采油工程总复习

《采油工程》综合复习资料

一、名词解释

1、滑脱现象

2、扭矩因数

3、底水锥进

4、配注误差

5、裂缝的导流能力

1、油井流入动态

2、吸水指数

3、蜡的初始结晶温度

4、气举采油法

5、等值扭矩

1、采油工程

2、流动效率

3、滑脱损失

4、气举启动压力

5、冲程损失

二、填空题

1．根据压裂过程中作用不同,压裂液可分为、、。

2. 抽油机悬点所承受的动载荷包括、和摩擦载荷等。

3．压裂液滤失于地层主要受三种机理的控制：、、。4．自喷井生产过程中，原油由地层流至地面分离器一般要经过的四个基本流动过程是、、和。

5．目前常用的采油方式主要包括、、、、 .。

6．常规注入水水质处理措施包括。

7.根据化学剂对油层和水层的堵塞作用而实施的化学堵水可分为，和。

8. 根据井的故障性质、施工作业的简繁程度，可将修井分为和两种。

9. 井下落物按落物的性质可归纳为四大类，即、、

等。

10. 自喷井井筒气液两相管流过程中可能出现的流型有、、、和。

11．气举采油法根据其供气方式的不同可分为和两种类型。

12．修井设备一般按设备的性能和用途可分为_____________、________________、_____________、____________、______________等。

13．常规有杆抽油泵的组成包括、和 .三部分。

14．我国研究地层分层吸水能力的方法主要有两大类，一类是，另一类是。

15．目前各油田所使用的封隔器型式很多，按其封隔件（密封胶筒）工作原理不同，可分为_____________、_____________________、________________、___________________、_____________五种类型。

16．为了获得好的压裂效果对支撑剂的性能要求包括、、和等。

17．测量油井动液面深度的仪器为，测量抽油机井地面示功图的仪器为。

三、判断题

1．低能量供液不足的抽油井，可通过换小泵、加深泵挂或降低冲次等方法来提高泵效。（）2．注聚合物驱油，只可提高注入水波及系数，不能提高注入水驱油效率。（）

3．计算沉没度时，应考虑泵挂深度、动液面深度及套压高低。（）

4．抽油井出砂后，上、下行电流均有上升现象。（）

5．抽油机在上冲程时，由于游动阀关闭，液体载荷作用在活塞上引起悬点载荷增加。（）6．抽油机平衡的目的，是使上、下冲程时驴头的负荷相同。（）

7．分层注水井发现水嘴堵后，应立即进行正洗井措施解除。（）

8．井组分析一般从水井入手，最大限度的调整平面矛盾，在一定程度上解决层间矛盾。（）9．酸化可以提高井筒附近油层的渗透率，但对孔隙度没有影响。（）

10．压裂选井时，在渗透率和含油饱和度低的地区，应优先选择油气显示好、孔隙度、渗透率较高的井。（）

11．控水稳油的意思是控制综合含水上升速度，稳定原油产量。（）

四、选择题

1．抽油杆直径可分为（）等几种。

A.3/8in，3/4in，6/8in

B.16mm，19mm，22mm，25mm

C.5/8in，3/4in，4/8in，5in

D.15mm，20mm，22mm，25mm

2．（）就是在新井完成或是修井以后以解除钻井、完井期间形成的泥浆堵塞，恢复油井天然生产能力，并使之投入正常生产的一种酸化措施。

A.酸化

B.解堵酸化

C.压裂酸化

D.选择性酸化

3．磁防垢的机理是利用磁铁的（）来破坏垢类晶体的形成。

A.作用

B.类别

C.强磁性

D.吸附性

4．目前应用较为广泛的防腐蚀方法是（）。

A.刷防锈漆

B.实体防腐

C.阴极保护

D.阳极保护

5．油层压裂是利用（）原理，从地面泵入高压工作液剂，使地层形成并保持裂缝，改变油层物性，提高油层渗透率的工艺。

A.机械运动

B.水压传递

C.渗流力学

D.达西定律

6．油层酸化处理是碳酸盐岩油层油气井增产措施，也是一般（）油藏的油水井解堵、增注措施。

A.泥岩

B.页岩

C.碎屑岩

D.砂岩

7．将套管下至油、气层顶部，用水泥封固，然后钻开油、气层下入一段带孔眼的衬管，套管和衬管环形空间用封隔器封严，这种方法称（）。

A.射孔完成法

B.裸眼完成法

C.贯眼完成法

D.衬管完成法

8．钻井质量的好坏，对采油工作的影响很大，最常见的问题是（）。

A.井斜的影响、钻井液的影响、固井质量的影响

B.井斜的影响、固井质量的影响、携砂液的影响

C.钻井液的影响、固井质量的影响、洗井液的影响

D.洗井液的影响、钻井液的影响

9．当注水井的注水量大幅度增加，并且指示曲线明显偏向水量轴方向时，是由于（）造成的。

A.水嘴堵塞

B.封隔器失灵

C.水嘴掉

D.底部球座漏失或脱落

10．注水分层指示曲线平行右移，层段地层压力与吸水指数的变化为（）。

A.升高、不变

B.下降、变小

C.升高、变小

D.下降、不变

11．油井诱喷，通常有（）等方法。

A.替喷法、气举法

B.替喷法、抽汲法

C.替喷法、抽汲法、气举法

D.替喷法、抽油法、气举法

12．地面动力设备带动抽油机，并借助于抽油杆来带动深井泵叫（）。

A.有杆泵

B.无杆泵

C.电泵

D.水力活塞泵

13．（）泵径较大，适合用在产量高、油井浅、含砂多、气量小的井上。

A.管式泵

B.杆式泵

C.电潜泵

D.无杆泵

14．（）是指只在油、气层以上井段下套管，注水泥封固，然后钻开油、气层，使油、气层裸露开采。

A.射孔完成法

B.裸眼完成法

C.贯眼完成法

D.衬管完成法

15．油井常规酸化的管柱深度应下到（）

（A）油层顶部（B）油层中部（C）油层底部（D）油层底部以下5～10m 16．压裂后产油量增加，含水率下降，采油指数上升，油压与流压上升，地层压力下降，说明（）。

（A）压裂效果较好，地层压力高（B）压裂效果较好，压开了低压层

（C）压裂时对地层造成危害（D）压开了高含水层

17．机械堵水要求出水层位上下有（）m以上的夹层，并且套管无损坏。

（A）0.5 （B）1 （C）1.5 （D）2.0

18．下列采油新技术中，（）可对区块上多口井实现共同增产的目的。

（A）油井高能气体压裂（B）油井井下脉冲放电

（C）人工地震采油（D）油井井壁深穿切

19．水井调剖技术主要解决油田开发中的（）矛盾。

（A）平面（B）注采平衡（C）储采平衡（D）层间

20．岩石的各种胶结状态中，最容易出砂。

（A）基底胶结（B）接触胶结（C）孔隙胶结（D）杂乱胶结

21．以下四个选项中，选项属于非选择性堵水的内容。

（a）活性稠油堵水（b）硅酸钙堵水

（c）松香酸钠堵水（d）泡沫堵水

22、稠油与常规轻质原油相比主要有以下特点，不正确的是（）

（a）稠油的密度大，开采成本低（b）稠油的粘度对温度敏感

（c）稠油中轻质组分含量低（d）粘度高、密度大、流动性差

23、不属于井筒降粘技术的是（）

（a）井筒化学降粘技术（b）热流体循环加热降粘技术

（c）火烧油层（d）电加热降粘技术

24、不属于起下设备是（）

（a）井架（b）天车

（c）通井机（d）游动滑车

25、不属于循环设备的是（）

（a）泥浆泵（b）洗井车

（c）压裂车（d）转盘

26、不属于井下作业压井方法的是（）

（a）泵注法（b）循环法

（c）灌注法（d）挤注法

27.根据井的故障性质、施工作业的繁简程度，可将修井分为小修和大修。下列不属于小修工作的是（）。

（a）检泵（b）清砂

（c）洗井（d）封串

28.根据井的故障性质、施工作业的繁简程度，可将修井分为小修和大修。下列不属于大修工作的是（）。

（a）修复套管（b）更换井下管柱

五、简答题

1.简述提高酸化效果应采取的措施。

2.根据注水指示曲线左移、右移、平衡上移、平衡下移时的变化情况说明地层生产条件的

变化。

3.分析油井清砂所用各种冲砂方式的特点。

4.简述油井节点系统分析方法在自喷井设计和预测中的应用。

5.简述目前油井人工举升方式的分类。

6.简述常规有杆泵抽油工作原理。

7.为防止油井结蜡应从哪三个方面考虑？

8.根据麦克奎尔—西克拉垂直裂缝增产倍数曲线分析提高增产倍数的措施。

9.为什么井筒压力分布的计算要采用分段、迭代的计算方法？

10.为什么砂岩地层的酸处理不单独使用氢氟酸？

11.简述影响深井泵泵效的因素及提高泵效的措施。

12.简述压裂过程中压裂液的任务。

13.抽油机不平衡的严重后果是什么？

14.储层敏感性评价有哪几种？简述各自的试验目的。

六、论述题

1. 绘制常规有杆泵采油井有气体影响且游动阀漏失时的示功图，并分析其特征。

2. 绘制并分析有气体影响时的典型示功图。

参考答案

一、名词解释

1．滑脱现象：在多相垂直管流中，由于流体之间的密度差而引起的小密度流体超越大密度流体向上流动的现象。

2．扭矩因数：悬点载荷在曲柄轴上造成的扭矩与悬点载荷的比值。

3．底水锥进：当油层有底水时，由于油井生产时在地层中造成的压力差，破坏了由于重力作用所建立起来的油水平衡关系，使原来的油水界面在靠近井底时呈锥形升高，这种现象叫底水锥进。

4．配注误差：指配注量与实际注入量之差与配注量比值的百分数。

5．裂缝的导流能力：在闭合压力下裂缝中流体通过的能力。其大小为填砂裂缝的渗透率与其宽度的乘积。

6．油井流入动态：指油井产量与井底流动压力的关系，它反映了油藏向该井供油的能力。

7．吸水指数：表示单位日注水压差下的日注水量，它的大小表示油层吸水能力的好坏。

8．蜡的初始结晶温度：当温度降到某一数值时，原油中溶解的蜡开始析出时的温度。

9．气举采油法：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，利用气体的膨胀能使井筒中的混合物密度降低，将油排出地面的方式。

10．等值扭矩：用一个不变化的固定扭矩代替变化的实际扭矩，两种扭矩下电动机的发热条件相同，则此固定扭矩即为实际变化的扭矩的等值扭矩。

11．采油工程：采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过产油井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。

12．流动效率：油井的流动效率是指该井的理想生产压差与实际生产压差之比。

13．滑脱损失：在气液两相管流中，出现滑脱之后将增大气液混合物的密度，从而增大混合物的重力消耗。因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。

14．气举启动压力：气举启动过程中，当环形空间内的液面达到管鞋（注气点）处时，井口注入压力达到最高值，这个压力称为启动压力。

15．冲程损失：由于抽油杆和油管在交变载荷作用下发生弹性伸缩，而引起的深井泵柱塞实际行程与光杆冲程的差值。

二、填空题

1．前置液、携砂液、顶替液。

2. 惯性载荷、振动载荷和摩擦载荷等。

3．压裂液粘度地层岩石及流体压缩性压裂液的造壁性。

4．地层中的渗流、井筒中的多相垂直管流、油嘴流和

地面水平流动。

5．自喷采油、气举采油、游梁式抽油机－深井泵、电潜泵采油和水力活塞泵采油.。6．沉淀、过滤、曝晒、杀菌、脱氧。

7.选择性堵水，和非选择性堵水。

8. 大修和小修。

9.管类落物杆类落物、绳类落物、小件落物等。

10．纯液流、泡流、段塞流、环流和雾流。

11．连续气举和间歇气举

12．动力设备起下设备；旋转设备循环设备，井口装置及工具

13．抽油机、抽油杆和深井泵.

14．测定注水井的吸水剖面，注水过程中直接进行分层测试。

15．自封式、压缩式、楔入式、扩张式和组合式。

16．粒径均匀、密度小、强度大、破碎率小、圆球度高和杂质含量小等。

17．回声仪，动力仪。

三、判断题

√×√√√××××√√

四、选择题

BBCCB DDACD CAABD BCCDB BACCD ADB

五、简答题

1．提高酸化效果应采取的措施。

答：（1）降低面容比；

（2）提高注酸排量和酸液流速；

（3）使用稠化盐酸、高浓度盐酸和多组分酸；

（4）降低井底温度。

2．根据注水指示曲线变化情况说明地层生产条件的变化。

答：（1）曲线右移，斜率变小，吸水能力增强，地层产生微小裂缝。

（2）曲线左移，斜率变大，吸水能力下降，地层可能堵塞。

（3）曲线平行上移，吸水能力未变。油层压力升高。

（4）曲线平行上移，吸水能力未变，油层压力下降。

3.分析油井清砂所用各种冲砂方式的特点。

答：正冲砂冲击力大，易冲散砂堵，但因油套环空截面积大，液流上返速度小，携砂能力低，易在冲砂过程中发生卡管事故，要提高液流上返速度就必须提高冲砂液的用量；

反冲砂冲击力小，担液流上返速度大，携砂能力强；

正反冲砂利用了正冲砂和反冲砂各自的优点，可迅速解除较紧密的砂堵，提高冲砂效率。采用该方式时，地面应该配备改换冲砂方式的总机关。

联合冲砂可提高冲砂效率，既具有正冲砂冲击力大的优点，又具有反冲砂返液流速度高、携带能力强的优点，同时又不需要改换冲洗方式的地面设备。

4．简述油井节点系统分析方法在自喷井设计和预测中的应用。

答：（1）不同油嘴下的产量预测与油嘴选择；

（2）油管直径的选择；

（3）预测油藏压力对产量的影响；

（4）停喷压力预测。

5．简述目前油井人工举升方式的分类。

答：人工举升方式分为气举采油、有杆泵采油和无杆泵采油三大类，其中气举采油分为连续气举和间歇气举两类；有杆泵采油分为抽油机井抽油和地面驱动螺杆泵采油；无杆泵采油分为潜油电泵采油、水力活塞泵采油、水力喷射泵采油和电动潜油螺杆泵采油。

6．简述常规有杆泵抽油工作原理。

答：上冲程：抽油杆柱带着柱塞向上运动，活塞上的游动阀受管内液柱压力而关闭。此时，泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力与泵内压力之差的作用下被打开。如果油管内已充满液体，在井口将排出相当于柱塞冲程长度的一段液体。

下冲程：抽油杆柱带着柱塞向下运动，固定阀一开始就关闭，泵内压力增高到大于柱塞以上液柱压力时，游动阀被顶开，柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部，使泵排出液体。由于有相当于冲程长度的一段光杆从井外进入油管，所以将排出相当于这段光杆体积的液体。

7、为防止油井结蜡应从哪三个方面考虑？

答：（1）阻止蜡晶的析出。在原油开采过程中，采用某些措施（如提高井筒流体的温度等），使得油流温度高于蜡的初始结晶温度，从而阻止蜡晶的析出。

（2）抑制石蜡结晶的聚集。在石蜡结晶已析出的情况下，控制蜡晶长大和聚集的过程。如在含蜡原油中加入防止和减少石蜡聚集的某些化学剂，使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集。

（3）创造不利于石蜡沉积的条件，如提高表面光滑度、改善表面润湿性、提高井筒流体速度等。

8、根据麦克奎尔—西克拉垂直裂缝增产倍数曲线分析提高增产倍数的措施。

答：（1）裂缝导流能力越高，增产倍数越高；

（2）造缝越长，增产倍数越高；

（3）以横坐标0.4为界：左边要提高增产倍数，应以增加裂缝导流能力为主；右边要提高增产倍数，应以增加缝的长度。

9、为什么井筒压力分布的计算要采用分段、迭代的计算方法？

答：由于多相管流中每相流体影响流动的物理参数(密度、粘度等)及混合物密度和流速都随压力和温度而变，沿程压力梯度并不是常数。因此，多相管流需要分段计算，并要预先求得相应段的流体性质参数。然而，这些参数又是压力和温度的函数，压力却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。

10、为什么砂岩地层的酸处理不单独使用氢氟酸？

答：首先，氢氟酸与硅酸盐类及碳酸盐类反应时，其生成物中有气态物质，也有可溶性物质，还会生成不溶于残酸的沉淀；其次，氢氟酸与砂岩中各种成分的反应速度各不相同。氢氟酸与碳酸盐的反应速度最快，其次是硅酸盐，最慢是石英。当氢氟酸进入砂岩油气层后，大部分氢氟酸首先消耗在与碳酸盐的反应上，不仅浪费了大量价值昂贵的氢氟酸，而且妨碍了它与泥质成分的反应。在酸液中加入盐酸，除了溶解碳酸盐类矿物，使氢氟酸进入地层深处外，还可以使酸液保持一定的PH值，不致于产生沉淀物。因此，砂岩地层的酸处理不单独使用氢氟酸，而是使用氢氟酸和盐酸混合物。

11．简述影响深井泵泵效的因素及提高泵效的措施。

答：影响有杆泵泵效的因素有：1）抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩；2）气体和充不满的影响；3）漏失影响；4）体积系数变化的影响。

采取的措施有：（1）加强注水，提高地层能量。（2）选择合理的工作制度，使泵的工作能

力与油层生产能力相适应。（3）使用油管锚减少冲程损失。（4）合理利用气体能量及减少气体影响。（5）降低漏矢量，减少漏失的影响。

12．简述压裂过程中压裂液的任务。

压裂液是一个总称，根据压裂过程中注入井内的压裂液在不同施工阶段的任务可分为：

①前置液它的作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝以备后面的携砂液进入。在温度较高的地层里，它还可起一定的降温作用。有时为了提高前置液的工作效率，在前置液中还加入一定量的细砂(粒径100～140目，砂比10％左右)以堵塞地层中的微隙，减少液体的滤失。

②携砂液它起到将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂缝内预定位置上的作用。在压裂液的总量中，这部分比例很大。携砂液和其他压裂液一样，有造缝及冷却地层的作用。携砂液由于需要携带比重很高的支撑剂，必须使用交联的压裂液(如冻胶等)。

③顶替液中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有预防砂卡的作用；注完携砂液后要用顶替液将井筒中全部携砂液替入裂缝中，以提高携砂液效率和防止井筒沉砂。

13．抽油机不平衡的严重后果是什么？

不平衡的严重后果是：

(1) 上冲程电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机反而带着电动机运转，从而造成能量的浪费，降低电动机的效率和寿命。

(2) 由于负荷极其不均匀，会使抽油机发生激烈振动，而影响抽油装置的寿命。

(3) 会破坏曲柄旋转速度的均匀性，而影响抽油杆和泵的正常工作。

14. 储层敏感性评价有哪几种？简述各自的试验目的。

油气层敏感性评价实验有速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏评价实验，以及钻井完井液损害评价实验等。

速敏评价实验目的在于：①找出由于流速作用导致微粒运移从而发生损害的临界流速，以及找出由于速敏引起的油气层损害程度；②为以下的水敏、盐敏、碱敏和酸敏等实验确定合理的实验流速提供依据；③为确定合理的注采速度提供科学依据。

水敏实验的目的是了解粘土矿物遇淡水后的膨胀、分散、运移过程，找出发生水敏的条件及水敏引起的油气层损害程度，为各类工作液的设计提供依据。

盐敏评价实验的目的是找出渗透率明显下降的临界矿化度，以及由盐敏引起的油气层损害程度。

碱敏评价实验的目的是找出碱敏发生的条件，主要是临界pH值，以及由碱敏引起的油气层损害程度，为各类工作液的设计提供依据。

酸敏评价实验目的是研究各种酸液的酸敏程度，其本质是研究酸液与油气层的配伍性，为油气层基质酸化时确定合理的酸液配方提供依据。

完井液评价实验的目的就是要了解现场用完井液与岩心接触后对储层的损害程度，从而评价完井液及优选配方。必要时还应专门考察完井液中的处理剂及钻井液滤液对储层的损害。

六、论述题

1. 答：

常规有杆泵采油井有气体影响且游动阀漏失时的示功图如下：

分析特征：

上冲程，由于余隙内残存气体的影响，泵内压力由于气体的膨胀而不能很快降低，使固定阀（吸入阀）打开滞后，加载变慢。游动阀漏失也会使加载变慢。当活塞速度大于漏失速度时，载荷达到最大值。

上冲程的后半冲程，活塞的上行速度逐渐减慢，当柱塞速度小于漏失速度时，由于漏失液体的“顶托”作用，悬点负荷提前卸载。下冲程，气体受压缩，泵内压力不能很快提高，使游动阀（排出阀）打开滞后，卸载变慢。

2. 答：

P

A B

C

D

B'

D'

S

由于下冲程末泵内残余有一定的溶解气和压缩气，上冲程开始后泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低，使得吸入凡尔打开滞后(B'点)，加载变慢。残余气量越多，泵口压力越低，则吸入凡尔打开滞后得越多，BB'线越长。下冲程时，气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，使得排出凡尔滞后打开(D'点)，卸载变慢，泵内气量越多，DD'线越长。