99級采油工程參考答案(B卷)

1、99級采油工程參考答案（B卷）一、 填空或選擇答案（15分）1 ；q；斜率；補孔2 加大裂縫長度；提高裂縫導流能力（或裂縫寬度）3 抽油桿；動載4 氣液密度差；滑脫；增加；增加5 一半（1/2）；臨界流動；油壓；線性6 壓裂液粘度；地層流體和巖石壓縮性；壓裂液造壁性；7 懸點載荷在曲柄軸上造成的扭矩與懸點載荷的比值。測時法；測電流法；計算曲柄軸上、下沖程的峰值凈扭矩是否相等（或聽聲音）8 鹽酸中的H+傳遞到碳酸鹽巖表面；H+在巖面上與碳酸鹽巖反應；反應生成物Ca2+、Mg2+和CO2氣泡離開巖面。；H+傳質(zhì)速度 二、 名詞解釋（10分）1 相對吸水量：是指在同一注入壓力下，某一層吸水量占全井吸

2、水量的百分數(shù)。2 功能節(jié)點：壓力不連續(xù)，即存在壓差的節(jié)點。3 潛油電泵工作特性曲線：電泵的揚程（壓頭）、泵效、功率與排量之間的關系曲線。4 抽油泵氣鎖現(xiàn)象：抽油泵在抽吸時由于氣體在泵內(nèi)壓縮和膨脹，使吸入和排出閥無法打開，出現(xiàn)抽不出油的現(xiàn)象。5 酸液有效作用距離：酸液由活酸變?yōu)闅埶嶂八鹘?jīng)裂縫的距離。 三、 計算或推導（15分）第一題（7分）解：根據(jù)該區(qū)塊破裂壓力梯度(17.9KPa/m)，可知該區(qū)塊出現(xiàn)垂直裂縫的幾率大?，F(xiàn)假設水平方向的兩個應力相等，且忽略巖石的水平抗張強度。z=23H(KPa/m)在不考慮濾失的情況下，該區(qū)塊的破裂梯度為：=2/（1-）*z/H+(1-3)/(1-)*Ps/

3、H=2*0.24/(1-0.24)*23H/H+(1-3*0.24)/(1-0.24)*25000/3250=17.36KPa/m第二題（8分）A推導I推導IPR關系式當Pwf>Pb時，油藏中為單相流動，IPR為直線。 (1) (2)當Pwf<Pb時，油藏中出現(xiàn)兩相流動，IPR曲線由直線變?yōu)榍€。如果用 Pb及qc代替Vogel方程中的Pr及qmax,則可用Vogel方程來描述Pwf<Pb時的流入動態(tài)。由此可得： (3) 分別對（1）和（3）式求導得 (4) (5) 在Pwf=Pb點，上述兩個導數(shù)相等，即則 (6) 將（2）和(6)代入(3)可得Pr>Pwf>Pb

4、時IPR關系式II IPR曲線制作過程（Pwf<Pb）(1) 求J (2)作IPR直線段：以J為斜率連接Pr與Pb兩點。(3)求qc=J*Pb/1.8(4)求qb=J(Pr-Pb)(5)求qmax=QB+qc(6)利用單相流和兩相流同時存在時的產(chǎn)量公式，求不同流壓下的產(chǎn)量，作出IPR曲線段。B解：(1)(2)當Pwf=0時，油井實際產(chǎn)量最大。此時(3)提高的產(chǎn)量為：四、 論述題（10分） (1)砂巖組成：砂巖是由砂粒（石英、硅酸鹽）和膠結物（粘土、碳酸巖）組成的。鹽酸不能溶解泥質(zhì)和石英，而氫氟酸可與砂巖中的任何物質(zhì)起反應，但不能單獨使用氫氟酸，原因如下： (2)HF與砂巖中的礦物反應：

5、2HF+CaCO3=CaF2+CO2+H2O 16HF+CaAl2SiO8= CaF2+2AlF3+2SiF4+8H2O 生成物中有氣態(tài)物質(zhì)、可溶性物質(zhì)，也有不溶于殘酸的沉淀，如CaF2當酸濃度高時處于溶解狀態(tài)，當酸濃度降低時會沉淀；酸液中含有HCl時，可維持酸液較低的值，避免CaF2沉淀。 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O H2SiF6=2H+SiF62- 當SiF62-與地層水中的K+、Na+接觸會生成K2SiF6、NaSiF6沉淀而堵塞地層，因此在砂巖地層酸處理過程中，為避免地層水與SiF62-接觸，應先將地層水頂替走，一般采用鹽酸進行預處理。 (3)氫氟酸與砂巖中各種成分的反應

6、速度各不相同。 HF與碳酸巖反應最快，其次是硅酸鹽（粘土），最慢是石英。當HF進入砂巖地層后，價格較貴的HF大部分首先消耗在與碳酸巖的反應上，而影響HF對泥質(zhì)成分的反應。但HCl與碳酸巖的反應速度比HF與碳酸巖的反應速度還要快，因此土酸中的HCl成分可先把碳酸巖類溶解掉，從而充分發(fā)揮HF溶蝕粘土和石英成分的作用。 總之，依靠土酸中鹽酸成分溶蝕碳酸巖類，并維持酸液較低的PH值，依靠氫氟酸成分溶蝕泥質(zhì)成分和部分石英顆粒，因此砂巖地層要用鹽酸和氫氟酸的混合液（土酸）處理，而不能單獨使用鹽酸或氫氟酸處理。五、 簡答題（38分）1 連續(xù)氣舉和間歇氣舉。連續(xù)氣舉PI、Pwf、q都高的油井。間歇氣舉主要用于

7、PI高、Pwf低或PI和Pwf都低的油井。2 水力壓裂原理：水力壓裂增產(chǎn)增注的原理主要是通過降低井底附近地層中流體的滲流阻力和改變流體的滲流狀態(tài)，使原來的徑向流動改變?yōu)橛蛯优c裂縫的近似單向流動和裂縫與井筒間的單向流動。消除了徑向節(jié)流損失，大大降低了能量的消耗，因而油氣井產(chǎn)量或注水井注入量就會大幅度提高。如果水力壓裂能連通油氣層深處的產(chǎn)層和天然裂縫，則增產(chǎn)的效果就會更加明顯。另外，水力壓裂對井底附近受傷害的油氣層有解除堵塞的作用。其實質(zhì)是利用地面高壓泵組，將高粘度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，當此壓力大于井壁附近的地應力和地層巖石抗張強度時，便會在井底附近地層產(chǎn)生裂縫

8、；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高導流能力的填砂裂縫，從而達到增產(chǎn)增注的目的。實質(zhì)是：改變了滲流方式、增大了滲流面積、開辟了“新”的產(chǎn)油區(qū)、使油流“繞過”了傷害區(qū)。3 （1）與注水井井下作業(yè)及注水井管理操作等有關的因素。（2）與水質(zhì)有關的因素。（具體點）（3）組成油層的粘土礦物遇水后發(fā)生膨脹。（4）注水井區(qū)油藏壓力上升。4 由于酸液溶蝕了砂巖中的膠結物，砂粒均勻脫落并被酸液帶走，不會象碳酸巖地層形成溶蝕溝槽，卸壓后裂縫完全閉合，沒有達到施工的目的；另外，在破裂壓力下酸“壓裂”砂巖地層時，容易破壞天然垂直

9、滲透性較差遮擋層而使之與鄰井不需要壓開的地層相連通，所以砂巖地層不適合于酸壓。5 (1)Pmax發(fā)生在上沖程開始（剛離開下死點）；Pmin發(fā)生在下沖程開始（剛離開上死點）。因為剛離開下死點時加速度值最大，其方向與運動方向相同，慣性力向下，增加了懸點載荷；剛離開上死點時加速度值最大，但方向與運動方向相同，慣性力向上，減小了懸點載荷。(2)公式是在抽油桿為剛體時推導出來的；它考慮了靜載（桿和液柱的靜載Wr、Wl）、桿的慣性載荷；懸點運動規(guī)律簡化為曲柄滑塊運動。6 液相存容比：多相流動的某一管段中液相流體體積與管段容積之比，也稱液相滯留率。7 步驟：a.求節(jié)點流入曲線：假設q，根據(jù)IPR曲線求Pwf，按垂直管流求Pwh得到Pwhq，繪出節(jié)點流入曲線；b.求節(jié)點流出曲線：假設q，在已知分離器壓力條件下按水平管流求Pwh，得到Pwhq，繪出節(jié)點流出曲線；c.作圖：找出協(xié)調(diào)點。意義：解點選在井口可用來研究不同直徑的油管和出油管線對生產(chǎn)動態(tài)的影響，便于選擇油管及出油管線的直徑。8 （1）曲線1表示油井負荷扭矩，曲線2表示凈扭矩，曲線3表示曲柄平衡扭矩。 （2）為使抽油機工作平衡，要求在上、下沖程中的峰值凈扭矩應相等，但在實際