石油工程概論期末試題含答案

1、中國石油大學（北京）石油工程概論期末試題答案班級： 姓名： 學號： 題號一二三四五總分得分一、名詞解釋1.深井、超深井； 深井，是指完鉆井深為45006000米的井；超深井是指完鉆井深為6000米以上的井。深井、超深井技術(shù)，是勘探和開發(fā)深部油氣等資源的必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。2.地層孔隙壓力；地層孔隙壓力：指巖石孔隙中的流體所具有的壓力，也稱地層壓力。3.地層破裂壓力 地層破裂壓力：地層承受壓力的能力是有限的，使地層產(chǎn)生破裂的液體壓力，稱為地層破裂壓力。4.井斜角；井斜角：井眼軸線的切線與鉛垂線之間的夾角。5.井斜方位角；井斜方位角：井眼軸線上某點切線的水平投影與正北方向的夾角，以正北方向為始邊。

2、6. 巖石可鉆性 巖石可鉆性：巖石破碎的難易程度，可以理解為在一定的鉆頭規(guī)格、類型及鉆井工藝條件下巖石抵抗鉆頭破碎的能力。7.巖石各向異性；巖石各向異性：巖石性質(zhì)隨方向的不同而不同。8.機械鉆速；機械鉆速：單位純鉆時間內(nèi)的鉆頭進尺數(shù)，以米/小時表示。9.欠平衡鉆井；欠平衡鉆井：指鉆井液柱壓力小于地層孔隙壓力的鉆井，即pb < pp。10.地層油等溫壓縮系數(shù)；地層油等溫壓縮系數(shù)：溫度一定，單位體積地層油隨著壓力的變化的體積變化率。11.地層油溶解氣油比；地層油溶解氣油比：在油藏溫度和壓力下地層油中溶解的氣量，m3/m3。12.地層油體積系數(shù)；地層油體積系數(shù)：又稱原油地下體積系數(shù)，是指原油在

3、地下體積與其在地面脫氣后的體積之比。13.巖石孔隙度；巖石孔隙度：巖石孔隙體積與巖石外表體積之比。14.巖石有效滲透率 巖石有效滲透率：當巖石中有兩種以上流體共存時，巖石對某一相流體的通過能力，又稱相滲透率。有效滲透率不僅與巖石本身性質(zhì)有關(guān)，而且與流體性質(zhì)及其數(shù)量比例有關(guān)。15.蒸汽吞吐；蒸汽吞吐：在本井完成注蒸汽、燜井、開井生產(chǎn)三個連續(xù)過程，從注蒸汽開始到油井不能生產(chǎn)為止，即完成一個過程稱為一個周期。16.蒸汽驅(qū)；蒸汽驅(qū)：按一定井網(wǎng)，在注汽井連續(xù)注汽，周圍油井以一定產(chǎn)量生產(chǎn)。17.采油指數(shù)；采油指數(shù)：單位生產(chǎn)壓差下的油井日采油量。18.油井流入動態(tài)曲線 油井流入動態(tài)曲線：表示產(chǎn)量與井底流壓關(guān)

4、系的曲線，簡稱IPR曲線。19.氣舉啟動壓力 氣舉啟動壓力：氣舉過程中當環(huán)形空間的液面達到管鞋時，壓風機所具有的最大壓力。20.基質(zhì)酸化；基質(zhì)酸化：在低于巖石破裂壓力下將酸注入地層，依靠酸液的溶蝕作用恢復(fù)或提高井筒21.壓裂酸化；壓裂酸化：在高于巖石破裂壓力下將酸注入地層，在地層內(nèi)形成裂縫，通過酸液對裂縫壁面物質(zhì)的不均勻溶蝕形成高導(dǎo)流能力的裂縫。22.體積波及系數(shù). 體積波及系數(shù)：與驅(qū)替劑接觸的部分油藏體積與整個油藏含油體積之比。二、填空題1. 巖石可以分為三大類，包括 巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖，其中，(沉積巖)是鉆井中常遇到的巖石。2. 鉆機的三大系統(tǒng)包括 起升系統(tǒng) 、 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 、 循環(huán)系統(tǒng)

5、 。3. 牙輪鉆頭的牙齒分為 銑齒 和 鑲齒 兩大類。4. 目前石油鉆井中常用的鉆頭分為 刮刀 鉆頭、 牙輪 鉆頭及 金剛石 鉆頭三大類。其中 牙輪 鉆頭使用最多。5. 鉆柱包括 方鉆桿 、 鉆桿 、 鉆鋌 以及各種 接頭 。6. 鉆具連接必須滿足的三個基本條件是 尺寸相等 、 扣型相同 、 公母相配 。7. 鉆井八大件包括： 天車 、 游車 、 大鉤 、 水龍頭 、 轉(zhuǎn)盤 、 絞車 、 泥漿泵 、 井架 。8. 定向井井身剖面的四個基本段為： 垂直段 、 增斜段 、 穩(wěn)斜段 、 降斜段 。9. 井眼軌跡的基本要素為： 井深 、 井斜角 和 方位角 。10. 常用的氣體鉆井方式包括 干氣體 、

6、 霧化 、 泡沫 以及充氣鉆井等。11. 鉆井過程中常見的復(fù)雜情況有 井噴 、 井漏 、 卡鉆 、鉆具事故等。12. 油氣藏形成的必要條件有： 生油層 、 儲油層 、 蓋層 、 保護層 。13. 地質(zhì)儲量按控制程度及精確性由低到高分為： 預(yù)測儲量 、 控制儲量 、 探明儲量 。14. 油藏流體在井筒垂直管中流動可能存在的流型有 純液流、泡流 、 段塞流 、環(huán)流 和霧流五種。15. 自噴油井生產(chǎn)中，流體由地層流至地面分離器一般經(jīng)過地層滲流、多相垂直或傾斜管流、嘴流和近似水平管流四個基本流動過程。16. 油藏驅(qū)油的天然能量主要包括 邊底水的壓能、液體和巖石的彈性膨脹能、氣頂氣的彈性膨脹能、 溶解氣

7、的彈性膨脹能 、原油本身的位能五種。17. 目前國內(nèi)外油田所采用的注水方式主要分為邊緣注水、切割注水、面積注水、點狀注水四種。18. 根據(jù)壓裂液在不同施工階段的任務(wù)，可分為前置液 、攜砂液 和頂替液 。19. 按照酸化工藝不同，可分為 酸洗、基質(zhì)酸化 和壓裂酸化。20. 提高油藏采收率的方法主要有化學驅(qū)油法、混相驅(qū)油法、熱力采油法、和微生物采油法。三、判斷題：正確打“”，錯誤打“”1. 鉆進過程中，固相含量及其分散性會影響鉆速。 （ ）2. 定向井與直井的最大區(qū)別在于定向井的井眼彎曲度較大。 （× ）3. 目前廣泛使用的完井方法為射孔完井法。 （ ）4. 由于地層自然造斜等原因，實際

8、鉆成的油氣井沒有絕對垂直的。 （ ）5. PDC鉆頭適用于硬的、不均勻的地層鉆進。 （ × ）6. 原油的體積系數(shù)一般大于1。 （ ）7. 同一巖石中，多相流體共存時，各相流體相對滲透率之和總小于1。 （ ）8. 一般情況下，泡流的滑脫損失最大，而霧流的滑脫損失最小。 （ ）9. 水油流度比M越大，波及系數(shù)越大。 （ × ）10. 地層油的粘度隨著溫度降低而降低。 （ × ）四、簡答題1.簡述鉆井的基本工藝過程。答案：三個階段：即鉆前淮備、鉆進以及固井與完井。（1）鉆前準備：修公路、平井場及打水泥基礎(chǔ)、鉆井設(shè)備的搬運和安排、井口準備（打?qū)Ч芎豌@鼠洞）、備足鉆井所需

9、要的各種工具、器材等。（2）鉆進：是進行鉆井生產(chǎn)取得進尺的唯一過程。一開：從地面鉆出一個大井眼，然后下表層套管；二開：用較小一些的鉆頭繼續(xù)鉆進，若遇到復(fù)雜地層，用鉆井液難以控制時，便要下技術(shù)套管(中間套管)。三開：再用小一些的鉆頭往下鉆進，直到設(shè)計井深，下油層套管，進行固井、完井作業(yè)。（3）固井與完井：固井包括下套管和注水泥；完井包括用特定的方法連通油、氣層和井筒，替噴或抽汲等方法誘導(dǎo)油、氣流進入井筒，然后進行油氣生產(chǎn)。2.簡述牙輪鉆頭的破巖作用。答：沖擊壓碎作用：縱向振動產(chǎn)生的沖擊力和靜壓力（鉆壓）一起使牙齒對地層產(chǎn)生沖擊、壓碎作用，形成體積破碎坑。滑動剪切作用：牙輪牙齒的徑向滑動和切向滑動

10、對井底地層產(chǎn)生剪切作用，破碎齒間巖石。射流的沖蝕作用：由噴嘴噴出的高速射流對井底巖石產(chǎn)生沖蝕作用，輔助破碎巖石。3.簡述鉆柱的組成和功能。答案：（1）鉆柱的組成：方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、各種接頭。（2）功能：傳遞扭矩；施加鉆壓；輸送洗井液；延伸井眼；起下鉆頭；特殊作業(yè)。4.鉆井液的功用有哪些？答：攜帶和懸浮巖屑；冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱；造壁性能；控制地層壓力；從所鉆地層獲得資料；傳遞水力功率等。5.說明井身結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容并予以圖示。答：套管的層次，各層套管下入深度，相應(yīng)的鉆頭直徑，套管外水泥返高等。（圖略）6.簡述井斜的原因。答案：（1）地質(zhì)因素：地層傾斜和地層可鉆性不均勻兩個方面；（2）鉆具因素：主

11、要原因是鉆具的傾斜和彎曲；（3）井眼擴大：鉆頭在井眼內(nèi)左右移動，靠向一側(cè)，鉆頭軸線與井眼軸線不重合，導(dǎo)致井斜。7.對比分析常用的兩種完井方式的優(yōu)缺點。答案：常用的兩種完井方法分別是射孔完井和裸眼完井。射孔完井的優(yōu)點：適用范圍廣，有利于分層開采，避免層間干擾等射孔完井的缺點：出油面積小，完善程度差，注水泥及射孔可能污染地層等裸眼完井的優(yōu)點：出油面積大，完善程度高，完井費用低等裸眼完井的缺點：適用范圍小，無法分層開采， 無法進行酸化壓裂等。8.簡述有桿抽油泵在上沖程的工作原理。答案：有桿抽油泵在上沖程的工作原理：（1）抽油桿柱帶著柱塞向上運動，柱塞上的游動閥受管內(nèi)液柱壓力而關(guān)閉。（2）泵內(nèi)壓力降低

12、，固定閥在環(huán)形空間液柱壓力（沉沒壓力）與泵內(nèi)壓力之差的作用下被打開。（3）泵內(nèi)吸入液體、井口排出液體。9.簡述影響有桿抽油泵泵效的因素。答案：影響有桿抽油泵泵效的因素：（1）抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮；（2）氣體和充不滿的影響；（3）漏失影響；（4）體積系數(shù)的影響。10.簡述水力壓裂增產(chǎn)增注的機理。答案：水力壓裂增產(chǎn)增注的機理：（1）改變流體的滲流狀態(tài)：使原來徑向流動改變?yōu)橛蛯优c裂縫近似的單向流動和裂縫與井筒間的單向流動，消除了徑向節(jié)流損失，降低了能量消耗;（2）降低了井底附近地層中流體的滲流阻力：裂縫內(nèi)流體流動阻力小。11.簡述水力壓裂的工藝過程。答案：水力壓裂的工藝過程：（1）利用地面高壓

13、泵組，將高粘液體以大大超過地層吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高壓；（2）當此壓力大于井壁附近的地應(yīng)力和地層巖石抗張強度時，在井底附近地層產(chǎn)生裂縫；（3）繼續(xù)注入帶有支撐劑的攜砂液，裂縫向前延伸并填以支撐劑，關(guān)井后裂縫閉合在支撐劑上，從而在井底附近地層內(nèi)形成具有一定幾何尺寸和導(dǎo)流能力的填砂裂縫。12.簡述提高碳酸鹽巖酸化效果的措施答案：（1）提高酸化效果的措施主要包括：降低面容比；（2）提高酸液流速；（3）使用稠化鹽酸、高濃度鹽酸和多組分酸；（4）降低井底溫度等。13.簡述影響酸化時酸巖復(fù)相反應(yīng)速度的因素。答案：（1）面容比：面容比越大，反應(yīng)速度也越快(1分)（2）酸液的流速：酸液流速增加，

14、反應(yīng)速度加快；（3）酸液的類型：強酸反應(yīng)速度快，弱酸反應(yīng)速度慢；（4）鹽酸的質(zhì)量分數(shù)：濃酸的反應(yīng)時間長，有效作用范圍越大；（5）溫度：溫度升高酸巖反應(yīng)速度加快。五、計算題1.某井井深3000m，地層壓力38MPa，地層水為鹽水，求地層壓力梯度，并判斷該地層壓力屬于什么壓力系統(tǒng)。1. （1）地層壓力梯度計算公式：GP=Pp/H GP地層壓力梯度，MPa/m；Pp地層壓力，MPa；H井深，m。 GP=38/3000=0.0127 MPa/m。2. 某井井深3200m，產(chǎn)層的地層壓力梯度為0.0088 MPa/m，地層水為淡水，求產(chǎn)層的地層壓力，并判斷該地層壓力屬于什么壓力系統(tǒng)。2. （1）地層壓力計算公式：Pp = GP ×H Pp地層壓力，MPa；GP地層壓力梯度，MPa/m；H井深，m。 Pp =3200×0.0088=28.16 MPa。（2）由于地層水為淡水，地層壓力梯度0.0088 MPa/m小于0.00981MPa/m，因此，該地層為異常低壓地層。3.已知某油藏，含油面積4.1Km2，平均有效厚度7.5m，平均有效孔隙度19.2，平均含油飽和度63.8，原油體積系數(shù)1.063，原油密度0.872g/cm3，請利用容積法計算其地質(zhì)儲量。3.容積法計算油田地質(zhì)儲量公式：N = 100