采油工程复习题

一、名词解释1.采油指数：是一个反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间关系的综合指标。其数值等于单位压差下的油井产油量。2.油井流动效率（FE）：油井的理想生产压差与实际生产压差之比。3.滑脱效应：垂直管流中，由于流体间的密度差异，产生气体超越液体流动的现象。4.气举井平衡点：气举时油管内压力与套管内压力相等的深度。5.油管工作曲线：反映井口油压和产量的关系曲线。6.油嘴临界流动：指流体的流速达到压力波在流体界质中的传波速度，即声波速度时的流动状态。7.启动压力：随着压缩机压力的不断提高，当环形空间内的液面当将最终达到管鞋（注气点）处，此时的井口注入压力达到最高值称为启动压力。8.等值扭矩：用一个不变化的固定扭矩代替变化的实际扭矩，使其电动机的发热条件相同，则此固定扭矩即为实际变化的扭矩的等值扭矩。9.六分四清：六分：分层注水、分层采油、分层测试、分层研究、分层管理、分层改造；四清：分层采油量清、分层注水量清、分层压力清、分层出水量清。10.充满系数：表示泵的充满程度，其值为一个冲程内泵吸入液体与活塞让出体积之比11.泵效：实际产量与理论产量的比值。12.泵的沉没度：表示泵沉没在动液面以下的深度。13.折算液：把在一定套压下测得的液面折算成套管压力为零时的液面14.动液面：油井生产时，油套环空形成的液面。可用从进口算起的深度，也可用从油层中部算起的高度来表示其位置。15.静液面：关井后环形空间中液面恢复到静止（与地层压力相平衡）时的液面；可用从井口算起的深度，也可用从油层中部算起的液面高度来表示其位置。16.示功图：由载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。17.注水井指示曲线：稳定流动条件下注入压力和注水量之间关系曲线。18.吸水指数：表示单位住水压差下的日注水量。19.视吸水指数：日注水量与井口压力的比值。20.吸水剖面：在一定的注水压力下沿井筒各射开层段的吸水量分布。21.砾石填充：指将裂缝衬管或绕丝筛管下乳井内防砂层段处，用一定质量的流体携带地面选中的具有一定粒度的砾石，填充于管和油层之间，形成一定厚度的砾石层，以阻止油层砂粒流入井内的防砂办法。22.裂缝导流能力：油层条件下填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积。23.铺砂深度：单位面积裂缝内所含支撑剂的质量。24.地面砂比：支撑剂体积与与压裂液体积之比（或单位体积液体内所含支撑剂的质量）。25.地产倍数：压裂后的采油指数与压裂前采油指数的比值。26.水力功率：指在一定时间内，将一定质量的液体提升一定距离所需要的功率。27.水力压裂：利用地面高压泵组，以高粘液体以大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井(1)pslspppVVVVVRVV底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝，继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注的目的。28.酸岩反应速度：单位时间内酸浓度的降低值，或单位时间内岩石单位反应面积的溶蚀量。29.酸液有效作用距离：酸液由活性酸变为残酸之前，所流经裂缝的距离。30.面容比：岩石反应表面积与酸液体积之比。31.残酸：当酸浓度降低到一定浓度时（2－3％），基本上失去了对岩石的溶蚀能力。滤失百分数：压裂液滤失体积除以地面单元体积液在缝中的剩余体积。二、简答题1.简述采油工程的任务与目的。任务：通过一系列可作用于油藏的工程技术措施，使油、气畅流入井，并高效率的将其举升到地面进行分离和计量。目的：经济有效的提高油井产量和原油采收率。2．简述IPR曲线的类型、定义的油藏条件和渗流条件1）直线型IPR曲线（刚性水驱）在地层中为单相油流；油藏条件：2）组合型IPR曲线（饱和油藏）油藏中同时存在单相和两相流动；油藏条件：3）曲线型IPR曲线（溶解气驱）油气两相流；油藏条件：3．简述气液多相垂直管流的流动特征、流态类型、计算方法及其主要区别。在井筒中从低于饱和压力的深度起，溶解气开始从油中分离出来。这时，由于气量少，压力高，气体都以小汽泡分散在液相中，气泡直径相对于油管直径小很多。这种结构成为泡液。泡流的特点是：气体是分散相，液体是连续相；气体主要影响混合物密度，对磨擦阻力的影响不大；滑脱现象比较严重。当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，在井筒内将形成一段油一段气的结构，这种结构的混合物的流动成为段塞流。出现段塞后，大气泡托着油柱向上流动，气休的膨胀能得到较好的发挥和利用。但这种气泡举升液体的作用很象一个破漏的活塞向上推油，在段塞向上运动的同时，沿管壁还有油相对于气泡向下流动。虽然如此，在油气段塞结构情况下，油、气间的相对运动要比泡流小，滑脱也小，一般自喷井内。段塞流是主要的。随着混合物继续向上流动，压力不断下降，气相体积继续增大，炮弹状的气泡不断加长，逐渐由油管中间突破，形成油管中心是连续的气流二管壁为油环的流动结构，成为环流。在环流结构中，气液两相都是连续的，气体举油作用主要是靠磨擦携带。在油气混合物继续上升过程中，如果压力下降使气体的体积流量增加到足够大时，油管中流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，此时，绝大部分油都是以小油滴分散在气流中，这种流动结构成为雾流，雾流的特点是：气体是连续相，液体是分散相；气体以很高的速度携带液滴喷出井口；气、液之间的相对运动速度很小；气象是整个流动的控制因素。油井中可能出现的流形自下而上依次是：纯油液、泡液、段塞流、环流和雾流。计算多想垂直管流压力损失的方法：（1）磨擦阻力系数法、（2）orkiszewskI方法、（3）Beggs-Brill方法等。主要着别：1）磨擦阻力系数法：a不考虑液态和变化；b在无滑脱条件下计算混合物密度和重力损失；c把滑脱损失和加速度损失转化为摩擦损失，并用矿场实例数据计算磨擦损失系数2）orkiszewskI方法：a考虑液态变化；b在一定的流动形态下计算磨擦损失和重力损失；c把滑脱损失归纳到重力损失中。3）Beggs-Brill方法：a根据弗普劳德数FrN和入口含液量划分形态；分离液、间歇流和分散流，按三类流形建立流形分布图，并在分离流和间歇流之间增加了过渡区，处于过渡区的流动采用内插方法；b先按水平管流计算，然后采用倾斜校正系数校正成相应的倾斜管流；c既可用于水平管，也可用于垂直管和倾斜管的上坡与下坡运动.4．绘制地层油管、油嘴协调生产图，标出（1）协调生产点；（2）地层内压力损失；（3）井筒内压力损失。课本P66图2-225．分别以井底、井口微球节点说明油井节点分析的方法和应用。节点系统分析方法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的整个油井生产系统按不同的流动规律分成若干个流动子系统，在每个流动子系统的起始及衔接处设置节点。在分析研究各个子系统流动规律的基础上分析各子系统的相互关系及其各自对整个系统工作的影响，为优化系统运行参数和进行系统的调控提供依据。以井底为求解点：1）假定一组产量qo利用渗流方程，可计算得到井底流压Pwf与产量qo的曲线关系，这种表示油藏的IPR曲线，亦为井底节点的注入曲线。2）假定一组产量qo以分离器压力Psep为起点，通过水平或倾斜管流计算得到井口油压P，再通过井筒的多相垂直管流计算得到油管入口压力Pwh与产量关系曲线，为井底节点的流出曲线。3）将上述的两条曲线绘在同一坐标系中，其交点便为该系统在所给条件下，在井底的到的解，即在所给条件下可获得油井产量及相应的井底流压。以进口为求解点：1）假定一组流量，利用IPR曲线及油藏压力Pr为起点，可计算出不同产量下的Pwf，再利用多相垂直管流计算不同产量下的井口压力Pwh，从而得到以进口为节点时的注入曲线。2）假定一组产量qo,利用地面管流，可以分离器压力Psep为起点，可计算不同产量下的进口压力Pwh，则可得到进口节点的流出曲线Pwh~q3）将上述的两条曲线绘在同一坐标系中，其交点便为该系统在所给条件下的产量和呃进口压力。6．气举启动的方式及其原理原理：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。启动方式：油井停产时，井筒中的积液将不断增加，油管及套管中的液面在同一位置，当启动压缩机向油套环空中注入高压气体时，环空液面被挤压下降，随着压缩机压力的不断提高，环空内的液面终将达到管鞋处，高压气体进入油管后，由于油管液内混合液密度降低，液面不断升高，液流喷出地面，井底流压随着高压气体的进一步流入也将不断降低，最后达到一个协调稳定状态。7．气举凡尔工作原理在油管不同深度装上凡尔，当注入高压气体时，气体从凡尔孔进入油管，降低凡尔孔上部油管的混合液混合液密度，从而排除上部油管液体。当油管内的压力下降到某一界限的时候，凡尔关闭，高压气体又推动环空液面下行到第二个凡尔。打开凡尔的力：关闭凡尔的力：当F≥F时，凡尔打开保持凡尔打开的力：试图关闭凡尔的力：当F≤F时，凡尔关闭8．在给定产量和井口压力下确定注气点深度和注气量（1）根据要求的产量由IPR曲线确定相应的井底流压P（2）根据产量、油层中的气液比等以P为起点，按多相垂直管流向上计算注气点以下的压力分布曲线A。（3）由工作压力P计算环空气柱压力曲线B，此线与上步计算的注气点以下的压力分布曲线A的交点即为平衡点。（4）由平衡点沿注气点以下的压力分布曲线上移△P（0.5－0.7MPA）所得的点即为注气点，对应的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的油管压力P（5）注气点以上的总气液比为油层生产气液比与注入气液比之和。假设一组气液比，对每一个总气液比都以注气管压力为起点，利用多相管流向上计算油管压力分布曲线iD1,2i及确定油井口油管压力。（6）根据上部结果绘制总气液比与井口压力关系曲线，找出规定井口油管压力相对应的总气液比TGLR（7）从上步求得的总气液比中减去油层生产气液比可得到注入气液比，根据注入气液比和规定的产量就可算得需要的注入气量。