延大采油工程习题集及答案

采油工程习题集

第一章油井流入动态与井筒多相流动计算

一、名词解释

1、流入动态：油井产量与井底流动压力（简称流压）的关系。

2、IPR曲线：表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线。简称IPR曲线。

3、采油指数：是一个反应油层性质、厚度、流体参数、泄油面积、完井条件等的综合

指标。

4、流动效率：在相同产量下的理想生产压差与实际生产压差之比。

5、产液指数：指单位生产压差下的生产液量。

6、泡流：溶解气开始从油中分离出来，由于气量少，压力高，气体都以小气泡分散在

液相中，气泡直径相对于油管直径要小很多，这种结构的混合物的流动称为泡流。

7、流型：油气混合物的流动结构是指流动过程中油、气的分布状态，也称为流动型态，

简称流型。

8、段塞流：井筒内形成的一段油一段气的结构，这种结构的混合物的流动称为段塞流。

9、环流：形成油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构，这种流动称为环流。

10、雾流：在管壁中，绝大部分油都以小油滴分散在气流中，这种流动结构称为雾流。

11、滑脱：在气-液两相管流中，由于气体和液体之间的密度差而产生气体超越液体流动

的现象称为滑脱。

12、滑脱损失：出现滑脱之后将增大气液混合物的密度，从而增大混合物的静水压头。

因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。

13、质量流量：质量流量，即单位时间内流过过流断面的流体质量。

14、体积流量：单位时间内流过过流断面的流体体积。/=+q（

15、气相实际速度：实际上，它是气相在所占断面上的平均速度：真正的气相实际速度

应是气相各点的局部速度，

一生

v

g------

16、气相表观速度：假设气疝"占据了全部过流断面，这是一种假想的速度。q

17、滑脱速度：气相实际速度与液相实际速度之差称为滑脱速度。%=

18、体枳含气率（无滑脱含气率）：单位时间内流过过流断面的两相流体的总体积中气相

所占的比例。。〃

应=支=-^―=%

Q.Qg+Qi腺

19、真实含气率：真实含气率又称空隙率、气相存容比，两相流动的过流断面上，气相

面积所占的份额，故也称作截面含气率。

AAv

〃&=*=——=—

&AAg+vs

20、混合物密度：在流动的管道上，取一微小管段，则此微小管段内两相介质的质量与

体积之比称为混合物的真实密度。

P,==3+（1-4，）p,

21、持液率：计算倾斜管流时首先按水平管计算，然后进行倾斜矫正。

"⑹=〃/（0）3

22、摩擦系数：fm=猿.exp（s）

二、叙述题：

1、简述垂直气液两相流动的流型

答案要点：分为纯液流，泡流，段塞流，环流，雾流。

2、单相液流的压力损耗与多相垂直管流的压力损耗有什么区别？

答案要点：O1当油井的压力高于原油饱和压力时，井筒内流动着的是单相液体。单相管

流的能量来自液体的压力.其能量消耗于克服重力及摩擦阻力，在井筒中，井底压力大部分

消耗在克服液柱重力上。02多相垂直管流的压力损失除重力和摩擦阻力外，还有由于气流速

度增加所引起的动能变化造成的损失。在流动过程中，混合物密度和摩擦力岩程随气液体积

比、流速及混合物流动结构的变化而变化C

3、简述气液混合物在垂直管流中流动型态的变化

答案要点：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，气体都以小气泡分散在液相中，气泡直径相对于油管直径要小的多，称

为泡流。当混合物继续向上流动时，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，称为段塞流。随着混

合物继续向上流动，压力不断下降，气相体枳继续增大，泡弹状的气泡不断加长，并逐渐由

油管中间突破，形成油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构，称为环流。在油气混

合物继续上升过程中，当玉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，绝大部分油都以小油滴分散在气流中，

这种流动结构称为雾流。综上所述，油井中可能出现的流型自下而上依次为：纯油流、泡流、

段寒流、环流和雾流。

4、简述井筒压力分布计算步骤

答案要点：Oi选取合适的压力降作为计算的压力间隔，一般取0.5〜IMPa；

O2估计一个对应的深度增量；

计算该管段的平均温度、平均压力以及流体物性参数（溶解气油比、原油体积系数和

粘度、气体密度和粘度、混合物粘度、表面张力等）；

d计算该段的压力梯度；

Os计算对应于的该段管长（深度差、深度增量）；

d比较第（5）步与第（2）步的计算结果，两者之差超过允许范围，则以笫（5）步的计

算结果作为估算值，重复（2）〜（5）；

6计算该段下端对应的深度及压力；

©重复（2）〜（7）,直到各段的累加深度等于管长时为止。

第二章自喷与气举采油

一、名词解释：

1、自喷：油层能量充足时，利用油层本身的能量就能将油举升到地面的方式称为自喷。

2、嘴流：对自喷井，原油流到井口后还有通过油嘴的流动。

3、采油方法：将流到井底的原油采到地面上所采用的方法，其中包括自喷采油法和人工

举升两大类。

4、自喷采油法：利用油层自身的能量使油喷到地面的方法。

5、分层开采：在多油层条件下，为充分发挥各油层的生产能力，调整层间矛盾，而对各

小层分别控制开采。可分为单管分采与多管分采两种井下管柱结构。

6、节点系统分析：简祢节点分析。是指通过生产系统中各影响因素对节点处流入流出动

态的敏感性分析，进行综合评价，实现目标产量并优化生产系统。

7、普通节点：节点本身不产生于流量相关的压力损失。

8、函数节点：压力不连续的节点称为函数节点，流体通过该节点时，会产生与流量相关

的压力损失。

9、临界流动：流体的流速达到压力波在流体介质中的传播速度即声波速度时的流动状态。

10、气举采油：依靠从地面注入井内的高压气体，使井筒内气液混合物密度降低，而将

原油举升到地面的方法。

11、气举阀打开压力：对于套压控制阀，指在实际工作条件下，打开阀所需的注气压力；

12、试验架打开压力：确定了气举阀的打开压力和关闭压力，就须在室内调试装置上把

气举阀调节在某一打开压力，此压力相当于井下该气举阀所需的打开压力。

13、气举阀关闭压力：使气举阀关闭的就地（气举阀深度处）油压或套压。

14、转移压力：允许从较低的气举阀注气的压力，以实现从上一级阀转移到当前阀。

15、过阀压差：气体经过阀孔节流会产生压力损失，阀上、下游压差称为过阀压差。

16、老化处理：将阀置下老化器中，密闭加压，模拟井下承压加至2.987MPa,保持15min。

17、恒温处理：氮气压力受温度的影响很敏感，故调试过程中，需恒温以提高调试精度。

一、叙述题

1、人工举升或机械采油的方法是什么？

答案要点：当油层能量低不能自喷生产时，则需要利用一定的机械设备给井底的油流补

充能最，从而将油采到地面。

2、采油树的主要作用是什么？

答案要点：井内全部油管柱重量；密封油、套管之间的环形空间；控制和调节油井的牛.

产；录取油、套压力资料，测试，清蜡等日常管理；保证各项作业施工的顺利进行。

3、自喷井管理的基本内容是什么

答案要点：管好生产压差；Ch取全取准资料；CM呆证油井正常生产。

4、续气举设计所需基本参数有哪些？

答案要点：地层参数（包括地层压力、油藏温度、油井流入动态）；井筒及生产条件（包

括井深、油套管尺寸、地面管线尺寸、井口压力、分离器压力、注气设备能力、含水、生产

气油比）；PVT性质（包括油气水的高压物性参数）

5、注水开发过程中合理的工作制度是什么？

答案要点：Ch保证较高的采油速度；02保证注采平衡：保证注采指数稳定；证无水

采油期长；O应能充分利用地层能量，又不破坏地层结构；流饱压差合理

6、自喷井分层开采的原因是什么？

答案要点：多油层只用一个油嘴难以控制各小层，难使各小层均合理生产。因此在多油

第三章有杆泵采油

一、名词解释

1、有杆泵：利用抽油杆驱动的井下抽油泵。

2、静载荷：由抽油杆柱重力、液柱重力、沉没压力、井口回压在悬点上产生的载荷。

3、动载荷：抽油杆柱运动时由于振动、惯性以及摩擦在悬点上产生的载荷。

4、扭矩曲线：反映曲柄轴扭矩随曲柄转角的变化曲线称之为曲柄轴扭矩曲线，简称扭矩

曲线。

S、泵效：在抽油井生产过程中.泵的实际排量与理论排量的比值称为泵效,亦称泵的容

积效率。n=QQh,

6、充满程度：每冲次吸入泵内的原油（或液体）的体积与活塞让出体积的比值。。二名-

7、系统效率：有效功率与电机输入功率的比值。也VP

8、抽油设备：抽油机、抽油杆柱和抽油泵。’4

9、气动平衡：通过游梁带动的活塞压缩气包中的气体，把下冲程中做的功储存成为气体

的压缩能。在上冲程中被压缩的气体膨胀，将储存的压缩能转换成膨胀能帮助电动机做功。

10、机械平衡：以增加平衡重块的位能来储存能量，而在上冲程中平衡重降低位能来帮助

电动机做功的平衡方式。

11、理论排量：在一个冲程内，排出的液体体积为，熊的s排星为：144（力〃

每日的排量就成为理论排量。

12、光杆示功图：反映悬点载荷随其位移变化规律的图形。实际抽油井的光杆（地面）示

功图由动力仪测得。

二、叙述题

1、有杆泵分为哪几类：

答案要点：分为常规有杆泵和地面驱动螺杆泵。

2、常规型游梁式抽油机的工作原理是什么：

答案要点091：动力机将高速旋转运动经皮带传递纶减速箱，经减速箱减速后，再由曲

柄连杆机构将旋转运动变为游梁的上下摆动，挂在驴头上的悬绳器带动抽油杆做上下往亚运

动。

3、管式泵的特点是什么？

答案要点：结构简单、成本低；泵径大，排量大；检泵时需起出油管，修井工作量大。

1、杆式泵的特点：

答案要点：检泵不需起出油管，检泵方便；结构复杂，制造成本高；排量小。

2、抽油机平衡方式：

答案要点：分为气动平衡和机械平衡。气动平衡：通过游梁带动的活塞压缩气包中的气

体，把下冲程中做的功储存成为气体的压缩能。在上冲程中被压缩的气体膨胀，将储存的压

缩能转换成膨胀能帮助电动机做功。机械平衡：以增加M衡重块的位能来储存能量，而在上

冲程中平衡重降低位能来帮助电动机做功的平衡方式。

3、提高泵效的措施：

答案要点：选择合理的工作方式；合理利用气体能量及减少气体影响；使用油管锚；改

善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能，并采取防砂、防腐、防蜡等措施。

4、游梁式抽油机分类可以分为哪几类？

答案要点：游梁式抽油机可以分为常规型，前置型和变型三种类型。其中常规型和前置

型是基本的类型。

5、管式泵的特点和应用范围是什么？

答案要点：特点：结构简单、成本低；泵径大，排量大；检泵时需起出油管，修井工作

量大。应用范围：下泵深度不大、产量较高的井。

6、泵的工作原理是什么？

答案要点：活塞上下运动一次称为一个冲程，分为上冲程和下冲程。每分钟内完成上下

冲程的次数称为冲次。悬点（或活塞）在上下死点间的位移，称为光杆冲程（或活塞冲程）。

7、光杆的作用是什么？

答案要点：连接驴头钢丝绳与井下抽油杆，并同井口盘根配合密封井口。对其强度和表

面光洁度要求较高。

8.玻璃钢抽油杆的主要优缺点是什么？

答案要点：主要优点：耐腐蚀，寿命长：重量轻，密度不到钢的1/3,悬点载荷小、耗

能低；弹性模量小，可实现超冲程，泵效高。

主要缺点：价格贵，比普通钢抽油杆贵约65〜80%,承受压应力、耐温、耐磨能力低等。

9、简述抽油机不平衡的原因及后果。

答案要点：原因：上下冲程中悬点载荷不同，电动机在上下冲程做功不相等。

后果：上冲程中电动机承受着极大的负荷，而在下冲程中抽油机带着电动机运转，造成电

动机功率的浪费，降低电动机的效率和寿命。

02由于上、下冲程载荷的不均衡，使抽油机激烈振动，破坏曲柄旋转速度的均匀性，影响抽

油装置的使用寿命。

10、简述扭矩曲线及其应用。

答案要点：扭矩曲线，反映曲柄轴扭矩随曲柄转角的变化曲线称之为曲柄轴扭矩曲线。

应用：检查是否超扭矩工作；。2判断并调整平衡。抽油设计中，一般都以上下冲程电机做

功相等作为标准来设计平衡。检验和调整平衡时，常以上下冲程的峰值扭矩相等为标准。

11、影响泵效的因素：

答案要点：泵工作的三个基本环节：活塞让出体积，原油进泵，原油从泵内排出。影响

因素有：O1抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩。气体和充不满。。3漏失。

12、振动载荷的影响：

答案要点：埋论分析和实验研究表明：由抽油杆柱振动引起的伸缩使活塞冲程究竟是增

加还是减小，取决于抽油杆柱自由振动与悬点摆动引起强迫振动的位相配合。

13、有杆抽油系统的设计原则是什么？

答案要点：以油藏供液能力为依据•，以油藏与抽油设备的协调为基础，最大限度地发挥

设备和油藏潜力，使抽油系统高效而安全地工作。

14、有杆抽油系统工况分析的内容有哪些？

答案要点：Oi了解油层生产能力及工作状况，分析是否已发挥了油层潜力，分析、判断

油层不正常工作的原因。了解设备能力及工作状况，分析设备是否适应油层生产能力，了

解设备潜力，分析、判断设备不正常的原因。分析检查措施效果。

15、简述抽油井计算机诊断技术的应用。

答案要点：O1计算各级抽油杆顶部断面上的应力；02计算各级抽油杆顶部断面上的应力；03

判断油井潜能：O计算活塞冲程和泵效；O检验泵及油管锚的机械状况；。6计算和绘制扭矩

曲线，并进行平衡和功率的计算与分析。

第四章无杆泵采油

一、名词解释

1、无杆泵采油：用电缆或高压液体将地面能量传输到井下，带动井下机组工作把原油

抽至地面。

2、井下多级离心泵的特性（表征其工作状况）：排量、压头、功率、效率与转速之间的

关系。

3、泵的排量：泵在单位时间内输送的液体体积。

4、泵的压头（扬程）；单位质量流体通过泵增加的能量，也称为有效压头或扬程，它反

映了泵的出口和入口流体的压力变化。

5、泵的功率：电机传给叶轮的功率，称为泵的轴功率。

6、泵的效率（泵效）：泵的有效功率与泵轴功率之比。

7、泵的有效功率：泵内流体获得的功率。

8、转速：泵轴在单位时间内的转数。

9、保护器：是利用井液与电机油的密度差异，以防止井液进入电机造成短路而烧毁电

机的装置。

10、沉降式分离器：是靠重力分异进行油气分离的，其效果较差，适合于气液比低于

10%的井。

11、旋转式分离器是靠旋转时产生的离心力进行油气分离的，分离效果较好，在吸入口

气液比低于30%的范围内使用，分离效果可达90%以上。

12、控制柜：用于控制潜油电泵的启动、停机及电机和电缆系统的短路、电机过载或欠

我的自动保护。

13、泵的特性曲线：指排量、压头、功率、效率与转速之间的关系曲线。

14、水力泵：包括水力活塞泵和水力射流泵（水力喷射泵），是一种靠液压传动的无杆

抽油设备，

15、水力射流泵：是利用射流原理将注入井内的高E动力液的能量传递给井下油层产出

液的无杆水力采油设备。

16、气蚀：流体的静压力随其流速增加的平方而下降，在高流速下静压力将下降到流

体的蒸汽压。这个降低的压力降导致蒸汽穴的形成。因此叫做气蚀。

二、叙述题

1、潜油多级离心泵和普通的地面离心泵相比较，在结构上有什么样的特点？

答案要点：直径小，级数多，长度大。。潮向卸载，径向扶正。泵吸入口装有特殊

装置，如油气、油砂分离器。O泵出口上部装有单流阀和泄油阀。

2、潜油电机是什么，其主要特点是什么？

答案要点：潜油电机是一般是两极三相鼠笼式异步感应电动机，与其它异步电动机工作原

理相同。其主要特点是，外形呈细长型；定子和转子分节：电机内充满专用润滑油，起源滑、

冷却、增强电机绝缘性能和平衡电机内外压力的作用。

3、电泵举升方式的主要优点：

答案要点：排量大；操作简单，管理方便；能较好地运用于斜井、水平井和海上采油；

在防蜡方面有一定的作用，

4、电泵举升方式的主要缺点：

答案要点：下入深度受到限制；比较昂贵，初期投登高；作业费用高和停产时间过长；

电机、电缆易出现故障；口常维护要求高。

5、水力泵的结构和工作原理是什么？

答案要点：结构：主要由液马达、泵和主控滑阀三部分组成。

工作原理：动力液地面加压；油管或专用管输送动力液至液马达处；动力液驱动液马达；

滑阀控制机构换向；液马达做往复运动；液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动；原油被

增压举升。

6、螺杆泵采油的特点：

答案要点：优点：地面装置简单，安装方便，价格低，投资少；泵效高、节能；适应高

含气井适应粘度范围广；允许井口有较高回压；适应高含砂井；螺杆泵可下在斜直井段，适

应于从式井组和水平井。

缺点；定子为橡胶材料，寿命低，容易损坏；与有杆泵相比，总压头较小。

7、简述保护器的四种基本功能。

答案要点：O】保护器通过连接外壳和传动轴，把泵和电机连接起来。Ch保护器装有止推

轴承，以吸收泵轴的轴向推力。03隔离井液与电机油，同时使井筒.电机的压力保持平衡。04

允许电机运行时温度升高圻造成的电机油热膨胀以及停机后电机油的收缩。

8、潜油电缆与普通电缆相比，有哪些特点？

答案要点：根据油井的需要，电缆长度可由几百米到几千米，在施工中要求起下方便，

而且不易损坏。。腰求耐油、气、水，耐高温、高压。0>3电缆终端有与电机插配的特殊密封

接头-电缆头。04为满足油井对机组尺寸的要求，潜油电缆一般采用圆型和扁型、扁型和扁

型迷接在一起的发合结构。要能适应施工和环境温度，进行起下作业时，电缆保护套层不

破裂。

9、电潜泵油井生产系统包括哪几个系统？

答案要点：油层流动系统。02井筒流动系统。。潜油离心泵系统。

10、电泵油井生产系统包括哪几个系统？

答案要点：OI油层子系统；。2井筒子系统；03井下电泵机组子系统；04地面出油管线子

系统。井下泵组了系统的工作规律可用特性曲线来确定，但必须根据含水、气量等影响泵的

工作特性的有关参数进行校正。

口、电泵油井生产系统设计的主要任务是什么？

答案要点：确定下泵深度、选择泵效最高的泵型；。2泵的实际排量。最佳排量范围内；

03进泵气液比低于8%,

12、水力活塞泵的分类条件有哪些？

答案要点：Ch按系统井数分，有单井流程系统、多井集中泵站系统、大型集中泵站系统；

。2按动力液循环分，主要有闭式循环方式、开式循环方式；。3按动力液性质分，有原油动力

液、水基动力液。

13、简述水力活塞泵油井生产系统设计方法。

答案要点：O】决定开式或闭式系统；。2决定是否放气；03选择合适的井下装置；O,系统

工况参数确定；。5决定建设泵站还是单井系统：06选择地面泵组；。7设计动力液系统.

14、简述螺杆泉的工作原理。

答案要点：靠空腔排油，即转子与定子间形成的一个个互不连通的封闭腔室，当转子转动时，

封闭空腔沿轴线方向由吸入端向排出端方向运移。封闭腔在排出端消失，空腔内的原油也就

随之由吸入端均匀地挤到排出端。同时，又在吸入端重新形成新的低压空腔将原油吸入。

第五章注水

一、名词解释

1、水质：对注入水质量所规定的指标，包括注入水中的矿物盐、有机质和气体的构成与

含量以及水中悬浮物含量与粒度分布等，是储层对外来注入水适应程度的内在要求。

2、指示曲线：稳定流动条件下，注入压力与注水量之间的关系曲线。

3、吸水指数：单位注水压差下的日注水量。

吸水指数二日注水量二日注水量

注水压差流压-静压

4、视吸水指数：日注入量与井口压力的比值。

5、比吸水指数：吸水指数与地层有效厚度的比值。

主要用于不同地层吸水能力的对比分析。

6、相对吸水量

在同一注入压力下，某一层吸水量占全井吸水量的百分数。它表示了各小层相对吸水能

力的大小。

配注误差:型嘿黑警及，］。0%

7、配注误差：设计注水垃

配注误差为正：实际注水量未达到设计注水量，称欠注；配注误差为负：实际注水量超

过配注量，为超注。

8、过滤速度：指在单位时间内，从单位面积滤池通过的水量，m/ho

9、分层注水指示曲线：是注水层段注入压力与注入量的相关曲线。

10、嘴损曲线：配水嘴尺寸、配水量和通过配水嘴的节流损失三者之间的关系曲线，由实

验室模拟实验确定。

11、注水井调剖：为了调整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系数，改善水驱效果，

向地层中的高渗透层注入者剂，堵剂凝固或膨胀后，降低高渗层的渗透率，迫使注入水增加

对低含水部位的卵油作用，这种工艺措施称为注水井调剖。

二、叙述题

1、目前作为注水用的水源主要有几种？

答案要点：四种。分别是地面水源；来自河床等冲积层的水源；地层水水源；油层采出

水。

2、现场上常用的水质处理措施有几种？

答案要点：O】沉淀；。2过滤；Os杀菌；脱氧；Q曝晒：。6含油污水处理。

3、注水过程中油层伤害的因素？

答案要点：主要原因：注入水与储层性质不配伍或配伍性不好、水质处理及注水工艺不

当；注入水与地层水小配伍；注入水与储层岩石矿物小配伍对地层的伤害；注入条件变化；

不溶物造成地层堵塞。

1、污水回注优点是什么？

答案要点：①污水中含表面活性物质，能提高洗油能力；②高矿化度污水回注后，不会

使粘土颗粒膨胀而降低渗透率；③污水回注保护了环境，提高了水的利用率。

5、影响吸水能力的因素

答案要点：（1）与注水井井下作业及注水井管理操作等有关的因素

（2）与水质有关的因素（①腐蚀结垢；②微生物，如SRB菌、铁菌等）；③泥砂等杂质；

④不稳定盐类，如重碳酸盐）

（3）组成油层的粘土矿物遇水后发生膨胀

（4）注水井地层压力上升

6、防止吸水能力下降的措施

答案要点：提高井下作业质量；保证水质符合要求；加强注水系统管理。

7、改善吸水能力的措施

答案要点：压裂增注：压裂规模不宜过大，并注意裂缝方位，以免引起水窜，降低波及

效率。

酸化增注：对无机堵塞物.通常用盐酸或土酸处理，也可根据油层具体情况采用其它酸处理

方法，如醋酸缓冲：对有机堵塞物（藻类和细菌），通常用杀菌剂.

注入防膨剂：包括无机盐类、无机物表面活性剂、离子型表面活性剂、无机盐和有机物

混合的处理剂。

8、污水回注应解决的问题有哪些？

答案要点：处理后的污水应达到注水水质标准；02水在设备和管线中既不产生玮塞性

结垢，又不产生严重腐蚀；。3和地层水不起化学反应生成沉淀，以免堵塞油层。

9、油田生产对注水水质的基本要求是什么？

答案要点：注水引起的油层损害主要是堵塞、腐蚀和结垢三大类型。控制悬浮固体浓

度与粒径；02控制腐蚀性介质（溶解氧、C02、H2S）；03控制含油量；控制细菌含量：

硫酸盐还原菌（SRB）、铁细菌、腐生菌（TGB）；控削水垢的形成。

10、简述最常用的脱氧方式。

答案要点：地面水中总是溶有一定量的氧，有的水源还含有碳酸气和硫化氢气体。氧是

造成注水系统腐蚀的最主要最直接的因素。化学除氧：最常川的是亚硫酸钠；。2气提脱氧

（天然气逆流冲刷）：真空脱氧。气提脱氧和真空脱氧都属于物理法脱氧，达不到最终的

含氧指标时，应采用化学除氧或其它措施来弥补。

11、简述除油的原因与方法。

答案要点：采出水中含有少量滴状的悬浮油（100〜200mg/L）,且这些油粒的直径很小

（浮油粒度中值＞100pm、分散油粒度中值10〜100口m、乳化油粒度中值＜10pm）。重力

分离和气体浮选（气浮法）是基本的除油方法，必要时可加混凝剂。O】重力分离：大多数水

处理设备使用重力分离；。2气体浮选：把小直径气泡注入到水中，气泡与悬浮在水流中的油

滴接触，使它们像泡沫一样上升到水面。

12、论述注水地面系统的流程及每部分的作用。

答案要点：Ch注水站。主要作用：将来水升压，以满足注水井对注入压力的要求：工艺

流程：来水进站一计量一水质处理一储水灌一泵出；主要设施：A储罐：储备作用、缓冲作

用、分离作用；B高压泵组；C流量计：D分水器。Ch配水间。作用：调节、控制和计量一

口注水井注水量：主要设施：分水器、管汇、压力表、流量计。03注水井。作用：提供使供

注水量进入地层的通道；主要设施：井口装置、井下管柱。

13、论述注水井投注程序及目的。

答案要点：排液一洗井一试注一正常注水

Oi排液:

目的：清除油层内的堵塞物，在井底附近造成适当的低压带，为进水创造有利条件，并利用

部分弹性储量，减少注水井排或注水井附近的能量损失，有利于注水井排拉成水线。

Q洗井：

目的：把井筒内的腐蚀物、杂质等污物冲洗出来，避免油层被污物堵塞。

03试注：

目的：确定能否将水注入油层、录取资料、注水措施。

04专注：

按配注要求正常注水。

14、堵塞储层孔道的原因有哪些？

答案要点：铁的沉淀：主要是氢氟化铁和硫化亚铁；02碳酸盐沉淀：注入水溶解有碳

酸氢钙、碳酸氢镁等不稳定盐类时，水中游离的二氧化碳、碳酸氢根及碳酸根在一定的条件

下，保持着一定的平衡关系：。03•押+部堀）虹画［诔:*21阳网产物均会造成油层堵塞。04粘

土膨张。

15、目前分层吸水能力的测试方法有几类？

答案要点；两类。。】测定注水井的吸水剖面；是在注水过程中直接进行分层测试。

16、简述放射性同位素载体法测吸水剖面。

答案要点：Oil）测基线-自然伽马；。2水中加入放射性同位素（如Zn65、AgllO等），

正常注水；沿井筒测放射性强度（吸水剖面）；O计算相对吸水量。

17、如何判断封隔器的密封性？

答案要点：①第（最上）一级封隔器失效的判断。正注井：油、套压平衡；或注水量突

然增加，油压相应下降（或稳定），套压上升。合注井：油、套压平衡；改正注后，套压随

油压变化而变化。②第一级以下各级封隔器密封性的判断。若油压下降（或稳定），套压不

变，注水量上升，哪一级不密封，则要通过分层测试来验证。

18、简述新投注井水嘴选择方法。

答案要点：。用745-5定压单流阀等组成的注水管柱进行投球测试；。2整理出分层及

全井指示曲线（按实测井口注水压力绘制）；。3用各层段配注量在分层指示曲线上查得各层

的配注压力；O用已确定的井口压力减分层配水压力就可得各层的井口嘴损；Os根据各层需

要的嘴损和配注量，在相应的结损曲线上即可查得应选用的水嘴大小和个数。

19、简述示踪剂检测的作用，要求和类型。

答案要点：示踪剂：能随流体运动，易溶且在低浓度下仍可被检测，用以指示溶解它的

液体在多孔介质中的存在、流动方向或渗流速度的物质；作用：检验地层中有无裂缝或高渗

透层的存在，评价堵水、调剖效果；要求：在地层中的背景浓度低、滞流量少，与地层矿物

不反应，与地层中的流体酌伍，化学和生物稳定性好，易检出、灵敏度高，兀毒、安全、对

测井无影响，来源广、成本低；类型：放射性示踪剂和化学示踪剂。

20、论述调剖的方法。

答案要点：水井调剖封堵高渗透层可使用单液法或双液法，O1单液法：向油层注入一种液体，

液体进入油层后，依靠自身发生反应，随后变成的物质可封堵高渗透层，降低渗透率，实现

堵水。单液法常用堵剂：石灰乳、睢酸溶胶、铝冻胶、硫酸、水包稠油。。2双液法：向油层

注入由隔离液隔开的两种可反应（或作用）的液体。当将这两种液体向油层内部推至一定距

离后，隔离液变薄至不起隔离作用时，两种液体就会发生反应（或作用），产生封堵地层的

物质。由于高渗透层吸入更多堵剂，故封堵主要发生在高渗透层，达到调剖的目的。双液法

常用堵剂：沉淀型堵剂、凝胶型堵剂、冻胶型堵剂、胶体分散体型堵剂。

第六章水力压裂技术

一、名词解释

1、水力压裂：常简称为压裂，指利用水力作用使油层形成裂缝的方法，是油气井增产、

注水井增注的一项重要技术措施，不仅广泛用于低渗透油气藏，而且在中、高渗油气藏的增

产改造中也取得了很好的效果。

2、地应力：指赋存于地壳岩石中的内应力。

3、地应力场：地应力在空间的分布。

4、破裂压力梯度：地层破裂压力与地层深度的比值。W，=务

5、闭合压力（应力）：使裂缝闭合的压力，理论上等于最小主应力。

6、分层压裂：分压或单独压开预定的层位，多用于射孔完成的井。

7、裂缝的方位：裂缝的延伸（扩展）方向。

8、压裂液：压裂过程中，向井内注入的全部液体。

9、水基压裂液：以水为基础介质，与各种添加剂配制而成的压裂工作液。

10、交联剂：能将溶于水中的高分子链上的活性基团以化学链连接成三维网状型的结构，

使聚合物水溶液形成水基交联冻胶压裂液。

11、闭合压力：使裂缝闭合的压力，理论上等于最小主应力。

二、叙述题

1、简述岩石的破坏及破坏准则。

答案要点：脆性与塑性岩石：在外力作用下破坏前总应变小于3%的岩石叫脆性岩石，

总应变大于5%的岩石叫塑性岩石，总应变介于3〜5%的岩石叫半脆性岩石。

岩石的破坏类型：拉伸破坏；剪切破坏；塑性流动。其中拉伸破坏与剪切破坏.主要发生在脆

性岩石。塑性流动主要发生在塑性岩石。

2、简述压裂液的作用,

答案要点：按泵注顺序和作用，压裂液可分前置液、携砂液和顶替液。其中，携砂液是

压裂液的主体液。前置液的作用：造缝、降温；Ch携砂液的作用：携带支撑剂、延伸造缝、

冷却地层；03顶替液的作用：中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有预防砂卡的作用；

注完携砂液后要用顶替液将井筒中全部携砂液替入裂缝e,以提高携砂液效率和防止井筒沉

砂。

3、简述压裂液的性能及要求。

答案要点：滤失少；悬砂能力强；摩阻低；稳定性；配伍性；低残渣；易返排；货源广、

便于配制、价钱便宜。

4、压裂液有哪几种类型？

答案要点：水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液、醇基压裂液、胶束压

裂液。

5、简述常用破胶剂及其作用。

答案要点：主要作用：是使压裂液中的冻胶发生化学降解，由大分子变成小分子，有利

于压后返排，减少对储集忌的伤害。

常用的破胶剂：包括酣、氧化剂和酸。生物酶和催化氧化剂系列是适用于21〜54C的低温

破胶剂；一般氧化破胶体系适用于54〜93而有机酸适用于93℃以上的破胶作用。

6、影响支撑剂选择的因素有哪些？

答案要点：（1）支撑剂的强度：一般地，对浅地层（深度小于1500m）且闭合压力不

大时使用石英砂；对于深层且闭合压力较大时多使用陶粒；对中等深度（2000m左右）的

地层一般用石英砂，尾随部分陶粒。

（2）粒径及其分布：在低闭合压力下，大粒径，但出砂地层应筛选，以防止地层砂进入裂

缝堵塞孔道；在深井中，不宜使用粗粒径砂。

（3）支撑剂的类型。

（4）其它因素：如支撑剂的嵌入、密度以及颗粒圆球度等。

7、简述泡沫压裂液的特点。

答案要点：泡沫压裂液实际上是一种液包气乳化液，或者说泡沫是气体分散于液体中的

分散体系。气体主要用M或C02o泡沫压裂液具有易返排、低滤失、对储集居伤害小等优

点。不足之处在于压裂施工中需要较高的注入压力、特殊的设备装置、施工难度大与投入经

费高C

适用于低压、低渗、强水敏性地层。

8、支撑剂的性能有哪些要求？

答案要点：Ol粒径均匀，密度小；。2弓虽度大，破碎率小；圆度和球度高；04杂质含量

少；来源广，价廉。

9、压裂效果评价参数有哪几个？

答案要点：增产倍数；。嵋产原油量；。媚产有效期。

10、油井压裂后的生产动态如何？

答案要点：O1压裂后油井持续增产，递减曲线平缓；02压裂后油井持续高产，递减速度

与压裂前大致相同；03产量暂时上升，时间从1-2个月至几个月不等，然后按处理前的递

减趋势下降；O压裂后不增产，仍以原来的状况生产。

11、简述压裂施工的程序。

答案要点：Q循环：检查地面设备、井口、井下管柱畅通情况；。2试压：检查地面高压

管线、井口及连接螺纹是否漏失；03投球及胀封隔器；试挤：掌握地层吸液能力；05压裂：

。6加支撑剂：。7替挤：注顶替液；反洗或活动管柱。

12、压裂施工工序的准备工作需要哪些方面？

答案要点：O1井况调查：地面设备及设施如井场、道路、井架、采油树、不压井装置等，

井下情况如井内落物、试井情况、油层出砂情况、井底砂面高度、压井液、水质等。

02器材与物质准备：压裂设备、压裂液、支撑剂、大罐、井下工具等。

清理井筒、下管柱、换装井口、连接管线、布置井场（摆放车辆）等。

d安全设施：消防车、灭火器材等。

13、简述压裂选井的原则。

答案要点：在油层渗透性和含油饱和度低的地区，应优先选择油气显示好，孔隙度、

渗透率较高的井；Ch有油气显示，但试油结果较差的井；。3油气层受污染或被堵塞的井；04

注水见效区内未见效的并；注水未见效区内应选择油层与注水层位一致的井；。6储量大、

连通好、开采状况差的地区的井；。7不能满足配产配注的油水井。

14、简述压裂选层的原则。

答案要点：Ch油层要有足够的含油量，即含油饱和度要高；02油层要有充足的能量，即

要有足够的地层压力；岩石的渗透性要好，油层具有一定的地层系数。一般地层系数最好

大于0.15Mm2-m；CU压裂后能在井底附近地层形成一条或数条高渗透裂缝通道。

15、评价与优选压裂液的方法是什么？

答案要点：依据油藏温度、压力、岩性、物性、敏感性分析（以水敏为主，碱敏、酸

敏和速敏分析）、地下原油性质、地层水类型及矿化度等储层特性，确认选用压裂液类型及

其所属的温度段（＜70℃为低温、70〜120C为中温，＞120℃为高温）；O在此前提下，结合

压裂工艺要求（如高砂比或端部脱砂压裂）完善或重新研制新的压裂液配方；。3对诸多压裂

液配方进行实验室性能试验评价，检验它们对储层的伤害；O从上述评价试验结果中选出最

优压裂液；O现场试验应用，再次改进提高。

第七章酸处理技术

一、名词解释：

1、酸化：靠酸液的化学溶蚀作用以及向地层挤酸时的水力作用来提高地层渗透性能的工

艺措施。

2、酸洗：将少量酸液注入井筒内，清除井简中酸溶性颗粒和钻屑及结垢等，并疏通射孔

孔眼。

3、酸液溶蚀能力：被溶蚀的岩石体积与参与反应的酸液体积之比。

4、化学腐蚀；金属表面与其它物质直接发生纯化学作用而引起的破坏。单纯的化学腐蚀

很少。

5、电化学腐蚀：金属与电解质溶液作用所发生的腐蚀。采油工程中的腐蚀过程通常是电

化学腐蚀。

6、物理腐蚀：金属由于单纯的物理溶解作用所引起的破坏。

7、基质酸化：在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井

筒附近较大范围内油层的渗透性。

8、酸压：在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层内形成裂缝，通过酸液对裂缝壁

面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。

9、表面反应：酸液中的H+在岩面上与碳酸盐岩的反应，称为表面反应。

10、离子的扩散作用：由于离子浓度差而产生的离子移动。

11、反应速度：单位时间内酸浓度的降低值。

12、面容比：岩石反应表面积与酸液体积之比。

13、鲜酸：未与岩石发生化学反应的酸。

14、余酸：鲜酸反应后还有一定反应能力的酸液。

15、活性酸：鲜酸和余酸的总称。

16、残酸：完全失去活性，没有反应能力的酸。

17、裂缝的有效长度：活性酸的有效作用距离内仍具有相当导流能力的裂缝长度

18、活性酸的有效作用距离：酸液由活性酸变为残酸之前所流经裂缝的距离。

19、前置液酸压：酸压中，用高粘液体当作前置液，先把地层压开裂缝，然后再注入酸液。

20、土酸：由10〜15%的盐酸和3%〜8%的氢氟酸构成的混合酸。

二、叙述题

1、简述酸化的原理。

答案要点：通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，恢

复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。

2、酸化类型分为哪几类？

答案要点：酸洗：将少量酸液注入井筒内，清除井筒中酸溶性颗粒和钻屑及结垢等，并

疏通射孔孔眼。

基质酸化（常规酸化，孔隙酸化，解堵酸化）：在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依

靠酸液的溶蚀作用恢复或提高并简附近较大范围内油层的渗透性。

酸压（压裂酸化，酸化压裂）：在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层内形成裂

缝，通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。

3、碳酸盐岩地层酸处理目的是什么：

答案要点：解除孔隙、裂缝中的堵塞物质，或扩大沟通油气岩层原有的孔隙和裂缝，提高油

气层的渗流性。

酸化是碳酸盐岩地层首选的增产措施，首选酸液是盐酸。

4、影响酸岩反应速度的因素有哪些？

答案要点：］）面容比：面容比越大，反应速度也越快。（2）酸液的流速：酸岩的反应

速度随酸液流动速度的增加而加快。（3）酸液的类型：强酸比弱酸的反应速度快。（4）盐酸

浓度：鲜酸：未与岩石发生化学反应的酸。余酸：鲜酸反应后还有一定反应能力的酸液。活

性酸：鲜酸和余酸的总称。残酸：完全失去活性，没有反应能力的酸。（5）温度。（6）压力。

（7）其它影响因素。岩石的化学组分、物理化学性质、酸液粘度等。提高酸化效果的措施：

降低面容比，提高酸液流速，使用稠化盐酸、高浓度盐酸和多组分酸，以及降低井底温度等。

5、简述盐酸与碳酸盐岩的反应过程。

答案要点；①酸液中的H+传递到碳酸盐岩表面；②H+在岩面与碳酸盐进行反应；③反

应生成物Ca2+、Mg?+和CO?气泡离开岩面。

6、简述碳酸盐岩基质酸化的设计步骤。

答案要点：Oi确定地层破裂压力：02确定挤酸排量（为安全起见，挤酸排量不超过不压

开地层的最大排量的90%］；03确定最大施工压力（即泵压，通常最大注入压力按破裂压力

与酸液静液柱压力之差估算）：04确定酸液类型（根据地层条件，可能使用盐酸与其它酸组

成的混合酸）；。6确定酸液用量：一般为酸液穿透距离内孔隙体积的2〜4倍。经验值为0.4、

2.5m3/mo。6计算增产量；。羟济评价；。8方案优选。

7、简述酸压的作用原理。

答案要点：靠水力作用形成裂缝；靠酸液的溶油作用把裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平

的表面，停泵卸压后，裂健壁面不能完全闭合，具有较高的导流能力，可达到提高地层渗透

性的目的。

8、酸压与水力压裂有什么异同？

答案要点：相同点：基本原理和目的相同。不同点：实现其导流性的方式不同。

9、控制酸液滤失的方法和措施有哪些？

答案要点：固相防滤失剂：。2前置液酸压：。3胶化酸。

10、增加酸液有效作用距离的方法或措施有哪些？

答案要点：分析：d在地层中产生较宽的裂缝；。2采用较高的排量；03采用尽可能小的

滤失速度：04较低的氢离子有效传质系数。

矿场措施：

03采用前置液酸压的方法以增加裂缝宽度

6采用泡沫酸、乳化酸或胶化酸等以减少氢离子传质系数

03适当提高排量及添加防滤失剂以增加有效酸液深入缝中的能力

11、用具有一定粘度的前置液造缝具有哪些优点？

答案要点：采用前置液破裂地层形成裂缝，并在裂缝壁面形成滤饼，可以降低活性酸

的滤失；。2冷却井筒和地层，减缓酸液对油管的腐蚀，降低酸岩反应速度，增大酸液有效作

用距离。

12、简述前置液酸压设计的作用机理。

答案要点：Ch减少了裂缝的面容比，从而降低酸液的反应速度，增大酸的有效作用距离；

02前置液预先冷却了地层，岩石温度下降，能起缓蚀作用；。3粘度很小的酸液不会均匀地把

高粘前置液顶替走，而是在高粘液体中形成指进现象，由于减少了接触表面积，一方面降低

了漏失量，另一方面又减缓了酸液反应速度。

13、论述前置液酸压设计步骤。

答案要点：O1计算裂缝几何尺寸；简化认为：裂缝的几何尺寸由注入的前置液造成；02

计算缝中酸液温度。一般设计中可简化为在某一平均温度下的酸的反应：03计算酸液有效作

用距离；O酸压后裂缝导流能力的计算。一般计算中先求山在壁面上均匀溶蚀的缝宽，然后

再考虑裂缝在应力作用下的导流能力FRCDo。5增产比的计算。

14、简述土酸酸化设计步骤。

答案要点：确信处理井是由于油气层损害造成的低产或低注入量；根据室内岩心实

验确定适宜的处理液配方；包括能清除损害、不形成二次沉淀酸液及添加剂等；。3确定注入

压力或注入排量，施工压力是以井底压力低于破裂压力为原则的；确定处理液量，一般都

用经验方法。

15、论述影响土酸处理效果的因素及提高土酸处理效果的方法。

答案要点：（1）影响土酸处理效果的因素：O】在高温油气层内由于HF的急剧消耗，导

致处理的范围很小；d土酸的高溶解能力可能局部破坏岩石的结构造成出砂；Ch反应后脱落

下来的石英和粘土等颗粒随液流运移，堵塞地层。

（2）提高土酸处理效果的方法

就地产生氢氟酸：

将氟化铉水溶液与有机脂（乙酸甲脂）注入地层，一定时间后有机脂水解生成有机酸

（甲酸），有机酸与氟化核作用生成氢氟酸。

利用粘土矿物的离子交换性质，交替顺序地注入酸溶液与氟化镂溶液，在粘土颗粒上就

地产生氢氟酸（自生土酸）。

Q使用替换酸，如应用最多的氟硼酸，氟硼酸水解后生成氢氟酸。

03国外还采用了互溶剂一土酸处理等新工艺。

16、高浓度盐酸处理的好处是什么？

答案要点：①酸岩反应速度相对变慢，有效作用范围增大；

②单位体积盐酸可产生较多的C02,利于废酸的排出；

③单位体枳盐酸可产生较多氯化钙、氯化镁，提高了废酸的粘度，控制.「酸

岩反应速度，并有利于悬浮、携带固体颗粒从地层中排出；

④受到地层水稀释的影响较小。

17、盐酸处理的主要缺点是什么？

答案要点：Oi与石灰岩反应速度快，特别是高温深井，由于地层温度高，盐酸与地层作

用太快，因而处理不到地层深部；。2盐酸会使金属坑蚀成许多麻点斑痕，腐蚀严重；03H

含量较高的井，盐酸处理易引起钢材的氢脆断裂。

18、甲酸和一算的优缺点分别是什么？

答案要点：优点：常用的有机弱酸是甲酸和乙酸，反应速度比同浓度的盐酸要慢几倍到

十几倍，主要用于高温深井。

缺点：溶蚀力小，与碳酸盐作用生成的盐类，在水中的溶解度较小。一般甲酸的浓度不

超过10%,乙酸不超过15%。

19、乳化酸的优缺点分别是什么？

答案要点：

优点：①粘度较高，能形成较宽的裂缝，减少裂缝的面容比，有利于延缓酸岩的反应速

度。

②酸滴不会立即与岩石接触，油酸乳状液可把活性酸携带到油气层深部，犷大了酸处理

的范围。

③酸液并不与井下金属设备直接接触，可很好地解决防腐问题。

缺点：摩阻较大，施工注入排量受到限制。

20、酸处理对井层的选择有什么要求？

答案要点：①优先选择钻井过程中油气显示好、试油效果差的井层。

②优先选择邻井高产而本井低产的井层。

③对于多产层的井，一般应进行选择性（分层）处理，首先处理低渗透地层。对于老井，

应临时堵塞开采程度高、油藏压力已衰减的层位，选择处理开采程度低的层位。

④靠近油气或油水边界的井，或存在气水夹层的井，应慎重对待，一般只进行常规酸化，

不宜进行酸压。

⑤对套管破裂变形，管外串槽等井况不适宜酸处理的井，应先进行修复，待井况改善后

再处理。

第八章复杂条件下的开采技术

一、名词解释

1、机械清垢：清除积垢还可用机械方法，如应用特殊的工具或设备对积垢进行高压水

射流，钻、铲、刮、捣碎等处理，可以清除设备和管线中的积垢，但目前还难以用于清除近

井地层中的积垢。

2、骨架砂：骨架砂一股为大颗粒的砂粒，主要成分为石英和长石等。

3、填隙物：是环绕在骨架砂周围的微细颗粒（微粒），主要成分为粘土矿物，也包括石

英、长石等其他非粘土矿物微粒。

4、裸眼砾石充填防砂：生产层段采用裸眼完成，裸眼扩孔后，正对出砂层段下入绕丝

筛管，然后再进行砾石充填。

5、焦化防砂：向油层提供热能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄

层。

6、石蜡：常为板状或鳞片状或带状结晶，相对分子质量为300〜500,分子中C原子

数是16〜35,以正构烷垃为主，熔点50℃左右。

7、微晶蜡：多呈细小的针状结晶，相对分子质量为500-700,分子中的C原子数

是36〜64,以环烷烧为主，熔点是60〜90

8、机械清蜡：用专门工具刮除油管壁上的蜡，并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法。

9、热力清蜡：利用热能提高液流和沉积表面的温度，熔化沉积于井筒中的蜡。

10、电热清蜡：把电缆随油管下入井筒中或采用电热杆，接通电源后，电缆或电热杆放

出热量即可提高液流和井笥设备的温度，熔化沉积的石蜡，从而达到清蜡的作用。

11、热化学清蜡：利用化学反应产生的热能来清蜡，

12、热流体循环清蜡：通过热流体（如水或油等）在井筒中的循环传热给井筒流体，提

高井筒流体的温度