华东石油大学采油工程试题及答案.docx

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华东石油大学采油工程试题及答案

《采油工程》试题A

（标准答案及评分标准）

一、名词解释（每小题3分，共30分）

1、油井流入动态：

是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、气液的滑脱现象：

由于油、气密度的差异，在气液混合物向上流动的同时，气泡上升速度大于液体流速，气泡将从油中超越而过，这种气体超越液体上升的现象称为滑脱。

3、气举采油法：

气举采油是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，将流入到井内的原油举升到地面的一种采油方式。

4、冲程损失：

由于抽油杆和油管的弹性伸缩造成光杆冲程与柱塞冲程的差值。

5、扭矩因数：

是悬点载荷在曲柄轴上造成的扭矩与悬点载荷的比值。

6、水力功率：

是指在一定时间内将一定量的液体提升一定距离所需要的功率。

7、注水井指示曲线：

稳定流动条件下，注入压力与注水量之间的关系曲线。

8、填砂裂缝的导流能力：

是在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积

9、面容比：

岩石反应表面积与酸液体积之比

10、蜡的初始结晶温度：

当温度降低到某一值时，原油中溶解的蜡便开始析出，蜡开始析出的温度称为蜡的初始结晶温度。

二、填空题（每空格0.5分，共20分）

1、自喷井生产过程中原油流动的四个基本流动过程分别为

（1）油层中的渗流、

（2）井筒中的流动、（3）地面管线中的水平或倾斜管流和（4）嘴流。

2、气举采油按注气方式可分为（5）连续气举和（6）间歇气举。

3、当抽油机悬点开始上行时，游动凡尔（7）关闭，液柱重量由（8）油管转移（9）抽油杆上，从而使抽油杆（10）伸长，油管（11）缩短。

4、在抽油机井生产过程中，如果上冲程快，下冲程慢，则说明平衡（12）过量，应（13）减小平衡重或平衡半径。

5、油层压力高于水层压力时，放大生产压差可以（14）增加产油量，使含水（15）升高。

6、当井壁上存在的周向应力达到井壁岩石的水平方向的抗拉强度时，将产生（16）垂直裂缝。

7、电潜泵采油装置主要由（17）地面控制部分、（18）电力传输部分和（19）井下机组部分三部分组成。

8、注水井从完钻到正常注水一般要经过（20）排液、（21）洗井和（22）试注之后才能转入正常注水。

9、为了保证注入水的水质，常见的水处理措施有（23）沉淀、（24）过滤、（25）杀菌、（26）脱氧、（27）曝晒。

10、测量抽油机井液面使用的仪器是（28）回声仪；测量抽油机井示功图使用的仪器是（29）动力仪。

11、压裂液滤失到地层主要受（30）压裂液的粘度、（31）油藏岩石和流体的压缩性和（32）压裂液的造壁性三种机理控制。

12、垂直沉降式砂子分布平衡状态下，颗粒在垂直剖面上可以分为四个区域，这四个区域分别是（33）砂堤、（34）颗粒滚流区、（35）悬浮区、（36）无砂区。

13、酸化过程中，酸液中的H+是通过（37）对流和（38）扩散两种方式透过边界层传递到岩面的。

14、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以分为（39）选择性堵水和（40）非选择性堵水两种方式。

三、简答题（每小题6分，共30分）

1、写出三种完井方式，并简要说明各自的特点。

答：

（1）裸眼完井（或先期裸眼完井）（或后期裸眼完井）

特点：

a.油层完全裸露，不会产生附加渗流阻力，产能较高，完善程度高；

b.不能克服井壁坍塌和油层出砂对油井生产的影响；

c.不能克服生产层范围内不同压力的油、气、水层的相互干扰；

d.无法进行选择性酸化或压裂等。

（2）射孔完井（或尾管射孔完井）（或套管射孔完井）

特点：

a.可选择性地射开油层，避免层间干扰；便于实施分层注采和选择性压裂或酸化。

b.出油面积小、完善程度较差，固井质量要求高，水泥浆可能损害油气层。

（3）割缝衬管完井

特点：

既能起到裸眼完井的作用，又可以防止裸眼井壁坍塌堵塞井筒，在一定程度上具有防砂的作用。

（4）砾石充填完井

特点：

具有良好的流通能力，又能有效地防止油层出砂。

评分标准：

任意答出三种即可给满分。

每个2分，其中完井方式名称、特点各占占1分。

2、试述影响注水地层吸水能力的因素及其改善措施。

答：

影响注水地层吸水能力的因素有：

（1）与注水井井下作业及注水井管理操作等有关的因素

（2）与水质有关的因素

（3）组成油层的粘土矿物遇水后发生膨胀

（4）注水井地层压力上升

改善注水地层吸水能力的措施有：

（1）压裂增注

（2）酸化增注

（3）粘土防膨

评分标准：

说出影响因素3分，写出提高措施3分

3、试述影响常规有杆抽油泵泵效的因素及提高泵效的措施。

答：

影响有杆抽油泵泵效的主要因素有：

（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）体积系数的影响。

提高泵效的措施有：

（1）选择合理的工作方式；

（2）确定合理沉没度,以降低泵口气液比,减少进泵气量,从而提高泵的充满程度；

（3）改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能，采取防砂、防腐蚀、防蜡及定期检泵等措施；

（4）使用油管锚减少冲程损失；

（5）合理利用气体能量及减少气体影响。

评分标准：

说出影响因素3分，写出提高措施3分

4、影响酸－岩复相反应速度的因素有哪些？

答：

影响酸－岩复相反应速度的因素有

（1）面容比

（2）酸液的流速

（3）酸液的类型

（4）酸液浓度

（5）温度

（6）压力

其它的影响因素，如岩石的化学组分、物理化学性质、酸液粘度等都影响盐酸的反应速度。

评分标准：

每个1分

四、论述题（每小题10分，共20分）

1、绘出考虑惯性载荷后的理论示功图，并加以解释（标明相应的物理量及特征点的意义）。

答：

考虑惯性载荷后的理论示功图：

在静载荷作用下的悬点理论示功图为平行四边形ABCD。

考虑惯性载荷时，是把惯性载荷叠加在静载荷上。

如不考虑抽油杆柱和液柱的弹性对它们在光杆上引起的惯性载荷的影响，则作用在悬点上的惯性载荷的变化规律与悬点加速度的变化规律是一致的。

在上冲程中，前半冲程有一个由大变小的向下作用的惯性载荷（增加悬点载荷）；后半冲程作用在悬点上的有一个由小变大的向上的惯性载荷（减小悬点载荷）。

在下冲程中，前半冲程作用在悬点的有一个由大变小的向上的惯性载荷（减小悬点载荷）；后半冲程则是一个由小变大的向下作用（增加悬点载荷）的惯性载荷。

因此，由于惯性载荷的影响使静载荷的理论示功图的平行四边形ABCD被扭歪成。

评分标准：

画出图形4分（理论2分、惯性2分），分析特征6分（上下冲程各3分）

2、绘出垂直裂缝条件下水力压裂的增产倍数曲线，并用它分析对于不同渗透率地层提高压裂效果的途径（标明相应的物理量）。

答：

水力压裂的增产倍数曲线：

坐标及说明可以不写具体的数值

纵坐标是无因次增产倍数

横坐标为相对导流能力

曲线上的数字是缝长（单翼）与供油半径的比

从曲线的变化趋势上看，在横坐标上以0.4为界，在它的左边要提高增产倍数，则应以增加裂缝导流能力为主。

在0.4的左边，曲线趋于平缓，增产主要靠增加缝的长度，进一步提高裂缝的导流能力基本上不能增加增产倍数。

从增长倍数曲线可以得到如下结论：

①在低渗油藏中，增加裂缝长度比增加裂缝导流能力对增产更有利。

因为对低渗油层容易得到高的导流能力，要提高增产倍数，应以加大裂缝长度为主，这是当前在压裂特低渗透层时，强调增加裂缝长度的依据。

而对高渗地层正好相反，应以增加导流能力为主。

②对一定的裂缝长度，存在一个最佳的裂缝导流能力。

因为对一定的油层条件，油层的供液能力是有限的，所要求的渗流条件（导流能力）也是有限的，过分追求高导流能力是不必要的。

评分标准：

画出曲线4分，分析特征低渗、高渗各3分

《采油工程》试卷B

（标准答案与评分标准）

一、名词解释（每小题3分，共30分）

1.采油指数：

产油量与生产压差之比；单位生产压差下的油井产油量；每增加单位生产压差时，油井产量的增加值；油井IPR曲线斜率的负倒数。

评分标准：

回答上述任意一条即可给分。

2.气液的滑脱现象：

混合流体流动过程中，由于流体间的密度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。

3.气举时的启动压力：

当环形空间内的液面达到管鞋（注气点）时的井口注入压力。

4.余隙比：

余隙容积与活塞让出的容积之比；或活塞在下死点时，吸入阀（固定阀）和排出阀（游动阀）间的泵筒容积与活塞让出的容积之比；

5.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。

6.流动效率：

同一产量下，油井的理想生产压差与实际生产压差之比。

7.注水井指示曲线

稳定流动条件下，注入压力与注水量之间的关系曲线。

8.填砂裂缝的导流能力

在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积，常用FRCD表示，导流能力也称为导流率。

9.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。

10.蜡的初始结晶温度

当温度降低到某一值时，原油中溶解的蜡便开始析出，蜡开始析出的温度。

二、填空题（每空格0.5分，共20分）

1、抽油机四种平衡方式有：

（1）游梁平衡、

（2）曲柄平衡、（3）复合平衡和（4）气动平衡。

2、在计算气液两相垂直管流时常将气液混合物的流动型态划分为：

（5）泡流、（6）段塞流、（7）过度流和（8）雾流。

3、写出两种常规酸液添加剂：

（9）（10）缓蚀剂、表面活性剂、稳定剂、增粘剂、减阻剂、暂时堵塞剂。

（任选两种）

4、写出抽油机悬点所承受的动载荷：

（11）液柱的惯性载荷、（12）抽油杆柱的惯性载荷和（13）振动载荷。

5、注水井从完钻到正常注水一般要经过（14）排液、（15）洗井和（16）试注之后才能转入正常注水。

6、压裂液滤失于地层主要受三种机理的控制：

（17）压裂液粘度、

（18）储层岩石和流体压缩性、（19）压裂液的造壁性。

7、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，压裂液分为：

（20）前置液、（21）携砂液和（22）顶替液。

8、稠油热采常用的技术有：

（23）蒸汽吞吐、（24）蒸汽驱和

（25）火烧油层。

9、写出四种防砂方法：

（26）（27）（28）（29）砾石充填防砂、衬管防砂、筛管防砂、滤砂管防砂、人工胶结砂层、人工井壁防砂法、注热空气固砂、短期火烧油层固砂、压裂防砂任选四种。

10、当抽油机悬点开始上行时，游动阀（30）关闭，液柱重量由（31）油管

转移（32）抽油杆上，从而使抽油杆长度（33）伸长，油管长度

（34）缩短。

11、在抽油机井生产过程中，如果上冲程电机电流大、下冲程电机电流小，则说明平衡（35）不够，应（36）加大（增大、增加）平衡重或平衡半径。

12、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：

（37）选择性堵水和（38）非选择性堵水。

13、泵内余隙体积越小，则充满系数越（39）高（大）；泵内气油比越高，则充满系数越（40）低（小）。

三、简答题（每小题6分，共30分）

评分标准：

任意答出三种即可给满分。

每个2分，其中完井方式名称、特点各占占1分。

5、电潜泵采油装置主要由哪几部分组成？

并说明其工作原理。

答：

电潜泵采油装置主要由三部分组成：

1井下机组部分：

潜油电机、保护器、分离器和多级离心泵；

2电力传输部分：

潜油电缆；

3地面控制部分：

控制屏、变压器和接线盒。

工作原理：

（3分）

是将电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下举升设备。

电潜泵是井下工作的多级离心泵，同油管一起下入井内，地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。