采油工程采油工程综合复习资料

一、名词解释1．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。

2．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。

3．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。

4．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。

5．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。

6．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。

7．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。

8．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。

9．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。

10．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。

11．气举启动压力：气举采油时，向井内注入的高压气体挤压环空液面，当该液面下降到气举管管鞋时，压风机达到的最大压力。

12．采油指数：油井日产油量与生产压差之比。

或单位生产压差下的油井日产油量。

13．注水指示曲线：稳定流动条件下，注入压力与注水量间的关系曲线。

14．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。

15．油气层损害：在钻开油气层、注水泥、射孔、试油、酸化、压裂、采油、注水、修井等施工过程中都会不同程度地破坏油气层原有的物理━化学平衡状态，这种入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现象称为油气层损害。

五、简答题1．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。

2．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。

3．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。

4．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。

5．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。

6．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。

7．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。

8.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。

9．分析气液混合物在垂直管中的流动型态的变化特征。

在井筒中从低于饱和压力的深度起，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中，气泡直径相对于油管直径要小很多。

这种结构的混合物的流动称为泡流。

泡流的特点是：气体是分散相，液体是连续相；气体主要影响混合物密度，对摩擦阻力的影响不大；滑脱现象比较严重。

当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，在井筒内将形成一段油一段气的结构。

这种结构的混合物的流动称为段塞流。

出现段塞后，大气泡托着油柱向上流动，气体的膨胀能得到较好的发挥和利用。

油、气间的相对运动要比泡流小，滑脱也小。

一般自喷井内，段塞流是主要的。

随着混合物继续向上流动，压力不断下降，气相体积继续增大，泡弹状的气泡不断加长，逐渐由油管中间突破，形成油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构，这种流动称为环流。

在环流结构中，气液两相都是连续的，气体举油作用主要是靠摩擦携带。

在油气混合物继续上升过程中，如果压力下降使气体的体积流量增加到足够大时，油管中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，此时，绝大部分油都以小油滴分散在气流中，这种流动结构称为雾流雾流的特点是：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；气相是整个流动的控制因素。

油井中可能出现的流型自下而上依次为：纯油流、泡流、段塞流、环流和雾流。

10．简述造成油气层损害的主要损害机理。

生产过程中可能造成油气层损害的原因虽然很多，但主要的损害机理可归纳为以下四个方面：①外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的损害；②外来流体与储层流体不配伍造成的损害；③毛细现象造成的损害；④固相颗粒堵塞引起的损害。

11．简述沉降型支撑剂在缝高上的分布规律以及随地面排量的变化特征。

在平衡状态下，垂直裂缝中颗粒的垂直剖面上存在着浓度差别，可以分为四个区域。

区域Ⅰ是沉降下来的的砂堤，在平衡状态下砂堤的高度为平衡高度；区域Ⅱ是在砂堤面上的颗粒滚流区；区域Ⅲ则是悬浮区，虽然颗粒都处于悬浮状态，但不是均匀的，存在浓度梯度；最上面的Ⅳ区是无砂区。

在平衡状态下增加地面排量，则Ⅰ、Ⅱ与Ⅳ区均将变薄，Ⅲ区则变厚，如果流速足够大，Ⅰ区可能完全消失。

再进一步增加排量，缝内的浓度梯度剖面消失，成为均质的悬浮流。

12．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。

13．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。

14．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。

15．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。

六、论述题1．画出并分析有杆泵排出部分漏失影响的典型示功图特征。

答：上冲程前半冲程：泵内压力降低，柱塞两端产生压差，使柱塞上面的液体经排出部分的不严密处（阀及柱塞与衬套的间隙）漏到柱塞下部的工作筒内，漏失速度随柱塞下面压力的减小而增大。

由于漏失到柱塞下面的液体有向上的顶托作用，所以悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载缓慢。

随着悬点运动的加快，顶托作用相对减小，直到柱塞上行速度大于漏失速度的瞬间，悬点载荷达到最大静载荷。

（B '点）上冲程后半冲程：因柱塞上升速度又逐渐减慢，在柱塞速度小于漏失速度瞬间（C '点），又出现了漏失液体的顶托作用，使悬点载荷提前卸载，到上死点时悬点载荷已降至C ''点。

2．绘制并分析深井泵吸入部分漏失时的典型示功图下冲程开始后，由于吸入凡尔漏失使泵内压力不能及时提高，而延缓了卸载过程(图中的D C '线)。