中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《石油工程概论》答案

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《石油工程概论》关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。一、简述题（共8小题，每小题15分，任选4小题，共60分）（简述题请根据知识点提示结合课件组织答案，每道题目不少于300字。照抄知识点提示不得分。）选做题号：1.2.3.51.简述井身结构的主要内容，说出各内容所包括的具体知识。知识点提示：井深结构的主要内容包括套管的层次、各层套管下入深度、相应的钻头直径、套管外水泥返高等，请简要列出各内容所包含的具体内容。答:井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。包括井中套管的层数及各种套管的直径、下入深度和管外的水泥返深，以及相应各井段钻进所用钻头直径。(1)井身结构的组成及作用:井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层.套管外的水泥环等组成。①.导管:井身结构中下入的第--层套管叫导管。其作用是保持井口附近的地表层。②.表层套管:井身结构中第二层套管叫表层套管，-般为几十至几百米。下入后，用水泥浆固井返至地面。其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。③.技术套管:表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地层，保持钻井工作顺利进行。④.油层套管:井身结构中最内的-层套管叫油层套管。油层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最.上部油气层顶部100~150米。其作用封隔油气水层，建立一条供长期开采油气的通道。⑤.水泥返高:是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间.上返面到转盘平面之间的距离。2.简述绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率的定义，影响绝对渗透率的影响因素？答：绝对渗透率:岩石孔隙中只有一种流体(单相)存在，流体不与岩石起任何物理和化学反应，且流体的流动符合达西直线渗滤定律时，所测得的渗透率。有效渗透率:多相流体在多孔介质中渗流时，其中某--项流体的渗透率叫该项流体的有效渗透率，又叫相渗透率。相对渗透率:多相流体在多孔介质中渗流时，其中某-项流体在该饱和度下的渗透系数与该质的饱和渗透系数的比值叫相对渗透率，是无量纲量。决定油层岩石渗透率的大小主要有两个因素：（1）岩石颗粒间的孔隙是否连通；孔隙连通的好坏是由岩石胶结物的性质和含量决定的。岩石渗透率与碳酸盐含量成反比，渗透率随碳酸盐含量的增加而急剧下降。泥质胶胶结亦有此规律。硅质和铁质胶结的岩石渗透率都很低。（2）孔隙孔道截面积的大小，岩石颗粒的分选情况和平均粒径是主要因素，分选系数越小渗透率越大，粒度中值越大，透率越大。3.简述油藏的驱动能量及油藏驱动类型。答：又称油层驱动(oilreservoirdrive)。在油层开发中驱使石油流入井底的能量,即排油的动力。可以驱油的动力有岩石的弹性、油气水的弹性,水压头,溶解气的膨胀和油的重力等。在开发过程中根据起作用的主要动力可分为弹性驱动(以岩石及边水的弹性膨胀)、水压驱动(以边底水的压力)、气压驱动(以气顶的弹性膨胀为主)、动力驱动、溶解气驱动(油中溶解气的析出及膨胀)、重力驱动(石油自身的重力)以及混合驱动(以上驱动的混合)等。石油的采出是岩石孔隙或裂隙中的石油被另一种流体(气或水)排替的过程。由于能源补充能力及替驱剂的洗油效率的差异,不同驱动方式的石油采收率有很大差异。一个油藏究竟取什么驱动方式,一方面要看天然能量的来源及其大小,另一方面在很大程度上还决定于储油层性质、油质、开发速度以及开发方式。一般油藏驱动类型可以分为五类:1)弹性驱动:依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能进行原油驱动的方式。2)溶解气驱:油层压力低于饱和压力时，溶解状态的气体分离出的气泡膨胀而将石油推向井底的驱动方式。3)水压驱动:当油藏有边水、底水时就会形成水压驱动，可以分为刚性水驱和弹性水驱。4)气压驱动:当油藏存在气顶，气顶中的压缩气为驱油的主要能量时为气压驱动，可分为刚性气驱和弹性气驱。5)重力驱动:对于一个无原始气顶和边底水的饱和或未饱和油藏，当期油藏储层的向.上倾斜度比较大时，就能存在并形成重力驱，靠原油自身的重力将油驱向井底即为重力驱动。4.分别简述有杆抽油泵在上冲程和下冲程的工作原理。5.简述水力压裂增产增注的原理和水力压裂的工艺过程。答：水力压裂是一项有广泛应用前景的油气井增产措施，水力压裂法是目前开采天然气的主要形式，要求用大量掺入化学物质的水灌入页岩层进行液压碎裂以释放天然气。这项技术在10年中在美国被大范围推广，但美国人正在担忧这项技术将污染水源,从而威胁当地生态环境和居民身体健康。并认为这种技术给环境带来了极大的伤害，包括使自来水自燃，引发小幅地震等。水力压裂是油气井增产/水井增注的一项重要技术措施。当地面高压泵组将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排列注入井中,在井底附近憋起超过井壁附近地应力及岩石抗张强度的压力后，即在地层中形成裂缝。随着带有支撑剂的液体注入裂缝中，裂缝逐渐向前延伸。这样在地层中形成了足够长度、--定宽度的填砂裂缝。由于它具有很高的渗滤能力，使油气能够通畅流入井筒，起到增产增注的作用。6.简述石油工业中业通常采用苏林分类法将水分为哪几种类型？各类水型的沉积环境有什么区别？判断方法是什么？7.简述油田开发方案的主要内容，并说明不同类型油藏开发方案编制中需要注意的问题。8.阐述泵效的影响因素及提高泵效的措施。知识点提示：泵效的影响因素。提高泵效的措施。二、论述题（40分）结合自己所学专业，谈谈石油工程包含的内容、任务和将来的发展趋势。字数不少于800字。从本学期学习石油工程概论，我才认识到石油工程是培养具备工程基础理论和石油工程专业知识，能在石油工程领域从事油钻井工程、采油工程、油藏工程相关工作，下面就三大工程谈一下自己的认识。一、对钻井工程的认识钻并是石油工程的龙头,是指利用专业设备和技术,在预先选定的地表位置处,向下或--侧钻出一定直径的孔眼，-直达到地下油气层的工作。钻井的发展经过了人工掘井、人工冲击钻、机械顿钻、旋转钻四个过程。钻井工程是油气勘探开发的主要手段,对于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,先进的钻井工艺核技术、良好的钻井液体系和相套的完井方法是提高油气勘探成功率、发现油钿、圆满完成甲方施工要求的重要保证。目前，国际上钻井新技术主要包括:定向井、水平井、大位移井技术;分支井技术;深井及超深井技术;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;挠性连续管钻井技术;从当前世界范围内钻井工程来看，钻井服务主要发展方向有以下几方面:1)提高单井产出水平，例如分支井、丛式井等,单井所控制的泄油面积越来越大，节约成本的同时也简化了作业程序。2)大范围采用井下遥测仪器,例如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，使井下轨迹更有可控性，以满足陆地/海洋钻井的各种需要;3)简化钻井施工程序，如套管钻井技术、连续管钻井技术、顶驱系统(TDS),这些工具及工艺的研发和应用，大大地简化了钻井工艺流程，为钻井施工节约了成本;4)老井重新利用技术，例如老井侧钻、加深等技术，利用已有井眼结构，通过优化设计等措施使原来低产量井重新焕发生机。.二、对采油工程的认识采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。它所研究的是以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理论、工程设计方法及实施技术。通过一系列可作用于油藏的工程技术措施，使油、气流入井底,并高效率地将其举升到地面进行分离和计量,经济有效地提高油井产量和原油采收率。目前最主要的采油方式有气举采油、有杆泵采油和无杆泵采油。随着人类工业化进程的深入，分布在世界各地的油田由于连续开采,油藏压力不断下降,为了更多地将底层原有采出，普遍采用各种增产措施来提高油田的原油产量,例如酸化工艺、压裂工艺、油井解堵、油井化学堵水、注水井调驱调剖、注水井降压增注、注水井挤堵等。三、对油藏工程的认识油藏工程主要研究油藏内流体性质和流体运动规律的方法。一般包括油层物理.油气层渗流力学、试井解释、数值模拟、油藏动态分析方法等。主要包括以下几个方面:开发方案设计、水驱油理论基础、开发动态分析、油藏动态监测与调整。最后，石油作为