石油工程概论 考试题及答案

中国石油大学远程教育学院(北京)在测试期结束时石油工程概论学习中心：_ _ _ _ _ _名称：_ _ _ _ _ _学生编号：_ _ _ _ _ _一、总结题(共8项，每项15分，任选4项，共60分)(总结题请根据知识提示结合课件组织回答，每个题目不少于400字。你不能靠复制知识点来得分。)选择标题编号：1.阐述井身结构的主要内容，陈述每一内容所包含的具体知识，并绘制基本井深结构图。答：井身结构是指一组套管和水泥环的组合，它们的轴线由不同的直径、深度和功能形成，并胶结在环形空间内。包括井内套管层数、各种套管直径、下入深度和管外水泥返出深度，以及用于钻相应井段的钻头直径。(1)井身结构的组成和功能：井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和每层套管外的水泥环组成。导管：在井筒结构中运行的第一层套管称为导管。其功能是保持井口附近的表层。(2)表层套管：井筒结构中的第二层套管称为表层套管，通常为几十到几百米。下入后，水泥浆用于固井并返回地面。其作用是隔离上部不稳定软地层和水层。(3)技术套管：表层套管和油层套管之间的套管称为技术套管。在钻井过程中，遇到高压油、气、水层、漏层、坍塌层等复杂地层时，钻到目标地层的套管。它的等级取决于复杂地层的数量。其功能是隔离难以控制的复杂地层，并保持钻井工作顺利进行。油层套管：井身结构中最内层的套管称为油层套管。油层套管的下入深度取决于油井的完井深度和完井方法。一般情况下，固井水泥需要返回最上面的油气层顶部100 150米。其功能是隔离油、气、水层，为长期油气开采建立通道。水泥返出高度：指固井过程中，水泥浆沿套管、井壁和环空返出面到转盘平面的距离。2.简述绝对渗透率、有效渗透率和相对渗透率的定义，以及绝对渗透率的影响因素？绝对渗透率：岩石孔隙中只有一种流体(单相)时测得的渗透率，流体与岩石没有任何物理化学反应，流体流动符合达西直线渗流定律。有效渗透率33，360当多相流体流经多孔介质时，某一流体的渗透率称为该流体的有效渗透率，也称为相渗透率。相对渗透率33，360当多相流体流经多孔介质时，某一流体在饱和状态下的渗透系数与介质的饱和渗透系数之比称为相对渗透率，是一个无量纲量。影响绝对渗透率的因素有：岩石粒度；(2)孔隙的横截面形状和孔隙的连通性；(3)水泥的含量；岩石裂缝。3.阐述了油藏的驱动能量和类型，并对国内某油藏进行了实例分析。答：一般油藏驱动类型可分为五类：1)弹性驱动：依靠油藏岩石和流体弹性膨胀能的原油驱动模式。2)溶解气驱：当储层压力低于饱和压力时，从溶解气中分离出来的气泡膨胀，将油推到井底。3)水力驱动：当水库有边水和底水时，将形成水力驱动，可分为刚性水力驱动和弹性水力驱动。4)气动驱动：当储层中有气顶时，气顶中的压缩气体是驱油的主要能量，是气动驱动，可分为刚性气驱动和弹性气驱动。5)重力驱动：对于没有原始气顶的饱和或不饱和油藏答：上升冲程活塞上升，移动阀关闭，泵筒内的压力下降。当泵筒内的压力低于泵入口压力时，固定阀打开，液体进入泵内，井口排出活塞，释放泵筒内的液体体积(如图A所示)。向下冲程-活塞下降，泵筒中的压力上升，游动阀打开，固定阀关闭，液体从泵排放到活塞上方的油管中，井口排放光杆进入的液体量(如图b所示)。(a)上行冲程；(b)下行冲程；1-行走阀；双活塞；3-线性；4-固定阀5.阐述了水力压裂增产增注的原理和水力压裂的工艺流程。答：水力压裂是增加油气井产量/注水井注入量的重要技术措施。当地面高压泵组以大大超过地层吸收能力的布置将高粘性液体注入井中，并且在井底部附近抑制了超过钻孔壁附近的地应力和岩石抗拉强度的压力时，在地层中形成裂缝。随着带有支撑剂的液体注入裂缝，裂缝逐渐向前延伸。这样，在地层中形成足够长度和一定宽度的填砂裂缝。由于其高渗透能力，石油和天然气可以顺利流入井筒，从而增加产量和注入量。6.简要描述在石油工业中哪些类型的水通常被苏林分类？不同水类型的沉积环境有什么不同？判断方法是什么？答：鱼素分类将天然水分为四种类型：硫酸钠水型(Na2SO4)、碳酸氢钠水型(碳酸氢钠)、氯化镁水型(氯化镁)和氯化钙水型(氯化钙)。油田用水主要是碳酸氢钠(碳酸氢钠)和氯化钙(氯化钙)。地表水主要是硫酸钠(Na2S04)。7.阐述了影响泵效的因素及提高泵效的措施。答：影响泵效的因素：1)地质因素：包括油井出砂、过量气体、油井结蜡、原油粘度高、油层有腐蚀性水、泵部件硫化氢气体腐蚀等。2)设备因素：泵的质量、衬套和活塞之间的间隙等。3)工作风格的影响。提高泵效的措施包括：1)采取有效的防砂措施，减少砂粒对泵的磨损，减少泄漏的影响，减少井内的泥沙沉积，减少油流入井内的阻力，同时降低泵效。2)选择合理的工作模式。对于低粘度的常规抽油井，应选择大冲程、小冲程数、小泵径的抽油井，这样不仅可以减少气体的影响，还可以减少悬点的交变载荷。对于原油较稠的井，一般选择大冲程、大泵冲程和小冲程，以减小原油通过阀座孔的阻力以及原油与杆柱和管柱之间的阻力。对于连续注入和泵送的井，采用大冲程、大冲程数和大泵送通道，快速泵送可增加对井的诱导注入能力。3)确定合理的泵深度和合理的潜水深度。4)使用油管锚来减少冲程损失。5)使用井下油气分离和井口套管放气装置，减少气体的影响。8.解释压裂液的定义和性能？答：压裂液是流体矿山使用的流体(气体、蒸汽、石油、淡水、盐水、热水等)。)在开采过程中获得高产并采用压裂措施。它主要由前置液、携砂液和驱替液组成。在实际压裂过程中，压裂液一般有以下要求：滤失量小，前置液和携砂液的综合滤失系数110-3m/min 1/2；(2)悬浮砂的能力强。一般认为，压裂液的粘度为50 150兆帕。(3)低摩擦；(4)稳定性好；与地层岩石和流体的相容性好；低残留；容易返回；货源广泛，准备容易，价格低廉。二、作文题(40分)结合自己的专业，谈谈石油工程的内容、任务和未来发展趋势钻井是石油工程的领导者。指利用专业设备和技术，在预先选定的地面位置向下或向一侧钻一定直径的孔，达到地下油气层的工作。钻井的发展经历了四个过程：人工挖掘、人工冲击钻井、机械钻井和旋转钻井。钻井工程是油气勘探开发的主要手段，对油气勘探开发的成败起着决定性的作用。作为勘探开发的第一步，先进的钻井技术、核技术、良好的钻井液体系和配套的完井方法是提高油气勘探成功率、发现油气田、成功满足甲方施工要求的重要保证。目前，世界上新的钻井技术主要有定向井、水平井和大位移井技术。分支井技术；深井和超深井技术；深海钻井技术；欠平衡钻井技术；小井眼钻井技术；地质导向钻井技术；柔性连续油管钻井技术；从目前全球钻井项目来看，钻井服务的主要发展方向如下：1)提高单井产量水平，如分支井、丛式井等。单井控制的排油面积越来越大，节约了成本，简化了操作程序。2)广泛使用井下遥测仪器，如MWD/LWD工具、旋转导向钻井系统(RSS)、垂直钻井系统(如Power-V系统)等。使井下轨迹更加可控，以满足陆地/海洋钻井的各种需求；3)简化钻井施工程序，如套管钻井技术、连续油管钻井技术和顶驱系统。这些工具和技术的开发和应用极大地简化了钻井过程，节约了钻井施工成本。4)老井再利用技术，如老井侧钻、加深，利用现有井身结构，通过优化设计等措施，对原有低产井进行改造。二、对采油工程的认识采油工程是油田开发过程中，根据开发目标，通过生产井和注水井对油藏采取的所有工程技术措施的总称。研究了提高油井产量和原油采收率的各种工程技术措施的理论、工程设计方法和实施技术。通过一系列可应用于油藏的工程技术措施，油气可以高效地进入井底并被举升至地面进行分离和计量，从而经济有效地提高油井产量和原油采收率。目前，主要的采油方法有气举、有杆泵和有杆泵。随着人类工业化的深入，由于不断的开采，分布在世界各地的油田的油藏压力不断降低。为了开采更多的原始底层，一般采用各种增产措施来提高油田的原油产量，如酸化工艺、压裂工艺、油井解堵、油井化学堵水、注水井调剖、注水井降压增注、注水井封堵等。三、对水库工程的认识油藏工程主要是研究油藏流体性质和流体运动规律的方法。一般包括油藏物理、油藏渗流力学、试井解释、数值模拟、油藏动态分析方法等。主