99级采油工程参考答案(B卷)

1、99级采油工程参考答案（B卷）一、 填空或选择答案（15分）1 ；q；斜率；补孔2 加大裂缝长度；提高裂缝导流能力（或裂缝宽度）3 抽油杆；动载4 气液密度差；滑脱；增加；增加5 一半（1/2）；临界流动；油压；线性6 压裂液粘度；地层流体和岩石压缩性；压裂液造壁性；7 悬点载荷在曲柄轴上造成的扭矩与悬点载荷的比值。测时法；测电流法；计算曲柄轴上、下冲程的峰值净扭矩是否相等（或听声音）8 盐酸中的H+传递到碳酸盐岩表面；H+在岩面上与碳酸盐岩反应；反应生成物Ca2+、Mg2+和CO2气泡离开岩面。；H+传质速度 二、 名词解释（10分）1 相对吸水量：是指在同一注入压力下，某一层吸水量占全井吸

2、水量的百分数。2 功能节点：压力不连续，即存在压差的节点。3 潜油电泵工作特性曲线：电泵的扬程（压头）、泵效、功率与排量之间的关系曲线。4 抽油泵气锁现象：抽油泵在抽吸时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸入和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。5 酸液有效作用距离：酸液由活酸变为残酸之前所流经裂缝的距离。 三、 计算或推导（15分）第一题（7分）解：根据该区块破裂压力梯度(17.9KPa/m)，可知该区块出现垂直裂缝的几率大。现假设水平方向的两个应力相等，且忽略岩石的水平抗张强度。z=23H(KPa/m)在不考虑滤失的情况下，该区块的破裂梯度为：=2/（1-）*z/H+(1-3)/(1-)*Ps/

3、H=2*0.24/(1-0.24)*23H/H+(1-3*0.24)/(1-0.24)*25000/3250=17.36KPa/m第二题（8分）A推导I推导IPR关系式当Pwf>Pb时，油藏中为单相流动，IPR为直线。 (1) (2)当Pwf<Pb时，油藏中出现两相流动，IPR曲线由直线变为曲线。如果用 Pb及qc代替Vogel方程中的Pr及qmax,则可用Vogel方程来描述Pwf<Pb时的流入动态。由此可得： (3) 分别对（1）和（3）式求导得 (4) (5) 在Pwf=Pb点，上述两个导数相等，即则 (6) 将（2）和(6)代入(3)可得Pr>Pwf>Pb

4、时IPR关系式II IPR曲线制作过程（Pwf<Pb）(1) 求J (2)作IPR直线段：以J为斜率连接Pr与Pb两点。(3)求qc=J*Pb/1.8(4)求qb=J(Pr-Pb)(5)求qmax=QB+qc(6)利用单相流和两相流同时存在时的产量公式，求不同流压下的产量，作出IPR曲线段。B解：(1)(2)当Pwf=0时，油井实际产量最大。此时(3)提高的产量为：四、 论述题（10分） (1)砂岩组成：砂岩是由砂粒（石英、硅酸盐）和胶结物（粘土、碳酸岩）组成的。盐酸不能溶解泥质和石英，而氢氟酸可与砂岩中的任何物质起反应，但不能单独使用氢氟酸，原因如下： (2)HF与砂岩中的矿物反应：

5、2HF+CaCO3=CaF2+CO2+H2O 16HF+CaAl2SiO8= CaF2+2AlF3+2SiF4+8H2O 生成物中有气态物质、可溶性物质，也有不溶于残酸的沉淀，如CaF2当酸浓度高时处于溶解状态，当酸浓度降低时会沉淀；酸液中含有HCl时，可维持酸液较低的值，避免CaF2沉淀。 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O H2SiF6=2H+SiF62- 当SiF62-与地层水中的K+、Na+接触会生成K2SiF6、NaSiF6沉淀而堵塞地层，因此在砂岩地层酸处理过程中，为避免地层水与SiF62-接触，应先将地层水顶替走，一般采用盐酸进行预处理。 (3)氢氟酸与砂岩中各种成分的反应

6、速度各不相同。 HF与碳酸岩反应最快，其次是硅酸盐（粘土），最慢是石英。当HF进入砂岩地层后，价格较贵的HF大部分首先消耗在与碳酸岩的反应上，而影响HF对泥质成分的反应。但HCl与碳酸岩的反应速度比HF与碳酸岩的反应速度还要快，因此土酸中的HCl成分可先把碳酸岩类溶解掉，从而充分发挥HF溶蚀粘土和石英成分的作用。 总之，依靠土酸中盐酸成分溶蚀碳酸岩类，并维持酸液较低的PH值，依靠氢氟酸成分溶蚀泥质成分和部分石英颗粒，因此砂岩地层要用盐酸和氢氟酸的混合液（土酸）处理，而不能单独使用盐酸或氢氟酸处理。五、 简答题（38分）1 连续气举和间歇气举。连续气举PI、Pwf、q都高的油井。间歇气举主要用于

7、PI高、Pwf低或PI和Pwf都低的油井。2 水力压裂原理：水力压裂增产增注的原理主要是通过降低井底附近地层中流体的渗流阻力和改变流体的渗流状态，使原来的径向流动改变为油层与裂缝的近似单向流动和裂缝与井筒间的单向流动。消除了径向节流损失，大大降低了能量的消耗，因而油气井产量或注水井注入量就会大幅度提高。如果水力压裂能连通油气层深处的产层和天然裂缝，则增产的效果就会更加明显。另外，水力压裂对井底附近受伤害的油气层有解除堵塞的作用。其实质是利用地面高压泵组，将高粘度液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，便会在井底附近地层产生裂缝

8、；继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，从而达到增产增注的目的。实质是：改变了渗流方式、增大了渗流面积、开辟了“新”的产油区、使油流“绕过”了伤害区。3 （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。（具体点）（3）组成油层的粘土矿物遇水后发生膨胀。（4）注水井区油藏压力上升。4 由于酸液溶蚀了砂岩中的胶结物，砂粒均匀脱落并被酸液带走，不会象碳酸岩地层形成溶蚀沟槽，卸压后裂缝完全闭合，没有达到施工的目的；另外，在破裂压力下酸“压裂”砂岩地层时，容易破坏天然垂直

9、渗透性较差遮挡层而使之与邻井不需要压开的地层相连通，所以砂岩地层不适合于酸压。5 (1)Pmax发生在上冲程开始（刚离开下死点）；Pmin发生在下冲程开始（刚离开上死点）。因为刚离开下死点时加速度值最大，其方向与运动方向相同，惯性力向下，增加了悬点载荷；刚离开上死点时加速度值最大，但方向与运动方向相同，惯性力向上，减小了悬点载荷。(2)公式是在抽油杆为刚体时推导出来的；它考虑了静载（杆和液柱的静载Wr、Wl）、杆的惯性载荷；悬点运动规律简化为曲柄滑块运动。6 液相存容比：多相流动的某一管段中液相流体体积与管段容积之比，也称液相滞留率。7 步骤：a.求节点流入曲线：假设q，根据IPR曲线求Pwf，按垂直管流求Pwh得到Pwhq，绘出节点流入曲线；b.求节点流出曲线：假设q，在已知分离器压力条件下按水平管流求Pwh，得到Pwhq，绘出节点流出曲线；c.作图：找出协调点。意义：解点选在井口可用来研究不同直径的油管和出油管线对生产动态的影响，便于选择油管及出油管线的直径。8 （1）曲线1表示油井负荷扭矩，曲线2表示净扭矩，曲线3表示曲柄平衡扭矩。 （2）为使抽油机工作平衡，要求在上、下冲程中的峰值净扭矩应相等，但在实际