2026年大三《(石油工程)油气开采技术》试题及答案

2026年大三《(石油工程)油气开采技术》试题及答案一、名词解释（共5题，每题4分，共20分）1.合理流压2.有杆泵泵效3.水力压裂裂缝导流能力4.聚合物驱波及系数5.气举阀卸载压力二、单项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.自喷井节点系统分析的核心节点是（）A.井口节点B.井底节点C.油层中部节点D.地面分离器节点2.有杆泵采油过程中冲程损失的核心诱因是（）A.气体影响B.抽油杆、油管的弹性变形C.泵阀漏失D.油井出砂3.下列酸化工艺中，适用于解除低渗透砂岩储层近井地带钻井液堵塞且不压开地层的是（）A.压裂酸化B.基质酸化C.酸洗D.解堵酸化4.常规聚合物驱适用的油藏原油粘度上限（地面条件）一般为（）A.10mPa·sB.50mPa·sC.100mPa·sD.500mPa·s5.连续气举采油最适用的油井类型是（）A.间歇出油的低产井B.供液能力稳定的中高产井C.高含砂井D.高含水井6.油井结蜡临界温度的定义是（）A.蜡晶开始析出的最高温度B.蜡晶完全溶解的最低温度C.井筒内原油的平均温度D.井口出油温度7.针对渗透率为1×10^-3μm²的特低渗透储层，水力压裂选用支撑剂的最优目数为（）A.10/20目B.20/40目C.40/70目D.70/140目8.下列提高采收率工艺中，属于化学驱范畴的是（）A.CO₂混相驱B.蒸汽驱C.碱-聚合物二元驱D.注烃气驱9.有杆泵井示功图显示上冲程载荷线呈下凹状、最大载荷低于理论值，对应的故障是（）A.游动阀漏失B.固定阀漏失C.气体影响D.砂卡10.下列防砂工艺中，属于化学防砂范畴的是（）A.割缝衬管防砂B.砾石充填防砂C.树脂包层砂防砂D.筛管防砂三、多项选择题（共5题，每题4分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.影响有杆泵泵效的核心因素包括（）A.冲程损失B.气体侵入泵筒C.泵阀漏失D.油井出砂结蜡2.水力压裂施工的标准工序包括（）A.压前试压B.注前置液C.注携砂液D.注顶替液E.关井焖井3.下列工艺中属于热力采油范畴的有（）A.蒸汽吞吐B.蒸汽驱C.火烧油层D.注CO₂非混相驱4.自喷井生产系统的组成模块包括（）A.油层渗流段B.井筒多相流段C.油嘴节流段D.地面管流段5.油气开采过程中储层保护的核心措施有（）A.控制入井流体固相颗粒含量B.保证入井流体与储层流体、岩石配伍C.降低作业压差，避免速敏损害D.减少作业次数，缩短储层暴露时间四、判断题（共10题，每题2分，共20分，正确打√，错误打×）1.油井流动效率越高，说明井底储层污染程度越严重。（）2.有杆泵的沉没度越大，气体对泵效的负面影响越小。（）3.基质酸化的施工压力应高于储层破裂压力，保证酸液进入地层深部。（）4.聚合物驱的核心作用是降低水相流度、扩大波及体积，从而提高采收率。（）5.连续气举的启动压力低于正常生产时的工作压力。（）6.油井结蜡仅与原油含蜡量相关，与生产参数、井筒温度场无关。（）7.示功图是反映抽油机悬点载荷随悬点位移变化的关系曲线，是判断有杆泵工况的核心依据。（）8.蒸汽吞吐工艺适用于储量丰度低、厚度薄的零散稠油藏开发。（）9.水力压裂裂缝长度越长，增产效果越好，与储层渗透率无关。（）10.气锁是指大量气体进入泵筒后，导致泵阀无法正常启闭，泵效大幅下降甚至不出液的现象。（）五、简答题（共5题，每题10分，共50分）1.简述自喷井合理工作制度的确定原则及主要调整方法。2.对比分析水力压裂与基质酸化的适用条件、增产机理及施工工艺差异。3.简述常规聚合物驱的适用油藏条件及现场实施的关键技术要求。4.简述有杆泵井固定阀漏失、游动阀漏失、气体影响、砂卡四类故障的示功图特征及排查方法。5.简述稠油油藏蒸汽吞吐的三个开发阶段及各阶段的核心生产特征。六、计算题（共2题，每题15分，共30分）1.某砂岩油藏有杆泵生产井，井深1500m，抽油杆长度1450m，抽油杆弹性伸长率为1.2×10^-6m/(kN·m)，油管弹性伸长率为0.8×10^-6m/(kN·m)，抽油机地面冲程为3m，冲次为6次/min，柱塞直径为56mm，抽油杆柱静载荷差为45kN，实测地面日产液量为28m³，原油体积系数为1.2，忽略气体影响、泵阀漏失及砂蜡影响。计算：（1）该井的冲程损失；（2）泵的理论排量（地面条件）；（3）实际泵效。2.某特低渗透油藏水力压裂施工，选用40/70目石英砂作为支撑剂，实验室测得闭合压力为35MPa时支撑剂填充层的渗透率为110μm²，施工后支撑剂平均铺砂浓度为4.5kg/m²，对应裂缝平均有效宽度为2.8mm，该储层基质渗透率为0.8×10^-3μm²，行业要求低渗透储层压裂的无量纲导流能力（裂缝导流能力与基质渗透率的比值）≥10m。计算：（1）该裂缝的导流能力（单位：μm²·cm）；（2）无量纲导流能力；（3）判断该压裂施工是否满足导流要求。七、案例分析题（共1题，40分）某陆相低渗透砂岩油藏，埋深1900m，平均孔隙度11.8%，平均基质渗透率10.5×10^-3μm²，原始地层压力19.2MPa，饱和压力8.7MPa，地层温度72℃，地层水总矿化度78000mg/L，原油地面粘度42mPa·s。目前开发进入中期，平均地层压力为11.3MPa，平均单井日产液11.5m³，含水67%，采出程度10.8%，年自然递减率17.8%，32%的生产井存在近井钻井液、完井液堵塞现象，部分井因动液面下降导致沉没度不足100m，泵效仅为31%。结合油藏及开发现状，制定下一步综合开采技术方案，并说明技术依据。参考答案一、名词解释1.合理流压：指油井正常生产时，兼顾地层能量合理利用、高产稳产、避免出砂/结蜡/气锁等井筒故障、延缓含水上升的最优井底流动压力，通常维持在饱和压力以上，避免原油在井筒附近脱气。2.有杆泵泵效：指泵的实际排量（换算为泵入口条件下的体积流量）与柱塞理论排量的比值，是衡量有杆泵工作效率的核心指标。3.水力压裂裂缝导流能力：指人工裂缝内支撑剂填充层的渗透率与裂缝有效宽度的乘积，单位为μm²·cm，是衡量裂缝导流能力、评价压裂效果的核心参数。4.聚合物驱波及系数：指聚合物驱过程中，被聚合物溶液驱替到的储层体积占总储层含油体积的比值，是衡量聚合物驱驱替范围的核心指标。5.气举阀卸载压力：指气举井启动过程中，环空压力上升至气举阀打开时的压力，此时高压气进入油管，排出井筒内液体，降低井筒液柱压力，实现气举生产。二、单项选择题1.B2.B3.B4.C5.B6.A7.C8.C9.B10.C三、多项选择题1.ABCD2.ABCDE3.ABC4.ABCD5.ABCD四、判断题1.×解析：流动效率越高，井底完善程度越高，储层污染越轻2.√解析：沉没度足够时，原油在泵入口处的压力高于饱和压力，气体析出量少，对泵效影响小3.×解析：基质酸化施工压力低于破裂压力，避免压开地层，保证酸液溶蚀近井堵塞物4.√5.×解析：启动压力需要克服井筒静液柱压力，高于正常生产的工作压力6.×解析：结蜡与原油含蜡量、井筒温度场、生产压差、产量等参数均相关7.√8.√解析：蒸汽吞吐为单井作业，灵活性强，适合零散分布的薄、低丰度稠油藏9.×解析：裂缝长度需与储层渗透率匹配，高渗储层过长裂缝易引发水窜，增产效果有限10.√五、简答题1.确定原则：（1）地层能量合理利用原则：生产压差匹配地层供液能力，避免地层压力下降过快，地层压力高于饱和压力时维持流压高于饱和压力，减少原油脱气；（2）高产稳产原则：满足配产要求，避免产量波动引发出砂、结蜡、水锥/脊进；（3）采收率最大化原则：控制含水上升速度，延缓见水时间，延长无水采油期；（4）安全运行原则：生产参数匹配地面、井筒设备承压能力，避免油嘴冲蚀、管线破损。调整方法：（1）油嘴调整：放大油嘴增大生产压差，提高产量；缩小油嘴减小生产压差，控制出砂、含水上升；（2）井筒处理：定期清蜡、解堵，保证井筒流动畅通；（3）转抽后参数调整：自喷能量不足转为人工举升后，调整举升参数匹配供液能力。2.（1）适用条件：水力压裂适用于渗透率<50×10^-3μm²的低渗透、特低渗透储层，或近井污染严重、基质酸化无法解除的中高渗储层；基质酸化适用于渗透率>50×10^-3μm²的中高渗储层，仅用于解除近井地带钻井液、完井液堵塞，不改造储层深部。（2）增产机理：水力压裂通过高压流体压开地层，形成高导流人工裂缝，缩短流体渗流距离，增大泄油面积，降低渗流阻力；基质酸化通过酸液与近井地带堵塞物、岩石矿物反应，溶蚀孔隙吼道，恢复近井地带渗透率。（3）施工工艺：水力压裂施工排量大（3-12m³/min），施工压力高于储层破裂压力，工序包含前置液造缝、携砂液加支撑剂、顶替液顶替，需添加支撑剂；基质酸化施工排量小（0.5-2m³/min），施工压力低于储层破裂压力，仅注入酸液体系，无需添加支撑剂。3.适用油藏条件：（1）储层渗透率≥30×10^-3μm²（耐温抗盐聚合物可放宽至10×10^-3μm²）；（2）油藏温度<90℃，避免聚合物热降解；（3）地层水矿化度<100000mg/L，避免聚合物盐析降解；（4）原油地面粘度<100mPa·s，保证聚合物溶液流度低于原油流度，扩大波及体积。关键技术要求：（1）配液水质控制：降低配液水固相含量、矿化度，避免聚合物降解；（2）注入工艺优化：采用低剪切注入泵、大内径管柱，减少聚合物剪切降解；（3）段塞设计：采用“前置段塞+主段塞+后置保护段塞”的组合，降低聚合物成本，防止后续注入水冲刷聚合物段塞；（4）动态监测：定期监测注入压力、聚合物浓度、采出井产量、含水、聚合物产出浓度，及时调整注入参数；（5）调剖配套：针对高渗透条带提前实施调剖，避免聚合物窜流。4.（1）固定阀漏失：示功图特征为上冲程载荷线下凹，最大载荷低于理论值，下冲程线基本正常。排查方法：关井测压力恢复，动液面上升速度明显快于正常井；憋压测试，上冲程时油管压力上升缓慢；起泵检查固定阀球、阀座磨损、腐蚀情况。（2）游动阀漏失：示功图特征为下冲程载荷线上凸，最小载荷高于理论值，上冲程线基本正常。排查方法：憋压测试，下冲程时油管压力下降快；起泵检查游动阀密封性能。（3）气体影响：示功图特征为“刀把状”，上冲程载荷上升缓慢，下冲程载荷快速下降，有效冲程短。排查方法：测动液面，计算沉没度，若沉没度<150m即可判定为气体影响；安装气锚、加深泵挂后泵效明显上升可验证。（4）砂卡：示功图特征为载荷线存在不规则锯齿状突变，上下冲程载荷均偏离理论值，抽油机运行有异响。排查方法：检测产出液含砂量，若含砂量>0.02%即可判定；冲砂作业后工况恢复正常可验证。5.蒸汽吞吐分为注汽、焖井、开井生产三个阶段：（1）注汽阶段：向油层注入300-350℃、10-16MPa的高温高压湿蒸汽，注汽量按油层厚度确定，一般为100-300t/m，该阶段注入压力稳定上升，蒸汽加热近井地带储层，降低原油粘度。（2）焖井阶段：注汽完成后关井2-7d，使蒸汽热量充分向储层深部扩散，蒸汽冷凝为高温热水，进一步加热原油，该阶段地层压力逐渐下降。（3）开井生产阶段：开井后先放喷排出井筒冷凝水，初期产量高、含水高，随着储层热量消耗，产量逐渐下降，含水先降后升，生产周期为3-12个月，待产量降至经济极限后启动下一轮吞吐。六、计算题1.解：（1）冲程损失为抽油杆、油管弹性伸长量之和：λ=（λ杆+λ管）×L×ΔF=（1.2×10^-6+0.8×10^-6）×1450×45=2×10^-6×1450×45=0.1305m（2）泵的理论排量（地面条件）为柱塞单位时间排出的液体体积，按地面冲程计算：Q理=1440×S×n×πD²/4=1440×3×6×3.14×(0.056)²/4≈63.2m³/d（3）泵入口条件下的实际排量为地面排量×原油体积系数：Q实=28×1.2=33.6m³/d有效冲程为地面冲程减去冲程损失，因此实际泵效：η=Q实/（1440×(S-λ)×n×πD²/4）×100%=33.6/(1440×(3-0.1305)×6×3.14×0.056²/4)×100%≈57.2%（若采用名义理论排量计算，η=33.6/63.2×100%≈53.2%，标注计算依据即可得分）2.解：（1）裂缝导流能力为支撑剂渗透率与裂缝宽度的乘积，换算单位：裂缝宽度2.8mm=0.28cmFCD=kf×wf=110μm²×0.28cm=30.8μm²·cm（2）无量纲导流能力为裂缝导流能力与基质渗透率的比值，换算单位：裂缝宽度2.8mm=2.8×10^-3m，kf=110μm²，k=0.8×10^-3μm²无量纲导流能力=（kf×wf）/k=（110×2.8×10^-3）/（0.8×10^-3）=385m（3）385m远大于行业要求的≥10m，因此该压裂施工满足导流要求。七、案例分析题综合开采技术方案及依据如下：1.近井解堵方案：对存在近井堵塞的井实施基质酸化，选用12%HCl+3%HF+缓蚀剂、铁离子稳定剂、粘土稳定剂的土酸体系，施工排量控制在1-1.5m³/min，施工压力控制在32MPa以内（低于地层破裂压力，按破裂压力梯度0.018MPa/m计算，该油藏破裂压力约为34.2MPa）。依据：32%的井存在近井钻井液、完井液堵塞，基质酸化可以溶蚀近井孔隙中的固相堵塞物，恢复近井渗透率，单井产能可提升30-50%。2.有杆泵举升工艺优化：对沉没度不足100m的井，将泵挂深度从1400m加深至1750m，安装井下气锚减少气体影响，将抽油机参数从原冲程3m、冲次6次/m