采油工程方案设计习题集答案

1《采油工程方案设计》综合复习资料（A卷）一、名词解释（每题1分，共15分）1．面容比：酸岩反应表面积与酸体积之比。2．水敏：油气层遇淡水后渗透率降低的现象。3．财务内部收益率：项目在计算期内各所净现金流量现值累计等于零时的折现率。4．有效厚度：5.酸敏：流体与储层岩石和流体在无任何物理、化学作用的条件下，由于流体的流动引起的地层渗透率下降的现象。6．人工井壁防砂法：从地面将支护剂和未固化的胶结剂按一定的比例拌和均匀，用液体携至井下挤入油层出砂部位，在套管外形成具有一定强度和渗透性的避面，可阻止油层砂粒流入井内而又不影响油井生产的工艺措施。7．压裂液：压裂施工过程中所用的液体的总称。8．Vogel方程：2max008.02.01rwfrwfPPPPqq9．吸水剖面：在一定注水压力下，各吸水层段的吸水量的分布。10．破裂压力梯度：地层破裂压力与地层深层的比值。11．流动效率：指该井理想生产压差与实际生产压差之比。12．有杆泵泵效：抽油机井的实际产量与抽油泵理论排量的比值。13．自喷采油法：利用油层自身的能量将井底爆炸产生高压，高温气体，使井筒附近地层产生和保持多条径向裂缝，从而到达油水井产量增注目的工艺措施。14．套管射孔完井方法：钻穿油层直至设计井架，然后下油层套管底部注水泥固井，最后射孔弹射穿油层套管，水泥环并穿透油层某一深度建立起油流的通道。15．应力敏感性：在施加一定的有效压力时，岩样物性参数随应力变化而改变的性质。二、填空题（每空0.5分，共20分）1．油藏地质研究是对开发对象油藏的(1)认识和（2）描述。22．国内外水力压裂常用的支撑剂分为（3）天然支撑剂和（4）人造支撑剂。3．油气层敏感性评价实验有（5）速敏、（6）水敏、（7）盐敏、（8）碱敏、（9）酸敏和（10）应力敏等评价实验。4．油田开发的天然能量主要有和（11）弹性水驱、（12）流体膨胀、（13）岩石压缩性等。5．油田开发全过程中保护油气层措施的关键是（14）优选入井介质和（15）优化作业工艺。6．钻开油气层过程中可能导致油气层伤害的原因包括（16）钻井液与储层不配伍、（17）压差控制不当和（18）浸泡时间过长等。7人工举升采油方式主要包括（19）气举采油、（20）常规有杆泵采油、（21）地面驱动螺杆泵采油和（22）电动潜油泵采油等。8．常用的射孔液有（23）无固相清洁盐水射孔液、（24）聚合物射孔液、（25）油基射孔液、（26）酸基射孔液和（27）乳化液射孔液等。9．砂岩胶结方式可分为（28）基质胶结、（29）接触胶结、（30）充填胶结、（31）溶解胶结。10．注水井投转注前一般需要（32）排液、（33）洗井、（34）试注。11．稠油注蒸汽开采主要包括（35）蒸汽吞吐和（36）蒸汽驱两种方法。12．水力压裂常用支撑剂的物理性质主要包括（37）粒径范围、（38）圆度、（39）球度、（40）酸溶解度等。三、是非判断题（对的打“√”错的打“×”，每小题0.5分，共5分）1．天然裂缝面与地层最大主应力方向平行（√）2．抽油机井生产系统是由抽油机、抽油杆、抽油泵所组成的生产系统。（×）3．油井含水越高，其产液量越高，携砂能力越强，有利于稠油出砂冷采的效果。（×）4.盐敏评价实验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。（√）5.对于稠油井、高含蜡井、出砂严重的油层，为了减少摩擦阻力、降低流速、减少冲刷作用和携砂能力，应采用直径大的孔眼。（×）6．电偶腐蚀和电化学腐蚀常用阴极保护或牺牲阳极等方法进行防腐。（√）7．注水温度影响原油粘度，因而影响油田开发效果。（√）8．从油井井口到油气计量与分离设备的地面集输与储存系统属于采油工程系统研究范围。3（√）9．完井方式的选择主要与油藏地质和油藏工程条件有关，采油工程技术措施设计主要是适应完井方式选择的需要。（×）10．水力射流泵的泵效是容积效率。(×)四、选择题（单项选择或多项选择，每题0.5分，共5分）1．注水井吸水能力的预测可采用（A.B.C.D）方法。A.根据油藏数值模拟结果分析B.利用试注指示曲线确定C.利用渗流力学公式计算D.利用水井挤注措施资料估算2．下面描述正确的有（A.C.D）。A.面容比越大，酸岩反应速度越快，酸化效果差。B.注酸速度越快，酸岩反应速度越快，酸化效果差。C.盐酸浓度越高，越有利于酸化。D.地面压力对酸岩反应影响不大。3．防砂方式优选必须考虑（A.B.C.D）等因素。A.油层物性B.产能损失C.完井类型D.完井井段长度4．射孔孔眼方位平行于射孔井段的最大应力方向，则（B.D）。A.节流表皮效应大B.流动效应高C.易出砂D.破裂压力低5．油井的完善性可用流动效率FE和表皮系数S来表示，FE和S之间存在相关性，下面描述是（A.C）正确的。A.S0FE1B.S0FE1C.S0FE1D.S0FE16．岩石的胶结强度与其胶结方式有关，其中（C）胶结方式的胶结强度最小。A.基质胶结B.接触胶结C.充填胶结D.溶解胶结47．注蒸汽热采井常用的举升方式是（B）。A.气举采油B.常规油杆泵采油C.地面驱动螺杆泵采油D.电动潜油离心泵采油8．孔隙性油藏堵水时堵剂的用量取决于（A.C.D）。A.处理半径B.堵水层渗透率C.堵水层厚度D.堵水层孔隙度9．为保证压裂效果下面关于支撑剂的物理性质指标描述正确的有（C.D）。A.石英砂的圆球度均要大于0.4B.支撑剂的浊度应小于200度C.陶粒的酸溶解度应小于5%D.陶粒的圆球度均要大于0.810．关于油井防蜡的描述，下列说法不正确的有（B.D）。A.提高井筒流体的温度。B.改变井筒蜡沉积的表面性质，使其表面亲油憎水。C.加入化学抑制剂，抑制蜡晶的聚集长大。D.采用井下节流装置，使得生产流体中的气体脱出膨胀，以提高流体的流动速度。五、简答题（每题5分，共30分）1.简述采油工程方案设计的基本原则。答：（1）设计方法必须有较强的科学性；（2）方案涉及内容必须全面；（3）必须满足油藏工程和地面工程的要求；（4）加强敏感性研究，进行多方案优化；（5）方案的实施必须具有较好的可能性；（6）坚持“少投入，多产出“的经济原则。2.简述油田开发总体建设方案中采油工程方案设计的作用。答：（1）首先油田开发指标和原油生产计划的工程技术保证；（2）评价油藏工程方案的适应性和可操作性；（3）结合地面工程设计与建设方案，衔接油藏工程及地面工程，起到承上启下的作用；（4）是油田开发总体建设方案的重要组成部分和总体方案实施核心。3．试分析热采油井中出砂的原因。答：(1)沉积环境形成的储层疏松，这是一般稠油油藏储层的显著特点。疏松砂岩，颗粒由粗到细变化很大，钙质胶结物较少，泥质胶结有多有少，普遍存在沥青质、胶质胶结。一般渗透率都较高，在0.2～10μm2之间，常规冷采时，由于原油粘度高，流速低，油井产量低，出砂也5少。（2）当注入蒸汽后，原油粘度降低，沥青质、胶质及泥质胶结物被破坏，砂岩结构变为松散状态。注汽结束回采时，一般生产压差较大，排液速度成数十倍地增加，甚至油井能自喷，这样将引发油井出砂。（3）蒸汽吞吐作业时，注汽强度较大，先“吞”后“吐”，液流双向反复，导致岩石颗粒更加松动。（4）高温蒸汽对油层岩石的溶蚀及粘土的膨胀解体作用。注蒸汽锅炉出口水相中的PH值普遍很高，所以高碱性在高温下，对油层中的石英溶解作用很强，造成岩石结构破坏。此外，对粘土矿物也引起吸附、膨胀、分散、迁移等作用，这样，造成油层出砂严重。（5）蒸汽窜流导致油井出砂严重。有些油藏或区块，在蒸汽吞吐开采期间，由于注汽压力及注汽强度过高，以及油层非均质性严重等，发生汽窜现象，导致这些井在进行蒸汽吞吐回采时，出砂严重。（6）注蒸汽热力采油的注采强度大的特点，不仅导致油井易出砂，而且防砂难度极大。4．简述油气田开发过程中油气层伤害的主要机理并举例。答：（1）外来流体与储层岩石矿物有配造成的伤害，如注入过程中的粘土膨胀；（2）外来流体与储层流体不配伍造成的伤害，如酸化过程中的化学反应沉淀；（3）毛细管现象造成的伤害，如油井作业过程滤液的入侵；（4）固相颗粒堵塞引起的伤害，如注入水中固体颗粒造成的地层堵塞。5．简述注蒸汽热采举升工艺的主要特点。答：（1）原油粘度高，在井筒中举升时的粘滞力及摩阻力大，流动困难。（2）油井出砂多。（3）蒸汽吞吐回采初期产出液温度高，可在200℃左右，井内设备要承受高温，另一方面随时间逐渐降低，周期后期降低至常温，因而如不加热或掺轻油降粘，将无法将原油举升到地面。（4）油井供液能力不稳定，在蒸汽吞吐回采初期峰值产量与后期产量相差几倍甚至十多倍，举升能力要适应如此大的变化。（5）多周期蒸汽吞吐采油过程中，油井注完蒸汽后，要求尽快不动管柱转入人工举升，避免注入压井液后井筒降温及伤害油层，要求注汽与采油用一次管柱。6．简述油井堵水工艺设计的内容。答：编制堵水方案时，首先要本着块状底水油藏以封堵水为主，确定堵剂总体配方、对调堵工艺参数要有一个基本的论证，作为概念设计的依据。设计内容包括：（1）（2）堵水工艺方法；（3）堵水工艺参数堵剂的类型、名称、配方、强度、粘度和用量；（4）封堵施工压力。六、论述题（共25分）61.试述与单井压裂相比油藏整体压裂的特征。答：（1）它立足于油藏地质、开发现状与开发要求，从宏观上对全油藏压裂作出规划部署，用来指导规范每一单井压裂的优化设计与现场施工；（2）它以获得全油藏最大的开发与经济效益为目的标，强调水力裂缝必须与注采井网达到最佳的匹配关系，以提高全油藏在某一开发阶段中的采油速度、采出程度、扫油效率等多相开发指标，在注水开发条件下提高全油藏的最终采收率；（3）它是一项系统工程，需由（油藏地质、油藏工程、岩石力学、渗流力学等）多学科的渗透融合合并与工程上（压裂材料、数值模型、测试检验与工艺水平等）各项配套技术进步相辅相成。显然，其中某一方面准备不足，都会对油藏整体压裂产生影响；（4）它由研究、设计、实施与评价四个主要环节组成。即是，在充分认识地质和开发条件的基础上，通过成熟的现代压裂技术，制定优化的整体压裂方案设计；在这一优化方案设计的指导下进行优化的压裂实施；并检验和评价设计与实施效果，以此，作为制定开发（或调整开发）方案和改进后续压裂工作的依据。这样，在以上环节的不断循环深化的过程中，油藏整体压裂技术也在不断地提高完善，并更好地完成各阶段中的开发任务。2.试论述采油方式综合评价与决策分析所常用的三种方法的应用特点。答：（1）油田开采是一个庞大而复杂的系统工程，油、水（注、采）井生产系统则是注水开发油田大系统的中心环节，除了与其他各系统紧密联系之外，它自身又有独特点规律。油井生产系统是注采系统的重要组成部分。为此，必须在充分研究各种采油方式所组成的生产系统自身的生产规律的基础上，把它放在高一级系统的大环境中考察和研究它对整个开采系统的影响，才能对采用什么采油方式最后做出评价和选择；（2）油田开采是一个动态过程，原油生产又必须通过分布在油田上的单个油井来实现。所以，采油方式的选择，也必须从时空观出发考虑油田动态变化及单井产能分布规律；（3）采油方式的实施对象是成千上万口油井，机械采油设备和工程投资及其管理维护费用是油田投入开发之后的重要投入，而不同采油方式的投入产出比不同，为此，又需要在技术、经济综合评价的基础上选择采油方式。3．结合油田生产实际，试写出采油工程方案框架中所涉及的某一单项工程技术的工艺设计步骤。答：注水工程方案设计步骤:(1)油田注水开发可行性分析:从油藏地质特征分析和岩石表面润湿性试验两个方面提出注水可7行性报告.油藏地质特征组份包括两个方面(1)合理油藏压力水平,尽量利用天然能量,提高经济效益.(2)从能量平衡出发,评价经济上是否合算.储层表面润湿性分析:应用有代表性的岩心进行润湿性实验研究.亲油润湿适于注气而不适于,亲水润湿既可注水又可注气,新近的研究表明,对注水开发油田岩石亲水表面好于亲油表面,中间润湿较强亲水好.(2)注水量预测:注入量预测公式:NVffBAQQn