《石油工程概論》期末試題(含答案)

1、中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程概論期末試題答案班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：題號(hào)-一一二二二-三四五總分得分一、名詞解釋1深井、超深井；深井，是指完鉆井深為 45006000米的井；超深井是指完鉆井深為6000米以上的井。深井、超深井技術(shù)，是勘探和開發(fā)深部油氣等資源的必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。2地層孔隙壓力；地層孔隙壓力：指巖石孔隙中的流體所具有的壓力，也稱地層壓力。3地層破裂壓力地層破裂壓力：地層承受壓力的能力是有限的，使地層產(chǎn)生破裂的液體壓力，稱為地層破裂壓力。4井斜角；井斜角：井眼軸線的切線與鉛垂線之間的夾角。5井斜方位角；井斜方位角：井眼軸線上某點(diǎn)切線的水平投影與正北方向的夾角，以正北方向?yàn)槭歼叀?. 巖

2、石可鉆性巖石可鉆性：巖石破碎的難易程度，可以理解為在一定的鉆頭規(guī)格、類型及鉆井工藝條件下巖石抵抗鉆頭破碎的能力。7. 巖石各向異性；巖石各向異性：巖石性質(zhì)隨方向的不同而不同。8機(jī)械鉆速；機(jī)械鉆速：?jiǎn)挝患冦@時(shí)間內(nèi)的鉆頭進(jìn)尺數(shù)，以米/小時(shí)表示。9. 欠平衡鉆井；欠平衡鉆井：指鉆井液柱壓力小于地層孔隙壓力的鉆井，即pb pp。10地層油等溫壓縮系數(shù)；地層油等溫壓縮系數(shù)：溫度一定，單位體積地層油隨著壓力的變化的體積變化率。11地層油溶解氣油比；地層油溶解氣油比：在油藏溫度和壓力下地層油中溶解的氣量，m3/m3。12地層油體積系數(shù)；地層油體積系數(shù)：又稱原油地下體積系數(shù)，是指原油在地下體積與其在地面脫氣后

3、的體積之比。13. 巖石孔隙度；巖石孔隙度：巖石孔隙體積與巖石外表體積之比。14. 巖石有效滲透率巖石有效滲透率：當(dāng)巖石中有兩種以上流體共存時(shí)，巖石對(duì)某一相流體的通過能力，又稱相滲透率。有效滲透率不僅與巖石本身性質(zhì)有關(guān)，而且與流體性質(zhì)及其數(shù)量比例有關(guān)。15. 蒸汽吞吐；蒸汽吞吐：在本井完成注蒸汽、燜井、開井生產(chǎn)三個(gè)連續(xù)過程，從注蒸汽開始到油井不能生產(chǎn)為止，即完成一個(gè)過程稱為一個(gè)周期。16. 蒸汽驅(qū)；蒸汽驅(qū)：按一定井網(wǎng)，在注汽井連續(xù)注汽，周圍油井以一定產(chǎn)量生產(chǎn)。17. 采油指數(shù)；采油指數(shù)：?jiǎn)挝簧a(chǎn)壓差下的油井日采油量。18. 油井流入動(dòng)態(tài)曲線油井流入動(dòng)態(tài)曲線：表示產(chǎn)量與井底流壓關(guān)系的曲線，簡(jiǎn)稱I

4、PR曲線。19. 氣舉啟動(dòng)壓力氣舉啟動(dòng)壓力：氣舉過程中當(dāng)環(huán)形空間的液面達(dá)到管鞋時(shí)，壓風(fēng)機(jī)所具有的最大壓力。20. 基質(zhì)酸化；基質(zhì)酸化：在低于巖石破裂壓力下將酸注入地層，依靠酸液的溶蝕作用恢復(fù)或提高井 筒21. 壓裂酸化；壓裂酸化：在高于巖石破裂壓力下將酸注入地層，在地層內(nèi)形成裂縫，通過酸液對(duì)裂 縫壁面物質(zhì)的不均勻溶蝕形成高導(dǎo)流能力的裂縫。22. 體積波及系數(shù).體積波及系數(shù)：與驅(qū)替劑接觸的部分油藏體積與整個(gè)油藏含油體積之比。、填空題（沉積巖）是鉆井中常遇到的巖石。1. 巖石可以分為三大類，包括巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖，其中，2. 鉆機(jī)的三大系統(tǒng)包括起升系統(tǒng)、 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、 循環(huán)系統(tǒng)。3. 牙輪鉆頭的

5、牙齒分為銃齒和 鑲齒兩大類。4. 目前石油鉆井中常用的鉆頭分為刮刀 鉆頭、牙輪 鉆頭及金剛石鉆頭三大類。其中 牙輪鉆頭使用最多。5. 鉆柱包括方鉆桿、 鉆桿、 鉆鋌以及各種接頭。6. 鉆具連接必須滿足的三個(gè)基本條件是尺寸相等 、扣型相同、公母相配。7. 鉆井八大件包括：天車 、 游車、大鉤 、水龍頭 、 轉(zhuǎn)盤 、 絞車 、泥漿泵 、井架 。8. 定向井井身剖面的四個(gè)基本段為：垂直段 、增斜段、 穩(wěn)斜段、降斜9. 井眼軌跡的基本要素為：井深 、 井斜角和 方位角。10. 常用的氣體鉆井方式包括干氣體、 霧化、 泡沫以及充氣鉆井等。11. 鉆井過程中常見的復(fù)雜情況有井噴 、 井漏 、 卡鉆、鉆具事

6、故等。12. 油氣藏形成的必要條件有：牛油層、 儲(chǔ)油層 、蓋層 、 保護(hù)層。13. 地質(zhì)儲(chǔ)量按控制程度及精確性由低到高分為：預(yù)測(cè)儲(chǔ)量、 控制儲(chǔ)量、 探明儲(chǔ)量。14. 油藏流體在井筒垂直管中流動(dòng)可能存在的流型有純液流、泡流_、 段塞流 、環(huán)流和霧流五種。15. 自噴油井生產(chǎn)中，流體由地層流至地面分離器一般經(jīng)過地層滲流、多相垂直或傾斜管流、嘴流和近似水平管流四個(gè)基本流動(dòng)過程。16. 油藏驅(qū)油的天然能量主要包括邊底水的壓能、液體和巖石的彈性膨脹能、氣頂氣的彈性膨脹能、 溶解氣的彈性膨脹能_、原油本身的位能五種。17. 目前國(guó)內(nèi)外油田所采用的注水方式主要分為邊緣注水、切割注水、面積注水、點(diǎn)狀注水四種。

7、18. 根據(jù)壓裂液在不同施工階段的任務(wù)，可分為前置液_、攜砂液和頂替液_。19. 按照酸化工藝不同，可分為 酸洗、基質(zhì)酸化_和壓裂酸化。20. 提高油藏采收率的方法主要有化學(xué)驅(qū)油法、混相驅(qū)油法、熱力采油法、和微生物采油法。三、判斷題：正確打“V” ，錯(cuò)誤打“X”1鉆進(jìn)過程中，固相含量及其分散性會(huì)影響鉆速。（V ）2. 定向井與直井的最大區(qū)別在于定向井的井眼彎曲度較大。（X ）3. 目前廣泛使用的完井方法為射孔完井法。（V ）4. 由于地層自然造斜等原因，實(shí)際鉆成的油氣井沒有絕對(duì)垂直的。（V ）5. PDC鉆頭適用于硬的、不均勻的地層鉆進(jìn)。（X ）6. 原油的體積系數(shù)一般大于 1。（ V ）7.

8、 同一巖石中，多相流體共存時(shí)，各相流體相對(duì)滲透率之和總小于1。（ V）8. 一般情況下，泡流的滑脫損失最大，而霧流的滑脫損失最小。（V ）9. 水油流度比M越大，波及系數(shù)越大。（X ）10. 地層油的粘度隨著溫度降低而降低。（X ）四、簡(jiǎn)答題1. 簡(jiǎn)述鉆井的基本工藝過程。答案：三個(gè)階段：即鉆前淮備、鉆進(jìn)以及固井與完井。（1）鉆前準(zhǔn)備：修公路、平井場(chǎng)及打水泥基礎(chǔ)、鉆井設(shè)備的搬運(yùn)和安排、井口準(zhǔn)備（打?qū)Ч芎豌@鼠 洞）、備足鉆井所需要的各種工具、器材等。（2） 鉆進(jìn)：是進(jìn)行鉆井生產(chǎn)取得進(jìn)尺的唯一過程。一開：從地面鉆出一個(gè)大井眼， 然后下表層套管；二開：用較小一些的鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)，若遇到復(fù)雜地層，用鉆井液

9、難以控制時(shí)，便要下技術(shù)套管（中間套管）。三開：再用小一些的鉆頭往下鉆進(jìn)，直到設(shè)計(jì)井深，下油層套管，進(jìn)行固井、完井作業(yè)。（3）固井與完井：固井包括下套管和注水泥；完井包括用特定的方法連通油、氣層和井筒，替噴或 抽汲等方法誘導(dǎo)油、氣流進(jìn)入井筒，然后進(jìn)行油氣生產(chǎn)。2. 簡(jiǎn)述牙輪鉆頭的破巖作用。答：沖擊壓碎作用：縱向振動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力和靜壓力（鉆壓）一起使牙齒對(duì)地層產(chǎn)生沖擊、 壓碎作用，形成體積破碎坑。滑動(dòng)剪切作用：牙輪牙齒的徑向滑動(dòng)和切向滑動(dòng)對(duì)井底地層產(chǎn)生剪 切作用，破碎齒間巖石。射流的沖蝕作用：由噴嘴噴出的高速射流對(duì)井底巖石產(chǎn)生沖蝕作用，輔 助破碎巖石。3. 簡(jiǎn)述鉆柱的組成和功能。答案：（1）鉆柱的

10、組成：方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、各種接頭。（2）功能：傳遞扭矩；施加鉆壓；輸送洗井液；延伸井眼；起下鉆頭；特殊作業(yè)。4. 鉆井液的功用有哪些？答：攜帶和懸浮巖屑；冷卻和潤(rùn)滑鉆頭及鉆柱；造壁性能；控制地層壓力；從所鉆地層獲得資 料；傳遞水力功率等。5. 說(shuō)明井身結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容并予以圖示。答：套管的層次，各層套管下入深度，相應(yīng)的鉆頭直徑，套管外水泥返高等。（圖略）6. 簡(jiǎn)述井斜的原因。答案：（1）地質(zhì)因素：地層傾斜和地層可鉆性不均勻兩個(gè)方面；（2）鉆具因素：主要原因是鉆具的傾斜和彎曲；（3）井眼擴(kuò)大：鉆頭在井眼內(nèi)左右移動(dòng)，靠向一側(cè)，鉆頭軸線與井眼軸線不重合， 導(dǎo)致井斜。7. 對(duì)比分析常用的兩種完井方式的優(yōu)

11、缺點(diǎn)。精選文庫(kù) 答案：常用的兩種完井方法分別是射孔完井和裸眼完井。射孔完井的優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣，有利于分層開采，避免層間干擾等射孔完井的缺點(diǎn)：出油面積小，完善程度差，注水泥及射孔可能污染地層等裸眼完井的優(yōu)點(diǎn)：出油面積大，完善程度高，完井費(fèi)用低等裸眼完井的缺點(diǎn)：適用范圍小，無(wú)法分層開采，無(wú)法進(jìn)行酸化壓裂等。8簡(jiǎn)述有桿抽油泵在上沖程的工作原理。答案：有桿抽油泵在上沖程的工作原理：（1）抽油桿柱帶著柱塞向上運(yùn)動(dòng)，柱塞上的游動(dòng)閥受管內(nèi)液柱壓力而關(guān)閉。（2）泵內(nèi)壓力降低，固定閥在環(huán)形空間液柱壓力（沉沒壓力）與泵內(nèi)壓力之 差的作用下被打開。（3）泵內(nèi)吸入液體、井口排出液體。9簡(jiǎn)述影響有桿抽油泵泵效的因素。答

12、案：影響有桿抽油泵泵效的因素：（1）抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮；（2 ）氣體和充不滿的影響；（3）漏失影響；（4）體積系數(shù)的影響。10. 簡(jiǎn)述水力壓裂增產(chǎn)增注的機(jī)理。答案：水力壓裂增產(chǎn)增注的機(jī)理：（1）改變流體的滲流狀態(tài)：使原來(lái)徑向流動(dòng)改變?yōu)橛蛯优c裂縫近似的單向流動(dòng)和裂縫與井筒間的單向流動(dòng)，消除了徑向節(jié)流損失，降低了能量消耗；（2）降低了井底附近地層中流體的滲流阻力：裂縫內(nèi)流體流動(dòng)阻力小。11. 簡(jiǎn)述水力壓裂的工藝過程。答案：水力壓裂的工藝過程： （1）利用地面高壓泵組，將高粘液體以大大超過地層吸收能力的 排量注入井中，在井底憋起高壓； （2）當(dāng)此壓力大于井壁附近的地應(yīng)力和地層巖石抗張強(qiáng)度時(shí)，

13、在 井底附近地層產(chǎn)生裂縫；（3）繼續(xù)注入帶有支撐劑的攜砂液，裂縫向前延伸并填以支撐劑，關(guān)井后 裂縫閉合在支撐劑上，從而在井底附近地層內(nèi)形成具有一定幾何尺寸和導(dǎo)流能力的填砂裂縫。12. 簡(jiǎn)述提高碳酸鹽巖酸化效果的措施答案：（1）提高酸化效果的措施主要包括：降低面容比；（2）提高酸液流速；（3）使用稠化鹽酸、高濃度鹽酸和多組分酸；（4）降低井底溫度等。13. 簡(jiǎn)述影響酸化時(shí)酸巖復(fù)相反應(yīng)速度的因素。答案：（1）面容比：面容比越大，反應(yīng)速度也越快 （1分）（2）酸液的流速：酸液流速增加，反 應(yīng)速度加快；（3）酸液的類型：強(qiáng)酸反應(yīng)速度快，弱酸反應(yīng)速度慢；（4）鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：濃酸的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，有效作用范

14、圍越大； （5 ）溫度：溫度升高酸巖反應(yīng)速度加快。五、計(jì)算題1. 某井井深3000m，地層壓力38MPa，地層水為鹽水，求地層壓力梯度，并判斷該地層壓力屬于什 么壓力系統(tǒng)。1.（ 1）地層壓力梯度計(jì)算公式：Gp=Pp/HGp地層壓力梯度， MPa/m ；Pp地層壓力，MPa ；H 井深，m。Gp=38/3000=0.0127 MPa/m。2.某井井深3200m，產(chǎn)層的地層壓力梯度為0.0088 MPa/m，地層水為淡水，求產(chǎn)層的地層壓力，并判斷該地層壓力屬于什么壓力系統(tǒng)。2. ( 1地層壓力計(jì)算公式：Pp = Gp 粕Pp地層壓力，MPa;Gp地層壓力梯度，MPa/m ;H 井深，m。Pp =3200 0.0088=28.16 MPa。(2)由于地層水為淡水，地層壓力梯度0.0088 MPa/m小于0.00981MPa/m，因此，該地層為異常低壓地層。3. 已知某油藏，含油面積4.1Km2,平均有效厚度 7.5m，平均有效孔隙度 19.2%，平均含油飽和度63.8%，原油體積系數(shù)1.063，原油密度0.872g/cm3，請(qǐng)