采油工程考试题库及答案

采油工程考试题库及答案一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在自喷井中，原油从井底流到井口主要依靠的能量是（）。A.地层压力B.注水压力C.原油本身的弹性膨胀能和气体的膨胀能D.抽油泵的抽吸作用2.下列哪种流型在垂直管流中，气相作为连续相，液相呈液滴分散在气相中？（）A.泡流B.段塞流C.环雾流D.混沌流3.Vogel方程主要用于描述（）。A.单相油的流入动态B.溶解气驱油藏的IPR曲线C.水驱油藏的IPR曲线D.多相流的垂直管流压力梯度4.在抽油机悬点载荷计算中，最大载荷通常发生在（）。A.上冲程开始瞬间B.上冲程中间C.下冲程开始瞬间D.下冲程中间5.下列哪种采油方式属于气举采油？（）A.利用电潜泵将液体举升B.利用气体膨胀能将液体举升C.利用杆柱往复运动将液体举升D.利用流体静水压力将液体举升6.抽油泵的泵效是指（）。A.理论排量与实际排量之比B.实际排量与理论排量之比C.有效功率与输入功率之比D.输入功率与有效功率之比7.电潜泵（ESP）中，用于将电能转换为机械能的部件是（）。A.分离器B.保护器C.电机D.电缆8.在水力活塞泵系统中，动力液是通过（）输送到井下的。A.油管B.套管C.油套环形空间D.专用输油管线9.螺杆泵（PCP）工作时，转子和定子的接触线形成（）。A.一系列封闭的腔室B.一个连续的通道C.离心空间D.往复运动空间10.下列关于抽油机平衡的叙述，正确的是（）。A.平衡是为了减小减速箱扭矩的波动B.平衡是为了增加冲程长度C.平衡是为了提高泵的吸入能力D.平衡是为了减少抽油杆的重量11.注水井中，用来吸水并防止地层砂堵塞的完井方式通常是（）。A.裸眼完井B.射孔完井C.砾石充填完井D.衬管完井12.在节点系统分析中，解节点通常选择在（）。A.井底B.井口C.分离器D.泵吸入口13.造成抽油杆柱断脱的主要疲劳破坏形式是（）。A.静拉伸断裂B.交变载荷下的疲劳断裂C.压缩失稳D.磨损断裂14.下列哪种酸液常用于碳酸盐岩地层的酸压？（）A.土酸B.盐酸C.氢氟酸D.硝酸15.压裂增产的主要机理是（）。A.降低原油粘度B.清除井底污染C.形成高导流能力的人工裂缝D.提高地层压力16.在抽油机井中，示功图的横坐标通常表示（）。A.载荷B.位移C.时间D.压力17.电潜泵机组的保护器主要作用是（）。A.保护电机免受井液侵蚀B.保护电缆绝缘C.平衡泵内压力D.分离气液18.下列哪种情况适合采用间歇气举？（）A.产量高、液气比高B.产量低、液气比高C.产量高、液气比低D.产量低、液气比低19.抽油机减速箱曲柄轴的扭矩计算中，瞬时扭矩主要取决于（）。A.悬点载荷和曲柄转角B.悬点载荷和冲程长度C.电动机功率和冲次D.平衡块重量和结构20.下列关于地层出砂机理的叙述，错误的是（）。A.流体流速超过临界流速会导致出砂B.岩石胶结疏松容易出砂C.只有砂岩地层才会出砂D.生产压差过大会导致剪切破坏出砂21.在自喷井管理中，油嘴直径与产量的关系通常是（）。A.油嘴直径越大，产量越小B.油嘴直径越大，产量越大C.油嘴直径变化不影响产量D.关系不确定，取决于油藏压力22.水力压裂支撑剂的主要作用是（）。A.腐蚀岩石B.携带压裂液C.保持裂缝开启D.降低破裂压力23.抽油杆柱在下行过程中，如果发生弯曲，主要发生在（）。A.杆柱上部B.杆柱下部C.整个杆柱D.中和点以下24.下列哪种完井液对地层的伤害最小？（）A.高密度泥浆B.清水C.油基泥浆D.盐水（配伍性好）25.电潜泵选型设计时，泵的排量应（）。A.等于设计产量B.大于设计产量C.小于设计产量D.视井深而定26.气举采油中，连续气举的注气点通常在（）。A.井底B.静液面附近C.工作阀位置D.井口27.下列哪种方法可以用来诊断抽油泵的漏失？（）A.测量套压B.测量动液面C.测示功图D.测量产液指数28.螺杆泵采油中，定子橡胶的溶胀主要是由（）引起的。A.原油中的沥青质B.原油中的天然气C.原油中的地层水D.高温高压29.在注水井中，指示曲线（吸水曲线）向压力轴偏移，说明（）。A.地层吸水能力增加B.地层吸水能力下降C.仪表误差D.注水管柱漏失30.下列关于射孔参数的描述，正确的是（）。A.孔密越大越好B.孔径越大越好C.相位角影响流动效率D.射孔深度对产能无影响二、多项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上是符合题目要求的。多选、少选、错选均不得分）1.影响自喷井油压的主要因素有（）。A.井底流压B.油管内气液两相流密度B.油管内摩擦阻力D.套管压力2.抽油机井示功图分析中，典型的故障图形包括（）。A.气体影响B.充不满C.抽油杆断脱D.活塞上行遇阻3.电潜泵采油的优点包括（）。A.排量范围大B.适应高扬程C.管理方便，易于自动化D.不受气液比影响4.下列哪些参数会影响抽油泵的充满系数？（）A.泵吸入口压力B.原油中溶解气油比C.冲次D.泵挂深度5.水力压裂液的主要功能有（）。A.携带支撑剂B.形成裂缝并延伸裂缝C.降低地层温度D.降低滤失量6.造成电潜泵机组损坏的常见原因有（）。A.电机过热B.电缆绝缘损坏C.泵内气锁D.电压波动7.下列属于防砂方法的有（）。A.筛管完井B.砾石充填C.化学固砂D.压裂防砂8.节点系统分析中，流入节点通常可以设置在（）。A.井底B.井口C.射孔段中部D.分离器入口9.抽油机平衡方式主要有（）。A.气动平衡B.旋转平衡（曲柄平衡）C.复合平衡D.液压平衡10.下列哪些因素会导致注水井吸水能力下降？（）A.水质不合格，造成地层堵塞B.地层压力上升C.注水系统压力波动D.井底杂质堆积11.螺杆泵采油系统常用的驱动方式包括（）。A.地面电机驱动B.潜油电机驱动C.液压驱动D.柴油机直接驱动12.下列关于地层伤害的描述，正确的有（）。A.固相侵入是主要伤害机理之一B.毛细管效应可能导致水锁C.岩石润湿性改变会影响相对渗透率D.所有伤害都是不可逆的13.气举采油中，气举阀的作用包括（）。A.注入气体B.卸载油管内液柱C.控制注气深度D.防止套管高压14.抽油杆柱组合设计的原则包括（）。A.满足强度要求B.尽量减轻杆柱重量C.考虑腐蚀环境D.必须使用同一种材质15.采油工程方案设计通常包括哪些内容？（）A.完井工程设计B.人工举升方式选择C.注水工艺设计D.增产措施设计三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分。请将答案填写在题中的横线上）1.油井流入动态关系曲线简称________曲线，它表示了井底流压与产量的关系。2.在垂直管流多相流计算中，Beggs-Brill方法主要用于计算________压力梯度。3.抽油机的四连杆机构包括曲柄、连杆、游梁和________。4.抽油泵的柱塞在上冲程过程中，固定阀（游动阀/固定阀）________，吸入液体进入泵筒。5.电潜泵的级数越多，泵产生的________越高。6.气举采油中，根据注气方式的不同，可分为连续气举和________气举。7.在水力压裂设计中，裂缝的导流能力主要取决于支撑剂的________和铺置浓度。8.示功图是由悬点载荷和________两个参数绘制而成的封闭曲线。9.抽油杆柱的应力范围通常用________百分比来表示，是衡量杆柱工作安全性的指标。10.地层岩石的________系数是衡量岩石在应力作用下发生变形或破碎的难易程度。11.酸化作业中，土酸通常是由盐酸和________混合而成的，用于处理砂岩地层。12.在节点系统分析中，解节点的压力和流量必须同时满足________和流出节点的流动特性。13.螺杆泵的转子通常由________钢制成，表面镀硬铬。14.注水井试井中，霍勒法用于分析地层的________系数。15.防砂工艺中，机械防砂主要是利用________阻挡地层砂产出。16.抽油机井的“三抽”设备是指抽油机、抽油杆和________。17.电潜泵变频器的主要作用是调节电源的________，从而改变泵的转速。18.采油指数的定义是单位生产压差下的________。19.在自喷井中，油嘴的作用是控制生产压差和调节________。20.井底砂面上升会导致井底流动压力________。四、简答题（本大题共6小题，每小题10分，共60分。要求简明扼要，条理清晰）1.简述Vogel方程的应用条件及其在无因次IPR曲线中的表达式含义。2.请分析抽油机井产生“气锁”现象的原因及其对泵效的影响，并提出相应的解决措施。3.简述电潜泵（ESP）采油系统的主要组成部分及其各自的功能。4.什么是节点系统分析？请说明利用节点系统分析进行油井生产系统设计的基本步骤。5.简述水力压裂支撑剂的选择原则，并对比石英砂与陶粒支撑剂的性能差异。6.解释抽油机悬点最大载荷和最小载荷的计算公式中各主要参数的物理意义（如,公式）。五、计算分析题（本大题共4小题，共90分。要求写出必要的计算过程、公式代入及结果说明）1.（20分）某溶解气驱油藏一口生产井，测得目前地层压力=20MPa，对应产量(1)利用Vogel方程计算该井的最大潜在产量（即或）。(2)绘制该井的IPR曲线示意图，并计算当井底流压=10(3)若保持产量q=（注：Vogel方程：）2.（25分）某抽油机井采用常规复合平衡方式，已知：下泵深度L=泵径D=56mm（柱塞截面积冲程S=3m抽油杆柱在空气中的总重=30000采出液混合密度=900油管内径与抽油杆外径的环形空间截面积=；忽略惯性载荷和摩擦载荷，只考虑静载荷。(1)计算作用在柱塞上的液柱载荷（取重力加速度g≈9.8(2)计算悬点最大静载荷和最小静载荷。(3)若抽油杆在液体中的浮力系数为0.85，计算上冲程和下冲程抽油杆柱底部的载荷。3.（25分）某井采用电潜泵采油，已知泵特性曲线数据如下（部分数据需通过插值或关系估算）：在额定转速下，排量Q=200/d时，扬程井液密度ρ=950k井口压力=1.0油管内流体流动产生的摩阻损失为10M(1)计算该电潜泵需要提供的有效扬程（总动压头）。(2)计算该工况下泵的有效轴功率（输出功率）。(3)若电机效率为85,电缆效率为95，计算该系统所需的地面输入功率。（注：功率计算公式N=4.（20分）一口注水井进行压降试井，测试数据如下：累积注入时间=1000关井后测得不同时刻Δt当Δ=1h当Δ=4h已知关井前瞬时注入量q=100/d，原油体积系数B=(1)利用Horner（霍纳）法的简化公式或MDH法近似计算地层流动系数Kh(2)若已知地层孔隙度ϕ=0.2，综合压缩系数=2×MP，试估算该井的导压系数η及表皮系数S（假设已知(注：此题主要考察试井基础数据处理，若参数不足可列出计算公式并说明含义即可）。参考答案及解析一、单项选择题1.C2.C3.B4.A5.B6.B7.C8.A9.A10.A11.C12.B13.B14.B15.C16.B17.A18.B19.A20.C21.B22.C23.D24.D25.B26.C27.C28.A29.B30.C二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABC4.AB5.ABD6.ABCD7.ABCD8.AC9.ABC10.ABD11.AB12.ABC13.BCD14.ABC15.ABCD三、填空题1.IPR2.多相流（或垂直管流）3.支架（或底座/轴承座）4.打开（或开启）5.扬程（或压头）6.间歇7.粒径（或强度）8.位移（或光杆位移）9.应力10.脆性（或强度）11.氢氟酸12.流入节点13.优质碳素（或合金）14.流动（或吸水）15.筛管（或滤砂管）16.抽油泵17.频率18.日产油量（或产量）19.产量20.升高四、简答题1.Vogel方程应用条件：溶解气驱油藏，且井底流压低于饱和压力；流体性质、产层指数在测试期间稳定。表达式含义：产量与最大产量的比值是流压与地层压力比值的二次函数。当=时，q=0；当=0时，2.原因：在泵吸入口处，游离气占据泵筒空间，使得固定阀无法及时打开或液体无法充满泵筒，导致泵效下降甚至排不出液。影响：严重降低泵效，产生气锁时泵效为零，且易造成气蚀损坏泵部件。措施：安装气锚（井下油气分离器）；加深泵挂增加吸入口压力；控制合理的冲次，减少气体影响；采用间隙配合适当的柱塞。3.组成部分及功能：(1)电机：将电能转换为机械能，驱动泵轴旋转。(2)保护器：隔离井液与电机，平衡电机内外压力，并允许电机油膨胀或收缩。(3)分离器：在井液进入泵之前分离出大部分游离气，防止气锁。(4)多级离心泵：通过旋转的叶轮将机械能传递给液体，增加液体的压能和动能。(5)电缆：将地面电能传输给井下电机。(6)控制屏：在地面控制电机的启停、保护及监测。4.节点系统分析：将油井生产系统从地层到分离器划分为若干部分，选取一个节点，将系统分为流入（地层至节点）和流出（节点至分离器）两部分，通过协调流入和流出曲线确定系统生产状态。基本步骤：(1)建立油井生产系统模型，明确各组成部分的压力损失关系。(2)选择解节点（通常在井底或井口）。(3)计算并绘制流入动态曲线（IPR）和流出动态曲线（TPR）。(4)找到流入与流出曲线的交点，该点即为系统的协调工作点（产量和压力）。(5)分析参数变化对工作点的影响，进行优化设计。5.选择原则：(1)强度高，能承受闭合应力而不破碎。(2)粒度均匀，圆度、球度好，以保证高导流能力。(3)抗腐蚀能力强，长期稳定性好。(4)经济成本合理。石英砂与陶粒对比：石英砂：成本低，货源广，但强度低，易破碎，适用于浅层、低闭合应力地层（<30MPa）。陶粒：由铝矾土等烧制而成，强度高，抗破碎能力强，导流能力保持性好，但成本高，适用于深层、高闭合应力地层。6.悬点最大载荷（静载荷近似）：=+。：抽油杆柱在空气中的重力（或考虑浮力后的重力）。：作用在柱塞全截面上的液柱载荷（··g悬点最小载荷（静载荷近似）：=。：抽油杆柱在液体中的重力（即减去浮力）。实际计算中还需考虑惯性载荷（与冲次平方成正比）和振动载荷，但在简述中主要解释静载荷参数。五、计算分析题1.解：(1)根据Vogel方程：已知=20MPa,代入得：0.8计算右边：1所以，==(2)当=10=右边：1q=(3)当q==0.24整理得：0.002解一元二次方程：=Δ==答：最大产量为125/d；流压10MPa时产量为87.5/2.解：(1)计算液柱载荷：柱塞面积==液柱压力产生的力：F==8820×2.463(2)计算悬点最大、最小静载荷：上冲程：悬点承受杆柱重+液柱重（忽略浮力时杆重取空气重，若考虑浮力需修正，此处题目未明确浮力系数对杆重影响，先按为空气重计算）。=+下冲程：悬点承受杆柱重（液柱载荷作用在固定阀上，不传给悬点）。==（注：若考虑杆柱在液体中的浮力，=×0.85=25500N，则=25500+(3)若浮力系数为0.85（即杆在液重=0.85空气重）：杆在液重=30000上冲程杆底载荷：杆柱对柱塞的拉力+柱塞承受液柱载荷（此处指杆柱底部截面受力）。实际上，抽油杆底部载荷：上冲程：杆柱受拉，底部