т = То = 273,15 °К = 0 °С.
стандартный объем - объем при стандартных условиях: то есть при давлении Р = Ро = Рст = 0,101325 Мпа и температуре Т = Тст = 293,15 °К = 20 °С.
1.1. Определение физических свойств нефтяного газа по его компонентному составу
Целью настоящего практического занятия является изучение существующих методик определения физических свойств нефтяного и попутного газов, в частности, молекулярной массы и плотности, по их компонентному составу. Занятие предполагает умение студента пользоваться ПЭВМ.
В результате выполнения практической работы студенты должны:
усвоить теоретические представления об основных термодинамических параметрах состояния вещества, уметь различать стандартные и нормальные физические условия в нефтяных системах;.
изучить методики и формулы для расчета важнейших физических свойств газа по известному компонентному составу;
самостоятельно решить две задачи для закрепления материала;
освоить способы пересчета объемного состава газа в массовый и наоборот;
иметь четкое представление в каких задачах технологии и техники добычи нефти в качестве исходных данных используются физические свойства газа.