采油重点工程复习题带答案.doc

1.油井流入动态及曲线类型？采油指数物理意义是什么 ?影响单相流与油气两相流采油指数因素有何异同?
油井流入动态： 油井产量(qo) 与井底流动压力(pwf) 关系，反映了油藏向该井供油能力。
采油指数：单位生产压差下油井产油量，是反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间关系综合指标
异：单向流 单位生产压差下产油量IPR曲线其斜率负倒数便是采油指数
多相流 增长单位生产压差时，油井产量增长值，PR曲线其斜率负倒数时刻变化
同：两者影响因素相似，单多相流因素岁流压变化
因素：油层性质、厚度、流体参数、完井条件及泄油面积 饱和地层压力
2 .试分析多油层油藏油井产量、含水率与油、水层压力及采油、采水指数关系。
A．随着流压减少，参加工作层数增多，产量将大幅度上升采油指数随之增大，层数不变时采油指数不变
B．流体压力减少，到油层静压之前，，油层不出油，水层产出一某些水转渗入油层，油井含水为100％。当流压低于油层静压后，油层开始出油，油井含水随之而减少。只要水层压力高于油层压力，油井含水必然随流压减少而减少，与采油指数与否高于产水指数无关，而后者只影响其减少幅度。这种状况下，放大压差提高产液量不但可增长产油量，并且可减少含水。
3.已知Pr=18MPa，Pb=13MPa，Pwf=15MPa时产量qo =25m3/d 。试求 Pwf=10MPa时产量与采油指数。

4.已知 Pr =16MPa，Pb=13MPa，Pwf=8MPa时产量qo =80 m3/d，FE=0.8，试计算：
1）FE=1和0.8时该井最大产量；
2）FE=0.8，Pwf为 15MPa和6MPa产量及采油指数。

5.已知某井 Pr =14MPa< Pb。当 Pwf=11MPa时qo =30 m3/d， FE=0.7。试求Pwf=12MP时产量及油井最大产量。
6.井筒中也许浮现流动型态有哪些 ?各自有何特点?
纯油流：P> Pb，油在压差作用下流向井口井筒中为纯油流，压力损失以重力损失为为主
泡流：气体是分散相，液体是持续相，气体重要影响混合物密度，对摩擦阻力影响不大，滑脱现象比较严重
段塞流：油气相对流动要比泡流小，滑脱也小，气体是分散相，液体是持续相滑脱损失变小，摩擦损失变大，重力损失变大
环流：气液两相都是持续，气体举油作用重要是靠摩擦携带。滑脱损失变小，摩擦损失变大雾流：气体是持续相，液体是分散相；气体以很高速度携带液滴喷出井口；气、液之间相对运动速度很小；气相是整个流动控制因素。
7.滑脱现象及对油气流动影响？
滑脱现象：混合流体流动过程中，由于流体间密度差别，引起小密度流体流速不不大于大密度流体流速现象。
8.两相管流压力分布计算环节（按压力增量或深度增量迭代任意一种）

9. 计算气液两相管流压力梯度办法有哪些？各自特点与区别？贝格斯 -布里尔办法基本思路是什么?
。Orkiszewski 办法强调了要从观测到物理现象来拟定存容比(多相流动某一管段中，某相流体体积与管段容积之比也称滞留率) 。计算段塞流压力梯度时要考虑气相与液体分布关系。她提出四种流动型态是泡流、段塞流、过渡流及环雾流，只合用于垂直管流
Beggs-Brill 办法将七种流型依照气液分布状况
和流动特性，进而归并为三类：分离流、间歇流和分散流
该办法特点：①按归并后三类流型建立流型分布图，并在分离流与间歇流之间增长了过渡区，处在过渡区流动采用内插办法；②先按水平管流计算，然后采用倾斜校正系数校正成相应倾斜管流；③既可用于水平管，也可用于垂直管和倾斜管上坡与下坡流
动。
10． 临界流动特点是什么 ?它在自喷井管理中有何应用?
临界流动特点：流量不受嘴后压力变化影响，而只与嘴前压力、嘴径关于。

11. 节点系统分析基本思路是什么 ?如何合理选取解节点?
节点系统分析它是应用系统工程原理，以油井生产系统为对象把从油藏到地面分离器所构成整个油井生产系统按不同流动规律提成若干流动子系统，在每个流动子系统起始及衔接处设立节点。在分析研究各子系统流动规律基本上分析各子系统互有关系及其各自对整个系统工作影响，为优化系统运营参数和进行系统调控提供根据。
求解点选取重要取决于所要研究解决问题。普通是选用井口或井底，即求解不同条件下系统协调生产时井口压力或井底流压及相应产量，也可以选在其他节点上。对于有以偶最生产系统求解必要选在油嘴上
12. 普通节点分析与功能节点分析办法有何异同 ?
同：选定节点后都是以系统两端为起点辨别计算节点处压力
异：普通节点压力是持续，通过导线求出流入曲线和流出曲线焦点，得到已知条件下节点压力及产量，无压力损失
功能节点：有压力损失节点处压力不持续，当以功能节点为求解点时，先要以系统两端为起点分别计算不同流量下节点上、下游压力，并求得节点压差和绘出压差－流量曲线。然后，依照描述节点设备(油嘴、安全阀等)流量—压差公式或有关式，求得设备工作曲线。由两条压差－流量曲线交点便可求得问题解
13.简述自喷井协调生产条件；绘出自喷井油层-油管-油嘴三种流动协调曲线，并阐明各曲线名称，标出协调点位置、井底流压、地层压力、井口油压、油井产量、最大产量、地层渗流和油管中多相管流导致压力损失。
自喷井生产条件：1.地层产量=油管排量2.井底流压=油管排开底层产量所需壁管压力
自喷井油层-油管-油嘴三种流动协调曲线：

自喷井油层-油管-油嘴三种流动协调曲线
曲线A：流入动态曲线
曲线B：满足油嘴临界流动井口油压与产量关系曲线
曲线C：嘴流特性曲线
曲线B与曲线C交点G为协调点。
表达地层渗流压力损失，表达油管中多相管流导致压力损失，为地层静压，为井底流压，表达井口油压
14．简述定产量和井口压力条件下，拟定注气点深度和注气量办法。如何拟定各级气举阀下入深度?公式中符号意义？
1) 依照规定产量由IPR曲线拟定相应井底流压Pwf 。
2) 依照产量、油层气液比等以Pwf 为起点，按多相垂直管流向上计算注气点如下压力分
布曲线A。
3) 由工作压力Pso运用(2-16a)式计算环形空间气柱压力曲线B。此线与上步计算注气点如下压力分布曲线A交点即为平衡点。
4) 由平衡点沿注气点如下压力分布曲线上移DP (平衡点气体压力与注气点油管内压力之差，用于克服凡尔阻力，普通取0.5～0.7Mpa)所得点即为注气点。相应深度和压力即为注气点深度L(工作凡尔安装深度)和工作凡尔所在位置油管压力Ptal。
5) 注气点以上总气液比为油层生产气液比与注入气液比之和。
6) 依照上步成果绘制总气液比与井口压力关系曲线(图2-38)，找出与规定井口油管压力相相应总气液比TGLR。
7) 由上步求得总气液比中减去油层生产气液比可得到注入气液比。依照注入气液比和规定产量就可算得需要注入气量。
15．抽油泵重要有哪两种类型，各自特点及合用条件是什么？
管式泵构造简朴，成本低，排量大，检泵需起油管，修井工作量大。合用于下泵深度不大，产量较高井。杆式泵构造复杂，制导致本高，排量小，检泵不需起油管，检泵以便。合用于下泵深度较大，但产量较低井。
16. 依照下图（理论示功图）简述抽油泵工作原理、并阐明各线、点含义。

答：（1）抽油泵工作原理（2.5分）
在抽油杆柱伸长和油管柱缩短变形期间，虽然悬点在向上运动，但柱塞与泵筒之间并无相对运动。此时，游动阀虽已关闭，但固定阀尚未打开，因而抽油泵并不抽油。当抽油杆柱和油管柱静载变形结束后来，柱塞和泵筒之间才产生相对运动，固定阀才打开，柱塞才开始抽油。
同理，在下冲程开始阶段，虽然悬点在向下运动，但由于杆柱缩短和管柱伸长，柱塞与泵筒之间也无相对运动。此时，只有当悬点向下位移超过了λ后来，柱塞与泵筒之间才产生相对运动，游动阀才打开，柱塞下面液体才被排到柱塞上面来。因而，在静载荷作用下，抽油泵柱塞冲程长度SP较抽油机悬点冲程长度S减少变形量λ，故λ也称静载冲程损失。
(2)各线含义（2.5分）
图中ABC为上冲程静载变化线，其中AB为加载线。加载过程中，游动阀和固定阀均处在关闭状态，B点加载结束。因而BˊB=λ，此后柱塞与泵筒开始发生相对位移，固定阀开始打开吸液进泵，故BC为泵吸入过程，且BC=SP 。
CDA为下冲程静载变化线，其中CD为卸载线。卸载过程中，游动阀和固定阀均处在关闭状态，到D点卸载结束，因而DˊD=λ，此后柱塞和泵筒开始发生相对位移，游动阀被顶开，泵开始排液。故DA为泵排液过程，且DA= SP。
17. 试推导简化为简谐运动和曲柄滑块机构时悬点运动参数表达式，并求其最大加速度。

18. 什么叫抽油杆柱初变形期，初变形期特点是什么？
抽油机从上冲程开始到液柱加载完毕叫抽油杆柱初变形期。特点：（无固定状况下）抽油杆柱伸长，油管收缩。
19. 为什么抽汲高粘原油时，往往采用低冲次、长冲程工作方式？
决定抽油杆柱与液柱之间摩擦力重要因素是井内液体粘度和抽油杆运动速度，因此抽汲高粘度液体时，不能采用迅速抽汲方式，否则会由于下行阻力过大而使抽油杆柱无法正常下行。
20. 简述悬点承受各种载荷大小和方向。
21. 试证明： ，并阐明个符号含义。
22. 抽油机为什么要调平衡，平衡根据基本原理是什么？平衡方式有哪几种？平衡鉴别办法？
因素：抽油机不平衡导致后果是：1、上冲程中电动机承受着极大负荷，下冲程中抽油机反而带着电动机运转，从而导致功率挥霍，减少电动机效率和寿命。2、由于负荷极不均匀，会使抽油机发生激烈运动，而影响抽油装置寿命。3、会破坏旋转曲柄旋转速度均匀性，而影响抽油杆和泵正常工作，因而抽油机必要使用平衡装置。
原理：要是抽油机在平衡条件下运转，就应使电动机在上下冲程中都做正功并且做功相等，在下冲程中把能量储存下来，在上冲程中运用储存能量来协助电动机做功。
方式：气动平衡---大型抽油机 机械平衡（游梁平衡---小型抽油机、曲柄平衡（旋转平衡）---大型抽油机、复合平衡（混合平衡）---中型抽油机
23. 试推导出复合平衡条件下曲柄轴扭矩计算表达式。

24. 扭矩因数、油井负荷扭矩、曲柄平衡扭矩及曲柄轴上净扭矩表达式和物理意义

25. 实际有效平衡值和实际需要有效平衡值有何区别？
实际有效平衡值 Ce是抽油机构造不平衡值及不平衡值在选点产生平衡力，它表达了被实际平衡掉悬点载荷值，而实际需要有效平衡值Cer=1/2（PMAX+PMIN）它是为了保证抽油机在平衡条件下工作所需要值，只有在平衡条件下Ce=Cer

26. 运用悬点载荷及平衡条件绘制扭矩曲线基本思路是什么？扭矩曲线有哪些用途？何为等值扭矩？
由不同状况下转角，计算出扭矩因数，在依照公式计算相应扭矩，之后绘制扭矩与转交扭矩图
用途：1、检查与否超扭矩及判断与否发生背面冲突2、判断及计算平衡3、功率分析
等值扭矩：就是用一种不变化固定扭矩代替变化实际扭矩，两种扭矩下电动机发热条件相似，则此固定扭矩即为实际变化扭矩等值扭矩。

27. 抽油杆和油管弹性伸缩是如何影响活塞冲程？
依照深井泵工作特点，抽油杆柱和油管柱在工作过程中因承受着交变载荷而发生弹性伸缩，使柱塞冲程不大于光杆冲程，因此减小了柱塞xxxxx出体积
28. 试推导气体影响下抽油泵布满系数，并分析如何提高泵布满系数？
布满系数b= V¢ (3-92)
式中Vp —上冲程活塞让出容积；
l V¢—每冲程吸入泵内液体体积。
Vp +Vs =Vg +Vl
用R表达泵内气液比，即R=Vg /Vl ，则Vg =RVl。那么
Vp +Vs =RVl +Vl
由上式可得：
K值越小，b值就越大。因K =Vs /Vp，所
以，要减小K值，可使s V 尽量小和增大柱塞冲
程以提高Vp 。因而，在保证柱塞不撞击固定凡尔状况下，尽量减小防冲距，以减小
余隙。
b. R愈小，b就越大。为了减少进入泵内气液比，可增长泵沉没深度，使原油
中自由气更多溶于油中。也可以使用气锚，使气体在泵外分离，以防止和减少气
体进泵。
29. 简述影响泵效因素及提高泵效办法。
因素：管杆弹性伸缩 布满限度 泵虑失 体积系数
办法：1.选取合理工作方式 2.拟定合理沉没度 3、改进泵构造 4、使用油管锚减少冲程损失 5、合理运用气体能量及减少气压影响
30. 有杆泵井为什么惯用组合杆？选取组合杆所要遵循强度原则是什么？
对于深井为了节约钢材，减少悬点载荷或增长抽油杆下入深度
原则：对多级抽油杆住各杆顶端折算压力相等
31. 已知泵径为56 mm， 冲程s=3 m，冲次n=9min-1，井液密度=950 kg/m3。如采用许用应力为90N/mm2抽油杆，下泵深度1500m，抽油杆材料比重7.8。试求容许最小抽油杆直径(r/l=0.30)。
32．已知泵径为44 mm， 冲程s=3 m，冲次n=9min-1，如采用许用应力为90N/mm2抽油杆，密度=7850 kg/m3截面积为3.8cm2,油密度=850 kg/m3，油井含水50%， r/l=0.30，试计算：
1）悬点最大、最小载荷（简化为曲柄滑块机构，仅考虑基本载荷）；
2）若游梁前、后臂长度分别为3m、2m，附加平衡重为200 kg，曲柄半径为1m，曲柄总重量为1000 kg,
曲柄平衡块总重量为4000 kg，Rc=1.2 m，计算曲柄平衡半径。
33．抽油井生产时液面位置如何拟定？工作制度与含水关系如何？
普通都是采用回声仪来测量抽油井液面，运用声波在环形空间中传播速度和
测得反射时间来计算其位置。
L=Vt /2
式中L—液面深度,m;
V —声波传播速度,m/s;
t —声波从井口到液面，然后再返回井口所需要时间，s。
当油层和水层压力相似（或游说同层时）油井含水不随工作制度而变化
当油层压力高于水层压力是增大总采液量（减少液压）将引起油井含水量增长
当水层压力高于油层压力时，加大总采液量将使油井含水量下降
34. 试分析静载荷作用、气体影响及漏失影响下理论示功图。

35．潜油电泵采油系统构成有哪些?各某些作用是什么?
井下机组某些（潜优电机保护器 分离器 多级离心泵）作用：保护电机不受腐蚀
，电力传播某些（潜油电缆）传播电力
，地面控制某些（控制屏：控制电泵系统生产 变压器：调节电压 接线盒：连接井下地面电力）
36. 水力活塞泵采油系统开式循环与闭式循环特点和合用条件是什么?
动力液经地面泵加压使井下泵
工作后不与产出液混合，而从特设乏动力液独立通道排出，再通过地面泵重复循环使
用称为闭式循环。反之，如果没有特设乏动力液独立通道，乏动力液必要和产出液
混合，流往地面集油站解决称为开式循环。开式循环方式设备简朴，操作容易，但动
力液解决费用较高。而闭式循环方式设备复杂，操作麻烦，但动力液解决费用低
使用条件，在油田推广应用中，应优先选用原油做动力液开式循环多井集中泵站系统。
在原油粘度较高或油井含水较高时，可选用水做动力液闭式循环多井集中泵站系统。
37. 惯用采油方式涉及哪几种？
自喷采油 人工举升 有杆采油（抽油机，地面驱动螺杆泵） 无杆采油（电泵，水力泵）
38. 为什么要进行水解决？惯用水解决办法有哪些？
由于水源水质需要达到规定才干注入
办法：沉淀 过滤 杀菌 曝晒 出油
39. 分层注水意义?分层注水工艺管柱种类及特点?
意义：为理解决层间矛盾，调节由曾平面上注入分布不均状况，控制油井含水上升和油井综合含水率上升速度提高油田开采效果需要进行分层注水
同心式 偏心式
40. 注水井分层测试重要办法及资料解释（解决）环节？

41．如何应用注水批示曲线分析地层及井下工具工作状况？
曲线右，斜率变小，吸水能力增强，曲线右移，斜率变大，吸水能力变大
曲线平行上移，吸水能力不变，油层压力升高，曲线平行下移吸水能力不变，油层压力减少
42.选取或调配水嘴办法？
带有水嘴井水嘴调配
在已下配水管柱井，通过测试，水量达不到配注方案规定期，需及时进行调节。
调节环节如下：
① 依照下入管柱投球测试资料整顿出各层段批示曲线；
② 依照分层配注Qd规定，在层段批示曲线上求出相应井口分层配注压力Pd
③ 依照实际状况拟定井口注入压力Pi
④ 求出水嘴损失
Pcf' = Pd'－ Pi
⑤ 由嘴损曲线求出水嘴直径。
43.绘出地层吸水指数和油藏压力单独变化和同步变化时典型注水（吸水）批示曲线。

44. 某注水井分三层注水，分层测试成果如下表。绘出分层批示曲线。如正常注水井口压力为8.0MPa，当前全井注水量为240m3/d ，求3个层段当前注水量。

井口注入压力，
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
层段注入量

Ⅰ
18
15
12
9
6
Ⅱ
135
123
111
99
87
Ⅲ
54
48
42
36
30

45.水力压裂基本原理是什么 ?其增产增注实质是什么?
实质：通过减少井底附近地层中流体渗流阻力和变化流体渗流状态是本来径向流变化为油层与裂缝近似单向流动和裂缝与井筒之间单向流动消除了径向节流损失。大大减少了能量消耗，因而油井产量或注水井注入量就会大幅提高
原理：运用地面高压泵组将高粘度液体一大大超过底层吸取能力排量注入井中在井底憋起高压当此压力打不不大于晶壁附近底层岩石抗张强度时便在井底附近底层产生裂缝。继续注入带有支撑剂携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近形成具备一定集合尺寸和高导流能力填砂裂缝是井达到增产增注目。
46. 压裂液滤失性受哪几种因素控制 ?计算滤失系数表达式及各符号意义？
虑失液粘度控制滤失系数CⅠ =5.4 *10-3kΔpφ/μf）^12
CⅠ虑失液粘度控制滤失系数 k垂直裂缝壁面渗入率
Δp裂缝内外压差 μf裂缝内压裂液粘度
φ底层孔隙度
受储层岩石和液体压缩性控制滤失系数CⅡ=4.3*10-3Δp（kCf/μf）^1/2
Cf油藏综合压缩系数
具备造壁性压裂液滤失系数CⅢ
综合滤失系数C=1/CⅠ+1/ CⅡ+1/CⅢ
47地层渗入率为0.005，孔隙度为20%，地下原油粘度为4，油藏综合压缩系数为
6×10-4，裂缝内外压差为14，压裂液在裂缝中粘度为40，由实验得，求综合滤失系数。

48. 压裂液按其在施工过程中任务和作用，可分为哪几种类型 ?每种压裂液作用是什么？
压裂液分类：前置液（破裂地层、造缝、降温作用），携砂液（携带支撑剂、充填裂缝、造缝及冷却地层作用），顶替液（中间顶替液：携砂液、防砂卡；末尾顶替液：替液入缝，提高携砂液效率和防止井筒沉砂）
49. 试推证有液体渗滤条件下形成垂直裂缝时破裂压力表达式。

50．依照麦克奎尔——西克拉垂直裂缝增产倍数曲线分析提高增产倍数办法。

51．应用滤失百分数推导地面砂比与裂缝内砂浓度关系。

52. 盐酸与碳酸盐岩反映由哪几种环节构成 ?影响酸岩反映速度因素有哪些?
1.酸液中H传到碳酸盐表面
2.H在岩面与碳酸盐进行反映
3.反映生成物ca、mg、和co气泡离开岩面
53. 酸液中 H+ 是通过什么途径透过边界层传递到岩面?
酸液中H+传递方式：对流和扩散
54. 酸液有效作用距离与哪些因素关于，如何提高有效作用距离 ?
运用前置液酸压办法增长裂缝宽度采用泡沫酸乳化或胶化酸等办法来减少氢离子有效传压系数较高排量 加入防滤失剂减小虑失度
55. 简述砂岩油气层土酸解决原理。
依托土酸液中盐酸成分溶蚀碳酸盐类物质并维持酸液在较低ph值，依托氢氟酸成分溶蚀泥质成分和某些石英颗粒从而起到清除井壁泥饼及底层粘土堵塞，恢复和增长近井地带渗入率目
56．某灰岩气层井深为，地层压力为23，渗入率为0.1×10-3，孔隙度为1％，有效厚度为15，岩石弹性系数为7.03×104，泊松比为0.27，用15％盐酸压裂，酸液在地层温度下粘度为0.7,预测地层延伸压力为42,设计泵排量为2.6，试分别求出压成双翼垂直裂缝时，压开地层10、20及30时有效裂缝单翼长度及酸液用量。
提示：
⑴地层温度按80计算；
⑵缝高取地层有效厚度；
⑶取C/C0=0.1；
⑷裂缝尺寸按吉尔兹玛公式计算；
⑸有效传质系数由图7-12查得。
解：

裂缝单翼长度为：

压裂液密度1000kg/m3，动力粘度为：

查图7-12得，
平均滤失速度

查图7-10得

有效作用距离

泵入酸量