石油工程概论复习提纲

各章知识要点第二章油藏流体的物理性质1.石油的成分：烷烃(C5～C16)、环烷烃、芳香烃组成2.天然气的分类：矿藏-气藏气、油藏气、凝析气；汽油蒸汽含量-富气、干气；硫含量-酸气净气3.饱和蒸气压：在一定温度下，气液两相共存的压力。4.泡点压力：在一定温度下，开始从液相中分离出第一批气泡时的压力。5.露点压力：在一定温度下，开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力。6.溶解油气比：用接触脱气法得到的地层原油溶解气量的标准体积与地面脱气原油的体积之比。7.地层原油体积系数：原油在地下的体积Vf与其在地面脱气后的体积Vs之比，又称原油地下体积系数。8.地层原油两相体积系数：当油藏压力低于泡点压力时，在给定压力下地层油和其释放出的气体的总体积与地面脱气原油体积之比。9.地层原油压缩系数：在温度一定的条件下，单位体积地层油随压力变化的体积变化率。也可以理解为：压力每降低1MPa，1m3地层原油体积的膨胀值。10.影响溶解油气比：①油气性质，油气密度差异越小，地层油的溶解气油比越大②压力③温度、地层原油体积系数：①组成②溶解气油比③油藏温度④油藏压力、地层原油压缩系数：①组成②溶解气油比③温度④压力、地层原油两相体积系数：、原油粘度：①组成②溶解气油比③温度④压力等的因素。第3章油藏岩石的物理性质1.孔隙度：指岩石孔隙体积Vp与岩石外形体积Vr之比。孔隙度用Φ表示2.绝对孔隙度岩石总孔隙体积或绝对孔隙体积与岩石外表体积或视体积的比值；有效孔隙度3.流体饱和度：单位岩石孔隙体积中某种流体所占的比例。4.采收率5.岩石的压缩系数：油藏压力每降低1MPa，单位体积油藏岩石内孔隙体积的变化量。6.岩石的渗透性：在一定的压差作用下，储层岩石让流体在其中通过的性质。其大小只取决于岩石本身，而与实验流体、压差等无关。7.有效渗透率：多相流体共存时，岩石允许每一相流体通过的能力。8.相对渗透率：多相流体共存时，每一相的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。9.典型油水相对渗透率曲线A区：Sw≤SwiB区：SwiSw1-SorC区：Sw≥1-Sor；10.润湿性：当存在两种非混相流体时，其中某一相流体沿固体表面沿展或附着的倾向性。11.接触角（润湿角）：过气液固或液液固三相交点对两非混相流体界面所作的切线和密度较大的流体与固体表面所夹的角。第四章油田开发设计基础1.油藏驱动方式的类型、能量、条件及各自的开采特征：1、弹性驱动：依靠油藏流体和岩石的弹性能量为主要驱油能量的驱动方式。油藏投入开发～油层压力开始下降～液体、岩石体积发生膨胀～储油层的孔隙体积缩小～原油被排挤到生产井中；2、溶解气驱动：主要依%100原始含油饱和度残余油饱和度原始含油饱和度采收率fapaVV＝fepeVV＝1rwroKK靠原油中分离出天然气的弹性膨胀能量驱油的驱动方式。油层压力低于饱和压力～溶解在原油中的天然气将从原油中分离出来～天然气体积发生膨胀～原油被排挤流入井；3、水压驱动：依靠边底水和（或）注入水为主要驱油动力的驱动方式。地层压力高于饱和压力～边底水和（或）注入水～将原油驱入油井；4、气压驱动：主要靠气顶气的膨胀能或注入气驱油的驱动方式。5、重力驱动：依靠原油在油层内存在位差而具有的重力驱油能量驱油的方式。当一个油藏的油层倾角比较大或油层厚度大时，重力驱动才能发挥作用。2.注水方式：注水井在油藏所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。3.边缘注水：将注水井布在含水区内或油水过渡带上，以及含油边界以内不远处进行注水开发。4.切割注水：利用注水井排将油藏切割成若干个区（或块），每个切割区作为一个独立的开发单元进行注水开发。5.面积注水：将注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地布置在整个含油面积进行开发。6.画出四点法、五点法、七点法、九点法、反九点法及正对式线状注水井网示意图：7.开发层系：指由一些独立的、上下具有良好的隔层、油层性质相近、驱动方式相近、具有一定的储量及生产能力的油层组合而成的开发单元。8.为什么要划分开发层系？其划分原则是什么？答：意义（1）合理划分开发层系，有利于充分发挥各类油层的作用，从而缓和层间矛盾，改善油田开发效果。（2）划分开发层系后，可以针对不同层系的特殊要求设计井网和进行地面生产设施规划和建设。（3）划分开发层系，可以提高采油速度，加速油田生产，缩短开发时间，并提高投资回收期。（4）划分开发层系，能更好地发挥采油工艺手段的作用，进行分层注水、分层采油和分层控制的措施。原则：（1）多油层油田，如具有以下地质特征时，原则上不能合并到同一开发层系中（2）每套层系应具有一定的厚度和储量，保证每口井具有一定的生产能力，并达到较好的经济指标。（3）一个开发层系上下必须具有良好的隔层，在注水开发过程中层系间能严格分开，上下层系不会串通和干扰。9.油田开发方案包括哪些内容？答：油田地质情况，储量计算，开发原则，开发程序，开发层系、井网、开采方式和注采系统，钻井工程和完井方法，采油工艺技术，地面集输系统，开发指标，经济评价，方案实施要求。10.油田开发调整包括哪些内容？答：①立足现有井网层系的综合调整，主要为各种工艺措施调整；②井网层系调整；③开发方式调整。第五章油藏动态分析方法1.表皮效应：由于钻井、完井或增产措施的影响，使得井筒附近地层渗透率不同于油层，流体流过这些地层时产生一个附加压降，这种现象叫做表皮效应。2.续流：在压力恢复试井中，由于井筒内的气体和液体的可压缩性，油井关井后地面流量为零，而地层流体继续流入井筒，这种现象叫续流。3.井筒存储：在压降试井中，油井一开井，首先流出井筒的是原先在井筒中受压缩的流体，而地层流体则静止不动，这种现象称为井筒存储。4.压降试井：新井或油井关井时间较长，地层中压力分布稳定后，油井以定产量进行生产，测量井底压力随时间变化的试井方法。5.产量递减率：单位时间内产量递减的百分数。6.开发效果与水驱曲线的关系：（1）预测油田生产过程中的含水率、产油量、产水亮、累积产油量以及采出程度等与开发时间的关系；（2）预测油藏最终采收率。bWaNpplglg第六章钻井方法及工艺1、钻井方法有哪些？其特点是什么？目前最常用的是哪种钻井方法？答：钻井方法：1.人工掘井、2.人力冲击钻井法、3.顿钻钻井法（特点：优点：起、下钻费时少，设备简单；缺点：(1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的；(2)钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢；(3)不能进行井内压力控制；(4)只适用于钻直井。）、4.旋转钻井法【最常用】（1.转盘旋转钻井法：特点：①钻杆完成起下钻具、传递扭矩、为钻头施加钻压、提供洗井液的入井渠道等任务；②钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率；③在破岩的同时，井底岩屑被清除出来；④提高了钻井速度和效益。2.井底动力钻具旋转钻井法特点：①转动钻头的动力由地面移到井下，直接接在钻头之上；②钻柱的功能只是给钻头施加一定的钻压、形成洗井液通路和承受井下动力钻具外壳的反扭矩；③井底动力钻具的动力是由电源或地面泥浆泵提供的、通过钻柱内孔传递到井下的具有一定动能和压力的洗井液流体或交流电。）、5.连续管钻井法（特点：(1)连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了时间和劳动量；(2)在起下钻时仍能保持洗井液的正常循环(3)由洗井液直接提供破岩钻进的能量，大大提高了能量的有效利用率；(4)为全自动化控制提供了很好的条件；(5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。）；2、钻井的基本工艺过程包括哪几个环节？答：钻前准备、钻进和完井3、概念：钻井、洗井、接单根、起下钻、固井、完井。4、钻头类型及其破岩机理。答：(1)刮刀钻头工作原理：工作时其刀翼在钻压作用下吃入岩石，并在扭矩作用下剪切破碎岩石。(2)牙轮钻头工作原理：牙轮钻头在钻压和钻柱旋转的作用下，牙齿压碎并吃入岩石，同时产生一定的滑动而剪切岩石。当牙轮在井底滚动时，牙轮上的牙齿依次冲击、压入地层，这个作用可以将井底岩石压碎一部分，同时靠牙轮滑动带来的剪切作用削掉牙齿间残留的另一部分岩石，使井底岩石全面破碎，井眼得以延伸。(3)金刚石钻头破岩形式：破磨和铣削。5、钻井设备组成部分及每部分主要功能。答:1、起升系统功能：①下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼②起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。2、旋转系统功能:保证在洗井液高压循环的情况下给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求；3、循环系统功能：①从井底清除岩屑；②冷却钻头和润滑钻具。4、驱动与传动系统功能：产生动力，并把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘。5、气控系统功能：确保对整个钻机各个工作机构及其部件的准确、迅速控制，使整机协调一致的工作。6、井控系统功能：控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。6、钻柱的主要功能及组成部分。答：主要功能：传递扭矩、施加钻压、输送洗井液、延伸井眼、起下钻头、特殊作业；组成部分：①方钻杆②钻杆与钻杆接头③钻铤。第七章钻进工艺技术1.何谓门限钻压、压持效应？答：钻压(W)与钻速(Vm)(直线ab段)的关系：的W0称为门限钻压；压持效应：由于井内洗井液柱所形成的静液压力大于地层压力，使得岩屑被压持在井底不易脱离的现象。2.影响钻速的洗井液性能有哪些？它们是如何影响的？答：洗井液密度、粘度、固相含量及其分散性等性能指标对钻速都有明显的影响。(1)洗井液密度对钻速的影响洗井液密度↗，压持效应↗，钻头的破碎效率↘，钻速↘。(2)洗井液粘度对钻速的影响洗井液粘度↘，循环系统的压耗↘，钻头喷嘴的压降↘，射流对井底的冲击作用↗，改善清岩效果，钻进速度↗。(3)洗井液固相含量及其分散性对钻速的影响固相含量增加会降低钻进速度和钻头、泥浆泵寿命；小于lμm的胶体颗粒越多，对钻速的影响越大3.何谓平衡压力钻井？其优点是什么？答：在井内洗井液压力与地层压力相平衡的条件下)(0WWVm进行钻进的钻井称为平衡压力钻井；优点：有效地保护油、气层不受洗井液的侵污，保证油气井的生产能力，同时保证较高的钻进速度，缩短建井周期，降低钻井成本。4.何谓高压喷射钻井？设计的理论依据是什么？有几种工作方式？答：基本原理：使用新型喷射式钻头，改善井底流场，提高水力清岩效率，并使水力作用与机械破碎相结合，提高钻进速度与进尺。三种不同的喷射钻井工作方式：(1)最大水功率理论及其工作方式(2)最大冲击力理论及其工作方式(3)最大喷射速度理论。5.何谓优选参数钻井？其目标函数是什么？答：优选参数钻井就是当钻一口井时，在对本地区已钻井的有关资料进行科学分析及总结的基础上优选出各钻进参数，以使该井的钻速更快、成本更低的一种钻井技术；目标函数：杨格(YoungF．S)：6.影响钻井的主要因素有哪些？哪些为可变因素？哪些为不可变因素？答：1、不可变因素：指已经客观存在、无法改变的因素，如所要钻进地层的岩石物理机械性质、地质构造、地下压力分布及地层中的流体性质等。2、可变因素：指可以人为的选择和改变的因素，如钻头和钻具、钻压、转速、水力参数、洗井液性能及洗井技术等。7.造成井斜原因？答：1．地质条件对井斜的影响a、沉积岩大都是非均质的，具有典型的各向异性b、平行于层理方向的岩石强度大，破碎比较困难c、由于岩性的变化、软硬交错而引起井斜。2．下部钻柱弯曲对井斜的影响3．钻井设备安装不合适，钻具本体弯曲，丝扣歪曲等也会引起井斜8.名次解释：井斜角：井眼轴线的切线与铅垂线之间的夹角；方位角：井眼轴线在水平面上投影的切线与正北方向的夹角(顺时针方向)；井斜变化率：指单位井眼长度井斜角变化值；方位变化率：指单位井眼长度方位角变化值。9.刚性满眼钻具是如何防斜的？答：防斜原理：使钻头上面的一段钻铤具有尽可能大的刚度和大的直径，与井眼保持较小的间隙，以便在钻进过程中受钻压作用时不易弯曲，并保持钻柱始终居于井眼中心，使钻头轴线与井眼轴线基本一致，迫使钻头沿着原来的井眼方向钻进。10.钟摆钻具是如何纠斜的？答：利用斜井内切点以下钻铤重量所产生的横向力将钻头推向井眼下侧，以达到减小井斜的目的。11.洗