采油工程总复习题

油井流入动态：油井产量与井底流压的关系，反映了油藏向该井的供油能力

采油（液）指数: J单位压差下油井日产油量，是反映油层性质，厚度，流

体参数，完井条件与泄油面积与产量之间关系的综合指标

油井的流动效率油井理想压差与实际压差的比值

滑脱损失：滑脱之后增大混合气，液密度，增大混合物的静压水头，因滑脱而

产生的附加压力损失称为滑脱损失

自喷：油层能量充足时，利用油层本身的能量将油举升到地面的方式

人工举升：当油层能量较低时，采用人工给井筒流体增加能量的方法将油从井

底举升到地面上

临界流动：流体流速达到压力波在流体介质中的传播速度即声速时的流动状态;在此条件下，通过油嘴的质量流量恒定，与回压无关，体积流量与油压成正比。

气举采油原理: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的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流入井内的原油举升到地

面的一种采油方式。

启动压力:在气举过程中，环空液面到达油管管鞋处时地面压缩机的压力，也

是注入气进入油管内时压缩机的压力。

工作压力：气举井稳定生产时压缩机的压力

注气点：注入气进入油管的位置，也是工作凡尔的下入深度。

平衡点：油管与套管压力相等的点，正常生产时环空液面的位置。

沉没度：泵沉没在液面以下的深度

光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离称为光杆冲程长度

泵效：即实际产量与理论产量的比值

充满系数：表示泵的充满程度，其值为泵内吸入液体与活塞让出体积之比。

静液面：关井后环形空间中液面恢复到静止（与地层压力平衡）时的液面

动液面：油井生产时环形空间的液面

折算液面：把一定套压下测得的也买你折算成套压为零时的液面示功图：悬点载荷同悬点位移之间的关系曲线图

g

P

L

L

l

c

f

fcρ

-

=

注水指示曲线：稳定流条件下注水压力与注水量之间的关系

吸水指数：表示单位压差下的日注水量，m3/d.kPa反映了地层吸水能力的好坏

视吸水指数：表示井口压力与日注水量的比值m3/d.kPa

相对吸水量：指在同一注入压力下，某小井吸水量占全井吸水量的百分数

携砂液：携带支撑剂进入裂缝，形成具有一定导流能力的填砂裂缝。

顶替液：作用是打完携砂液后，用于将井筒中全部携砂液替入裂缝中。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

压裂液滤失：是指在裂缝与储层的压差作用下压裂液向储层中的滤失。

裂缝导流能力：裂缝闭合后，裂缝内渗透率与裂缝缝宽的乘积

裂缝闭合后的砂浓度（铺砂浓度）：是指单位体积裂缝内所含支撑剂的质量。

裂缝内的砂浓度（裂缝内砂比）：单位裂缝面积上所铺的支撑剂的质量。

平衡状态：当液体的流速逐渐达到使颗粒处于悬浮状态的能力时，颗粒处于停止沉降的状态。

酸化：是靠酸液的化学溶蚀作用以及向地层挤酸时的水力作用来提高地层渗透性能的工艺措施。

酸洗：将少量酸液注入井筒中，清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及结垢等，并疏通射孔孔眼；

基质酸化（孔隙酸化）：在低于地层破裂压力下将酸注入地层，依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性；

酸化压裂：注酸压力高于油(气)层破裂压力的酸化，简称酸压；酸液将同时发挥化学作用和水力作用来扩大、延伸、压开和沟通裂缝，形成延伸远、流通能力高的油气渗流通道。

酸-岩化学反应速度：指单位时间内酸浓度降低值或单位时间内岩石单位面积的溶蚀量。

自然对流作用：由于因密度差异而产生的离子移动。

强迫对流作用：由于裂隙壁面十分粗糙，极不规则，容易形成旋涡，所以，将会产生离子的强迫对流作用。

残酸:当酸浓度降低到一定程度(如2%～3%)，基本上已失去溶蚀能力的酸液。

活性酸的有效作用距离:酸液由活性酸变为残酸之前所流经裂缝的距离。

土酸：由10%～15%浓度的盐酸和3%～8%浓度的氢氟酸与添加剂按不同比例所组成的混合液, 通常之称为土酸

注水井调剖：为了调整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系数，改善水驱

效果，向地层中的高渗透层注入堵剂，堵剂凝固或膨胀后，降低高渗层的渗透率，迫使注入水增加对低含水部位的驱油作用，这种工艺措施称为注水井调剖。

气锁：在抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸入和排出阀无法打开，出现

抽不出油的现象

供油半径：在多井生产时，油水井在地下控制一定范围的含油面积含油面积的

半径

回压：原油从井口流到集油站在管路中的阻力

余隙比：活塞在下死点时吸入阀与排出阀间的泵筒容积与活塞让出的容积的比值。

破裂压力梯度：地层破裂压力与地层深度的比值。

H+的传质速度：H+透过边界层达到岩面的速度称为H+的传质速度。

气穴现象：当注水量很大时，配水嘴直径很小，在水嘴喉部会发生气穴现象，

即在一定水嘴压力下，当嘴前与嘴后压差满足时，注水量保持

常数，其值等于

H+的传质速度：H+透过边界层达到岩面的速度。

简答：

IPR曲线的应用：1预测不同流压下的产量 2预测地层平均压力 3油井最

大 4可能产量求解地层参数kh

协调在自喷井管理中的应用预测不同油嘴下的油井产量选择合适的油管直

径预测油藏压力对油井产量的影响预测停喷压力

节点分析（图）

以井底为求解点

①预测油藏压力降低对油井产量的影响

②预测井底附近的污染伤害对产量的影响

③预测相同井底和地面条件下不同油藏类型的产量

2)以井口为求解点：预测有关和地面管线直径都发生变化对产量影响

3)以油藏为求解点：①预测不同分离器压力下的产量

②预测多井生产时相同分离器压力下不同井产量

4) 以油藏为求解点①油藏平均压力对油井生产的影响

②预测不同有餐压力下平均油井产量及停喷压力

函数节点——油嘴系统分析

自喷井可能出现的流动形态自下而上依次为什么？各有何特点？

答：纯油流、泡流、断塞流、环流、雾流。2分

特点：泡流：气体是分散相、液体是连续相；气体主要影响混合物的密度，对摩擦阻力的影响不大；滑脱现象严重。1分

段塞流：大气泡托着油柱向上运动，气体的膨胀得到较好的发挥和利用。就象一个破漏的活塞向上推油，在段塞向上运动的同时，油气的相对运动比泡流小，滑脱也小。1分

环流：气、油两相都是连续的，气体的举油作用主要靠摩擦携带。1分

雾流：气体是连续相、液体是分散相，气体以很高的速度携带液滴喷出井口，气液之间的相对运动速度很小，气象是整个流动的控制因素。

简述管式泵和杆式泵的主要特点。

答：管式泵是把外筒和衬套在地面组装好并接在油管下部先下入井内，然后投入固定阀，最后把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。管式泵的结构简单、成本低，在相同油管直径下允许下入的泵径较杆式泵大，因而排量大。但是检泵时必须起出油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不很大、产量较高的油井。

杆式泵是将整个泵在地面组装好并接在抽油杆柱的下端，整体通过油管下入井内，然后由预先装在油管预定深度（下泵深度）上的卡簧固定在油管上，检泵时不需要起油管。所以杆式泵检泵方便，但结构复杂，制造成本高，在相同油管直径下允许下入的泵径比管式泵小。杆式泵适用于下泵深度大，产量较小的油井。

泵的工作原理：

上冲程：抽油杆伸长，油管缩短，液柱载荷作用在活塞上，从下死点到上死点，固定凡尔打开，游动凡尔关闭，泵内进液，井口排液，抽油杆加载

下冲程：从上死点到下死点，游动凡尔打开，固定凡尔关闭，泵筒排液，井口不排液，抽油杆卸载，油管加载，抽油杆缩短，油管伸长，液柱载荷作用在固

定凡尔

悬点所承受的载荷：抽油杆的重力；活塞上的液柱载荷；惯性载荷；

摩擦载荷：抽油杆与油管 柱塞与衬套 抽油杆与液柱

液柱与油管液柱通过游动凡尔

井口回压 振动

影响泵效的因素 ⑴抽油杆和油管柱的弹性伸缩 ⑵气体和充不满的影响

⑶漏失的影响 ⑷体积系数的影响

提高泵效的措施 1. 选择合理的工作方式 2. 使用油管锚 3. 使用气锚

或增加沉没度 4. 向地层注水，保证供液

分析注水指示曲线右移和斜率变小的原因？（要求定义并画出指示曲线）。 答：注水指示曲线是表示注水井在稳定流条件下，注入压力与注入量之间的关系曲线。（1分）画出指示曲线（1分）

主要原因有：1) 地层吸水能力增强；2) 井下配水嘴脱落；3) 水嘴刺大；4) 底部阀不密封。（4分）

示工图

1）考虑弹性变形的静载荷：

下死点A 处的悬点载荷为r W ，上冲程开始后液柱载荷l W 逐渐加在柱塞上，并引

起抽油杆柱和油管柱的变形，载荷加完后停止变形（B B '=λ）。从B 点以后悬

点以不变的静载荷（r W ＋l W ）上行至上死点C 。从上死点开始下行后，由于抽油杆柱和油管柱的弹性，液柱载荷l W 逐渐由柱塞转移到油管上，故悬点逐渐卸

载。在D 点卸载完毕后，悬点以固定的静载荷'r W 继续下行至A 点。

2考虑弹性影响和惯性载荷后的理论示功图

上冲程前半冲程：由大变小的向下的惯性力，（加载）；

上冲程后半冲程：由小变大的向上的惯性力，（减载）；

下冲程前半冲程：由大变小的向上的惯性力，（减载）；

下冲程后半冲程：由小变大的向下的惯性力，（加载）；

3）考虑弹性伸缩影响、惯性载荷和振动载荷的理论示功图

振动发生在粘性液体中，为阻尼振动，逐渐减弱。另外，由于振动载荷的方向具有对称性，反映在示功图上的振动载荷也是按上、下冲程对称的

4）气体影响下的理论示功图：

由于气体很容易被压缩，表现在示功图上便是加载和卸载缓慢。呈现明显的

“刀把”形。原因：在下冲程末余隙内还残存一定数量的溶解气，上冲程开始后泵内的压力因气体膨胀而不能很快降低，使吸入阀打开滞后(B’点)、加载缓慢。下冲程由于气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，排出阀打开滞后(D’点)，因此使得卸载变得缓慢(CD’)

5）排出漏失影响下的理论示功图

上冲程：排出阀座封不严，活塞与衬套间隙，使活塞上部液体漏到活塞下部的工作筒内，漏失量随泵内压力的减少而增大，因漏失液体对活塞有向上的“顶托”作用，所以悬点载荷不能及时上升到最大值（由BB’）,使加载缓慢。2）

上冲程后半冲程：活塞上行速度减慢，在C‘点），又出现了漏失液体的“顶托”作用，使悬点负荷提前卸载，到上死点时，悬点载荷已降至C’’点。

6）吸入漏失影响下的理论示功图

下冲程开始后，由于吸入阀漏失，泵内压力不能及时提高而延缓了卸载过程CD’线，同时排出阀不能及时打开。当柱塞下行速度大于漏失速度后，泵内压力提

高大于液柱压力，将排出阀打开而卸去液柱载荷，下冲程后半冲程，因柱塞速

度减小，当下行速度小于漏失速度时，泵内压力降低使排出阀提前关闭（A’点），悬点提前加载，到达下死点时，悬点载荷已增加到A’’。

注入水质要求 :对油田注入水，除要求水量稳定、取水方便和经济合理外，还必须符合以下要求：

1)

2) 水注入地层后不使粘土产生水化膨胀或产生混浊；

3) 不得携带大量悬浮物，以防注水井渗滤端面堵塞；

4)

5) 当一种水源量不足，需要第二种水源时，应首先进行室内实验，证实两种水的配合性好，对油层无伤害。

具体参数：

⑴悬浮的机械杂质不超过2mg/l

⑵含铁量不超过0.5mg/l

⑶没有腐蚀性(H2S和CO2不超过10mg/l,PH=7～8）

⑷含氧量不超过0.5mg/l

⑸不含藻类、细菌和其他微生物

⑹化学稳定性好，不生成沉淀，不会使地层中的粘土膨胀，不与地层水发生变

化

水力压裂：当地面高压泵组将液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中时，在井底附近蹩起超过井壁附近地层的最小地应力及岩石抗张强度的压力后，即

在地层中形成裂缝。将带有支撑剂的液体注入缝中，裂缝逐渐向前延伸，这样，在地层中形成了具有一定长度、宽度及高度的填砂裂缝。

增产原理：1）降低井底附近地层渗流阻力和流动状态2）改变了流动形态，由

径向流变为双线性流动（地层流体线性流到裂缝，裂缝流体线性流入井筒。3）解除近井地带堵塞，消除了径向节流损失，大大降低了能量损耗

压裂液的要求：滤失少悬沙能力强摩阻低稳定性好与地层配伍

性好低残渣易返排好收集，经济实用

压裂液的滤失性主要受三种因素的控制：1压裂液的粘度 2地层岩石及流体

的压缩性 3 压裂液的造壁性。

压缩系数：受压裂液粘度控制压裂液系数c

1

受储层岩石和流体压缩性控制的

滤失系数c

2具有造壁性压裂液滤失系数c

3

影响支撑剂选择的因素：

1）支撑剂的强度；2）粒径及其分布；3）支撑剂类型与铺砂浓度；4）其它因素，如：支撑剂的质量、密度、圆球度等

增产倍数曲线的意义

（1）低渗层（K<10-3um2），因为容易得到较高的裂缝导流能力比值，欲提高压裂效果，应以增加裂缝长度为主。这是压裂低渗、特低透层采取大型压裂技术增加缝长的根据。

（2）高渗层，不容易得到较高的裂缝导流能力比值，欲提高压裂效果，应提高(Kb)f，片面追求长Lf得不到好的效果。

（3）对一定缝长，存在一个最佳裂缝导流能力，超过该值而增加裂缝导流能力的效果甚微。

（4）无伤害井的最大增产比为13.6倍。

土酸作用机理

依靠土酸液中的 HCl 成分溶蚀碳酸盐类，并维持酸液较低的pH值，依靠 HF 溶蚀石英和泥质成分，恢复和增加近井地带的渗透率。

简述影响酸－岩复相反应速度的因素与提高酸液有效作用距离的途径？

答：影响因素：面容比，酸液的流速，酸液的类型，盐酸的质量分数，温度，压力。（3分）提高途径：裂缝越宽越好，提高排量，使用弱酸，浓酸酸化增

产效果较好，降低温度，压力越高越好

常用的水处理措施有哪些？各除去什么物质？

沉淀：沉降除去水中悬浮固体颗粒。

过滤：通过过滤装置和设备过滤掉水中所含少量很细的悬浮物和细菌。

杀菌：除去水中微生物。

脱氧：用物理法或化学法除去水中的O

2、CO

2

和H

2

S。

曝晒：用曝晒法除去水中所含有的过饱和碳酸盐。

含油污水处理：除去油及悬浮物。

影响结蜡因素有哪些？常用的防蜡方法有哪些？

答：影响结腊的因素有原油的组成、油井的开采条件、原油中的杂质、壁的光滑程度及表面性质。（3分）常用的防腊方法有油管内衬和涂层防蜡，在油中加入防蜡抑制剂，磁防蜡。3分