采油工程復(fù)習(xí)題(帶答案)

PAGEPAGE41.油井流入動(dòng)態(tài)及曲線類型？采油指數(shù)的物理意義是什么?影響單相流與油氣兩相流采油指數(shù)的因素有何異同?油井流入動(dòng)態(tài)：油井產(chǎn)量(qo)與井底流動(dòng)壓力(pwf)的關(guān)系，反映了油藏向該井供油的能力。采油指數(shù)：?jiǎn)挝簧a(chǎn)壓差下的油井產(chǎn)油量，是反映油層性質(zhì)、厚度、流體參數(shù)、完井條件及泄油面積等與產(chǎn)量之間的關(guān)系的綜合指標(biāo)異：?jiǎn)蜗蛄鲉挝簧a(chǎn)壓差下的產(chǎn)油量IPR曲線其斜率的負(fù)倒數(shù)便是采油指數(shù)多相流增加單位生產(chǎn)壓差時(shí)，油井產(chǎn)量的增加值，PR曲線其斜率的負(fù)倒數(shù)時(shí)刻變化同：兩者影響因素相同，單多相流的因素歲流壓變化因素：油層性質(zhì)、厚度、流體參數(shù)、完井條件及泄油面積飽和地層壓力2.試分析多油層油藏的油井產(chǎn)量、含水率與油、水層壓力及采油、采水指數(shù)的關(guān)系。A．隨著流壓降低，參加工作的層數(shù)增多，產(chǎn)量將大幅度上升采油指數(shù)隨之增大，層數(shù)不變時(shí)采油指數(shù)不變B．流體壓力降低，到油層靜壓之前，，油層不出油，水層產(chǎn)出的一部分水轉(zhuǎn)滲入油層，油井含水為100％。當(dāng)流壓低于油層靜壓后，油層開始出油，油井含水隨之而降低。只要水層壓力高于油層壓力，油井含水必然隨流壓的降低而降低，與采油指數(shù)是否高于產(chǎn)水指數(shù)無關(guān)，而后者只影響其降低的幅度。這種情況下，放大壓差提高產(chǎn)液量不僅可增加產(chǎn)油量，而且可降低含水。3.已知Pr=18MPa,Pb=13MPa,Pwf=15MPa時(shí)的產(chǎn)量qo=25m3/d。試求Pwf=10MPa4.已知Pr=16MPa,Pb=13MPa,Pwf=8MPa時(shí)產(chǎn)量qo=80m3/d，F(xiàn)E=0.8，試計(jì)算1）FE=1和0.8時(shí)該井的最大產(chǎn)量；2）FE=0.8，Pwf為15MPa和6MPa的產(chǎn)量及采油指數(shù)。5.已知某井Pr=14MPa<Pb。當(dāng)Pwf=11MPa時(shí)qo=30m3/d，F(xiàn)E=0.7。試求Pwf=12MP時(shí)的產(chǎn)量及油井最大產(chǎn)量。6.井筒中可能出現(xiàn)的流動(dòng)型態(tài)有哪些?各自有何特點(diǎn)?純油流：P>Pb，油在壓差作用下流向井口井筒中為純油流，壓力損失以重力損失為為主泡流：氣體是分散相，液體是連續(xù)相，氣體主要影響混合物的密度，對(duì)摩擦阻力影響不大，滑脫現(xiàn)象比較嚴(yán)重段塞流：油氣的相對(duì)流動(dòng)要比泡流小，滑脫也小，氣體是分散相，液體是連續(xù)相滑脫損失變小，摩擦損失變大，重力損失變大環(huán)流：氣液兩相都是連續(xù)的，氣體舉油作用主要是靠摩擦攜帶?；摀p失變小，摩擦損失變大霧流：氣體是連續(xù)相，液體是分散相；氣體以很高的速度攜帶液滴噴出井口；氣、液之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度很小；氣相是整個(gè)流動(dòng)的控制因素。7.滑脫現(xiàn)象及對(duì)油氣流動(dòng)的影響？滑脫現(xiàn)象：混合流體流動(dòng)過程中，由于流體間的密度差異，引起的小密度流體流速大于大密度流體流速的現(xiàn)象。8.兩相管流壓力分布的計(jì)算步驟（按壓力增量或深度增量迭代任意一種）9.計(jì)算氣液兩相管流壓力梯度的方法有哪些？各自特點(diǎn)與區(qū)別？貝格斯-布里爾方法的基本思路是什么?。Orkiszewski方法強(qiáng)調(diào)了要從觀察到的物理現(xiàn)象來確定存容比(多相流動(dòng)的某一管段中，某相流體體積與管段容積之比也稱滯留率)。計(jì)算段塞流壓力梯度時(shí)要考慮氣相與液體的分布關(guān)系。他提出的四種流動(dòng)型態(tài)是泡流、段塞流、過渡流及環(huán)霧流，只適用于垂直管流Beggs-Brill方法將七種流型根據(jù)氣液分布狀況和流動(dòng)特性，進(jìn)而歸并為三類：分離流、間歇流和分散流該方法的特點(diǎn)：①按歸并后的三類流型建立流型分布圖，并在分離流與間歇流之間增加了過渡區(qū)，處于過渡區(qū)的流動(dòng)采用內(nèi)插方法；②先按水平管流計(jì)算，然后采用傾斜校正系數(shù)校正成相應(yīng)的傾斜管流；③既可用于水平管，也可用于垂直管和傾斜管的上坡與下坡流動(dòng)。10．臨界流動(dòng)的特點(diǎn)是什么?它在自噴井管理中有何應(yīng)用?臨界流動(dòng)的特點(diǎn)：流量不受嘴后壓力變化的影響，而只與嘴前的壓力、嘴徑有關(guān)。11.節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析的基本思路是什么?如何合理選擇解節(jié)點(diǎn)?節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析它是應(yīng)用系統(tǒng)工程原理，以油井生產(chǎn)系統(tǒng)為對(duì)象把從油藏到地面分離器所構(gòu)成的整個(gè)油井生產(chǎn)系統(tǒng)按不同的流動(dòng)規(guī)律分成若干流動(dòng)子系統(tǒng)，在每個(gè)流動(dòng)子系統(tǒng)的起始及銜接處設(shè)置節(jié)點(diǎn)。在分析研究各子系統(tǒng)流動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上分析各子系統(tǒng)的相互關(guān)系及其各自對(duì)整個(gè)系統(tǒng)工作的影響，為優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)控提供依據(jù)。求解點(diǎn)的選擇主要取決于所要研究解決的問題。通常是選用井口或井底，即求解不同條件下系統(tǒng)協(xié)調(diào)生產(chǎn)時(shí)的井口壓力或井底流壓及相應(yīng)的產(chǎn)量，也可以選在其它節(jié)點(diǎn)上。對(duì)于有以偶最的生產(chǎn)系統(tǒng)求解必須選在油嘴上12.普通節(jié)點(diǎn)分析與功能節(jié)點(diǎn)分析方法有何異同?同：選定節(jié)點(diǎn)后都是以系統(tǒng)兩端為起點(diǎn)分辨計(jì)算節(jié)點(diǎn)處壓力異：普通節(jié)點(diǎn)壓力是連續(xù)的，通過導(dǎo)線求出流入曲線和流出曲線的焦點(diǎn)，得到已知條件下的節(jié)點(diǎn)壓力及產(chǎn)量，無壓力損失功能節(jié)點(diǎn)：有壓力損失節(jié)點(diǎn)處的壓力不連續(xù)，當(dāng)以功能節(jié)點(diǎn)為求解點(diǎn)時(shí)，先要以系統(tǒng)兩端為起點(diǎn)分別計(jì)算不同流量下節(jié)點(diǎn)上、下游的壓力，并求得節(jié)點(diǎn)壓差和繪出壓差－流量曲線。然后，根據(jù)描述節(jié)點(diǎn)設(shè)備(油嘴、安全閥等)的流量—壓差公式或相關(guān)式，求得設(shè)備工作曲線。由兩條壓差－流量曲線的交點(diǎn)便可求得問題的解13.簡(jiǎn)述自噴井協(xié)調(diào)生產(chǎn)的條件；繪出自噴井油層-油管-油嘴三種流動(dòng)的協(xié)調(diào)曲線，并說明各曲線的名稱，標(biāo)出協(xié)調(diào)點(diǎn)位置、井底流壓、地層壓力、井口油壓、油井產(chǎn)量、最大產(chǎn)量、地層滲流和油管中多相管流造成的壓力損失。自噴井生產(chǎn)條件：1.地層產(chǎn)量=油管排量2.井底流壓=油管排開底層產(chǎn)量所需的壁管壓力自噴井油層-油管-油嘴三種流動(dòng)的協(xié)調(diào)曲線：自噴井油層-油管-油嘴三種流動(dòng)的協(xié)調(diào)曲線曲線A：流入動(dòng)態(tài)曲線曲線B：滿足油嘴臨界流動(dòng)的井口油壓與產(chǎn)量關(guān)系曲線曲線C：嘴流特性曲線曲線B與曲線C的交點(diǎn)G為協(xié)調(diào)點(diǎn)。表示地層滲流壓力損失，表示油管中多相管流造成的壓力損失，為地層靜壓，為井底流中的自由氣更多的溶于油中。也可以使用氣錨，使氣體在泵外分離，以防止和減少氣體進(jìn)泵。29.簡(jiǎn)述影響泵效的因素及提高泵效的措施。因素：管桿彈性伸縮充滿程度泵慮失體積系數(shù)措施：1.選擇合理的工作方式2.確定合理沉沒度3、改善泵的結(jié)構(gòu)4、使用油管錨減少?zèng)_程損失5、合理利用氣體能量及減少氣壓影響30.有桿泵井為什么常用組合桿？選擇組合桿所要遵循的強(qiáng)度原則是什么？對(duì)于深井為了節(jié)省鋼材，減少懸點(diǎn)載荷或增加抽油桿下入深度原則：對(duì)多級(jí)抽油桿住各桿頂端折算壓力相等31.已知泵徑為56mm，沖程s=3m，沖次n=9min-1，井液密度=950kg/m3。如采用許用應(yīng)力為90N/mm2的抽油桿，下泵深度1500m32．已知泵徑為44mm，沖程s=3m，沖次n=9min-1，如采用許用應(yīng)力為90N/mm2的抽油桿，密度=7850kg/m3截面積為3.8cm2,油密度=8501）懸點(diǎn)最大、最小載荷（簡(jiǎn)化為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，僅考慮基本載荷）；2）若游梁前、后臂長(zhǎng)度分別為3m、2m，附加平衡重為200kg，曲柄半徑為1m,曲柄總重量為曲柄平衡塊總重量為4000kg，Rc=1.2m33．抽油井生產(chǎn)時(shí)液面位置如何確定？工作制度與含水的關(guān)系如何？一般都是采用回聲儀來測(cè)量抽油井的液面，利用聲波在環(huán)形空間中的傳播速度和測(cè)得的反射時(shí)間來計(jì)算其位置。LVt/2式中L—液面深度,m;V—聲波傳播速度,m/s;t—聲波從井口到液面，然后再返回井口所需要的時(shí)間，s。當(dāng)油層和水層壓力相同（或游說同層時(shí)）油井含水不隨工作制度而改變當(dāng)油層壓力高于水層壓力是增大總采液量（降低液壓）將引起油井含水量增加當(dāng)水層壓力高于油層壓力時(shí)，加大總采液量將使油井含水量下降34.試分析靜載荷作用、氣體影響及漏失影響下的理論示功圖。35．潛油電泵采油系統(tǒng)的組成有哪些?各部分的作用是什么?井下機(jī)組部分（潛優(yōu)電機(jī)保護(hù)器分離器多級(jí)離心泵）作用：保護(hù)電機(jī)不受腐蝕，電力傳輸部分（潛油電纜）傳輸電力，地面控制部分（控制屏：控制電泵系統(tǒng)生產(chǎn)變壓器：調(diào)節(jié)電壓接線盒：連接井下地面電力）36.水力活塞泵采油系統(tǒng)的開式循環(huán)與閉式循環(huán)的特點(diǎn)和適用條件是什么?動(dòng)力液經(jīng)地面泵加壓使井下泵工作后不與產(chǎn)出液混合，而從特設(shè)的乏動(dòng)力液獨(dú)立通道排出，再通過地面泵反復(fù)循環(huán)使用的稱為閉式循環(huán)。反之，如果沒有特設(shè)的乏動(dòng)力液獨(dú)立通道，乏動(dòng)力液必須和產(chǎn)出液混合，流往地面集油站處理的稱為開式循環(huán)。開式循環(huán)方式設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，但動(dòng)力液處理費(fèi)用較高。而閉式循環(huán)方式設(shè)備復(fù)雜，操作麻煩，但動(dòng)力液處理費(fèi)用低使用條件，在油田推廣應(yīng)用中，應(yīng)優(yōu)先選用原油做動(dòng)力液的開式循環(huán)多井集中泵站系統(tǒng)。在原油粘度較高或油井含水較高時(shí)，可選用水做動(dòng)力液的閉式循環(huán)多井集中泵站系統(tǒng)。37.常用的采油方式包括哪幾種？自噴采油人工舉升有桿采油（抽油機(jī)，地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵）無桿采油（電泵，水力泵）38.為什么要進(jìn)行水處理？常用的水處理措施有哪些？因?yàn)樗此|(zhì)需要達(dá)到要求才能注入措施：沉淀過濾殺菌曝曬出油39.分層注水的意義?分層注水工藝管柱的種類及特點(diǎn)?意義：為了解決層間矛盾，調(diào)整由曾平面上注入分布不均的情況，控制油井含水上升和油井綜合含水率的上升速度提高油田開采效果需要進(jìn)行分層注水同心式偏心式40.注水井分層測(cè)試的主要方法及資料解釋（處理）步驟？41．如何應(yīng)用注水指示曲線分析地層及井下工具的工作狀況？曲線右，斜率變小，吸水能力增強(qiáng)，曲線右移，斜率變大，吸水能力變大曲線平行上移，吸水能力不變，油層壓力升高，曲線平行下移吸水能力不變，油層壓力降低42.選擇或調(diào)配水嘴的方法？帶有水嘴井的水嘴調(diào)配在已下配水管柱的井，經(jīng)過測(cè)試，水量達(dá)不到配注方案要求時(shí)，需立即進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整步驟如下：①根據(jù)下入管柱投球測(cè)試資料整理出各層段的指示曲線；②根據(jù)分層配注Qd要求，在層段指示曲線上求出相應(yīng)的井口分層配注壓力Pd③根據(jù)實(shí)際情況確定井口注入壓力Pi④求出水嘴損失Pcf'=Pd'－Pi⑤由嘴損曲線求出水嘴直徑。43.繪出地層吸水指數(shù)和油藏壓力單獨(dú)變化和同時(shí)變化時(shí)的典型注水（吸水）指示曲線。44.某注水井分三層注水，分層測(cè)試結(jié)果如下表。繪出分層指示曲線。如正常注水井口壓力為8.0MPa，目前全井注水量為240m3/d，求3個(gè)層段井口注入壓力,9.08.07.06.05.0層段注入量Ⅰ18151296Ⅱ1351231119987Ⅲ544842363045.水力壓裂的基本原理是什么?其增產(chǎn)增注的實(shí)質(zhì)是什么?實(shí)質(zhì)：通過降低井底附近地層中流體的滲流阻力和改變流體的滲流狀態(tài)是原來的徑向流改變?yōu)橛蛯优c裂縫的近似單向流動(dòng)和裂縫與井筒之間的單向流動(dòng)消除了徑向節(jié)流損失。大大降低了能量消耗，因而油井產(chǎn)量或注水井注入量就會(huì)大幅提高原理：利用地面高壓泵組將高粘度液體一大大超過底層吸收能力的排量注入井中在井底憋起高壓當(dāng)此壓力打大于晶壁附近的底層巖石抗張強(qiáng)度時(shí)便在井底附近底層產(chǎn)生裂縫。繼續(xù)注入帶有支撐劑的攜砂液，裂縫向前延伸并填以支撐劑，關(guān)井后裂縫閉合在支撐劑上，從而在井底附近形成具有一定集合尺寸和高導(dǎo)流能力的填砂裂縫是井達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。46.壓裂液的濾失性受哪幾個(gè)因素控制?計(jì)算濾失系數(shù)表達(dá)式及各符號(hào)意義？慮失液粘度控制的濾失系數(shù)CⅠ=5.4 *10-3kΔpφ/μf）^12CⅠ慮失液粘度控制的濾失系數(shù)k垂直裂縫壁面的滲透率Δp裂縫內(nèi)外壓差μf裂縫內(nèi)壓裂液粘度φ底層孔隙度受儲(chǔ)層巖石和液體壓縮性控制的濾失系數(shù)CⅡ=4.3*10-3Δp（kCf/μf）^1/2Cf油藏綜合壓縮系數(shù)具有造壁性壓裂液的濾失系數(shù)CⅢ綜合濾失系數(shù)C=1/CⅠ+1/ CⅡ+1/CⅢ47地層滲透率為0.005，孔隙度為20%，地下原油粘度為4，油藏綜合壓縮系數(shù)為6×10-4，裂縫內(nèi)外壓差為14，壓裂液在裂縫中的粘度為40，由實(shí)驗(yàn)得，求綜合濾失系數(shù)。48.壓裂液按其在施工過程中的任務(wù)和作用，可分為哪幾種類型?每種壓裂液的作用是什么？壓裂液分類：前置液（破裂地層、造縫、降溫作用），攜砂液（攜帶支撐劑、充填裂縫、造縫及冷卻地層作用），頂替液（中間頂替液：攜砂液、防砂卡；末尾頂替液：替液入縫，提高攜砂液效率和防止井筒沉砂）49.試推證有液體滲濾條件下形成垂直裂縫時(shí)破裂壓力的表達(dá)式。50．根據(jù)麥克奎爾——西克拉垂直裂縫增產(chǎn)倍數(shù)曲線分析提高增產(chǎn)倍數(shù)的措施。51．應(yīng)用濾失百分?jǐn)?shù)推導(dǎo)地面砂比與裂縫內(nèi)砂濃度的關(guān)系。52.鹽酸與碳酸鹽巖反應(yīng)由哪幾個(gè)步驟組成?影響酸巖反應(yīng)速度的因素有哪些?1.酸液中的H傳到碳酸鹽表面2.H在巖面與碳酸鹽進(jìn)行反應(yīng)3.反應(yīng)生成物ca、mg、和co氣泡離開巖面53.酸液中的H+是通過什么途徑透過邊界層傳遞到巖面的?酸液中H+的傳遞方式：對(duì)流和擴(kuò)散54.酸液有效作用距離與哪些因素有關(guān)，如何提高有效作用距離?利用前置液酸壓的方法增加裂縫寬度采用泡沫酸乳化的或膠化酸等方法來減少氫離子有效傳壓系數(shù)較高的排量加入防濾失劑減小慮失度55.簡(jiǎn)述砂巖油氣層的土酸處理原理。依靠土酸液中的鹽酸成分溶蝕碳酸鹽類物質(zhì)并維持酸液在較低的ph值，依靠氫氟酸成分溶蝕泥質(zhì)成分和部分石英顆粒從而起到清除井壁的泥餅及底層粘土堵塞，恢復(fù)和增加近井地帶滲透率的目的56．某灰?guī)r氣層井深為200