《油藏工程》課后習題答案(DOC)

1、1油藏工程（教材習題）油藏工程（教材習題）第一章第一章1一個油田的正規(guī)開發(fā)一般要經(jīng)歷那幾個階段？答：一個油田的正規(guī)開發(fā)一般要經(jīng)歷以下三個階段：（1）開發(fā)前的準備階段：包括詳探、開發(fā)試驗等。（2）開發(fā)設(shè)計和投產(chǎn)：包括油層研究和評價，全面部署開發(fā)井、制定射孔方案、注采方案和實施。（3）開發(fā)方案的調(diào)整和完善。2合理的油田開發(fā)步驟通常包括那幾個方面？答：合理的油田開發(fā)步驟通常包括以下幾個方面：1基礎(chǔ)井網(wǎng)的布署。2確定生產(chǎn)井網(wǎng)和射孔方案。3編制注采方案。3油田開發(fā)方案的編制一般可分為那幾個大的步驟？答：油田開發(fā)方案的編制一般可分為以下幾個大的步驟：1、油氣藏描述2、油氣藏工程研究3、采油工程研究4、油田

2、地面工程研究5、油田開發(fā)方案的經(jīng)濟評價6、油田開發(fā)方案的綜合評價與優(yōu)選。4論述油氣田開發(fā)設(shè)計的特殊性。答：一切工程實施之前，都有前期工程，要求有周密的設(shè)計。有些工程在正式設(shè)計前還應有可行性研究。對于油氣田開發(fā)來說，也不例外，但又有其不同的特點。（1）油藏的認識不是短時間一次完成的，需經(jīng)歷長期的由粗到細、由淺入深、由表及里的認識過程。（2）油氣田是流體的礦藏，凡是有聯(lián)系的油藏礦體，必須視作統(tǒng)一的整體來開發(fā)，不能像固體礦藏那樣，可以簡單地分隔，獨立地開發(fā)，而不影響相鄰固體礦藏的蘊藏條件及鄰近地段的含礦比。（3）必須充分重視和發(fā)揮每口井的雙重作用生產(chǎn)與信息的效能，這是開發(fā)工作者時刻應該研究及考慮的著

3、眼點。（4）油田開發(fā)工程是知識密集、技術(shù)密集、資金密集的工業(yè)。油氣田地域遼闊，地面地下條件復雜、多樣；各種井網(wǎng)、管網(wǎng)、集輸系統(tǒng)星羅棋布；加之存在著多種因素的影響和干擾，使得油田開發(fā)工程必然是個知識密集、技術(shù)密集、資金密集的工業(yè)，是個綜合運用多2學科的巨大系統(tǒng)工程。5簡述油藏開發(fā)設(shè)計的原則。答：油藏開發(fā)設(shè)計的原則包含以下幾個方面：（一）規(guī)定采油速度和穩(wěn)產(chǎn)期限（二）規(guī)定開采方式和注水方式（三）確定開發(fā)層系（四）確定開發(fā)步驟6油田開發(fā)設(shè)計的主要步驟。答：7油田開發(fā)方案實施應注意的主要方面答：油田開發(fā)方案經(jīng)批準后，鉆井、完井、射孔、測井、試井、開采工藝、地面建設(shè)油藏地質(zhì)、開發(fā)研究和生產(chǎn)協(xié)調(diào)部門都要按照

4、方案的要求制訂出本部門具體實施的細則，嚴格執(zhí)行。按照油田地下情況，確定鉆井的先后次序，盡快地形成生產(chǎn)單位、區(qū)塊完善的井網(wǎng)。對飽和壓力高的油藏要先鉆注水井進行排液，再轉(zhuǎn)入注水。小斷塊油田、復雜巖性的油田在開發(fā)井基本鉆完后，經(jīng)過油層對比研究，盡快地研究注采井別、注采層系，投入生產(chǎn)。方案要求補充能量的油田，要在注水（氣）時間之前，建好注水（氣）裝置。依照油藏工程設(shè)計和開發(fā)井完鉆后重新認識，編制射孔方案，使整體或分區(qū)塊射孔投產(chǎn)。綜上所述，在開發(fā)方案完成，整體或區(qū)塊開發(fā)井完鉆以后，通過油層對比，要作好以下工作：1、注采井別及射孔方案的編制2、編制配產(chǎn)配注方案3第二章第二章1簡述各種驅(qū)動類型的油藏的開采特

5、征及其形成的原因。答：彈性驅(qū)油藏：油藏靠地層釋放的彈性能驅(qū)油向井，所以地層壓力隨時間增長而變?。划a(chǎn)油量隨時間增長而減少；開采過程中油藏壓力始終高于飽和壓力，所以生產(chǎn)氣油比為一常數(shù)。溶解氣驅(qū)油藏開采特征形成的原因：由于溶解氣驅(qū)油藏是依靠消耗油層本身的能量來將原油趨向井底，所以地層壓力隨時間增長而較快減少；隨著油層能量消耗油井產(chǎn)量也隨時間增長以較快速度下降；溶解氣在地層壓力降低到飽和壓力時才開始析出，；剛開始析出時在未形成連續(xù)相以前不隨油相一起采出，此時溶解氣油比有小幅度下降；在生產(chǎn)過程中，井底分離出的氣體形成連續(xù)相后，油井產(chǎn)量會急劇下降，生產(chǎn)氣油比快速上升，到達峰值之后下降。水驅(qū)油藏開采特征形成

6、的原因：（一）剛性水驅(qū)：在剛性水驅(qū)條件下，油藏能量供給充分，所以油藏在生產(chǎn)過程中油層壓力不變，井底流壓不變；油井見水后產(chǎn)液量不變而產(chǎn)油量隨含水上升而下降；開采過程生產(chǎn)氣油比始終不變。（二）彈性水驅(qū)：彈性水驅(qū)主要是依靠隨著采出液體使含水區(qū)和含油區(qū)壓力降低而釋放出的彈性能量來進行開采，所以地層壓力不斷降低；在生產(chǎn)過程中地層壓力高于飽和壓力，所以溶解氣油比保持不變（地層壓力低于飽和壓力則轉(zhuǎn)化為溶解氣驅(qū)）。氣頂驅(qū)油藏：1剛性氣驅(qū)：剛性氣驅(qū)生產(chǎn)過程中地層壓力基本保持不變，始終大于飽和壓力；其開采特征與剛性水驅(qū)類似。由于地層壓力穩(wěn)定，油藏產(chǎn)量開始不變，當油氣界面下移，出現(xiàn)氣侵之后產(chǎn)量增大；因地層壓力大于飽

7、和壓力，生產(chǎn)氣油比開始不變，當氣侵之后生產(chǎn)氣油比會增大。2彈性氣驅(qū)：由于地層壓力的不斷下降，產(chǎn)油量會不斷下降；同時，氣體的飽和度和相對滲透率卻不斷提高，因此氣油比也就不斷上升。重力驅(qū)油藏：重力驅(qū)油是靠原油自身的重力將油驅(qū)向井底，所以地層壓力隨時間而減少，生產(chǎn)開始時地層壓力得到不斷補充，產(chǎn)量不變，當含油邊緣到達油井后變小，生產(chǎn)過程中地層壓力大于飽和壓力，生產(chǎn)氣油比保持不變。2簡述影響開發(fā)層系劃分的因素及其原因。答：影響開發(fā)層系劃分的因素主要為以下幾點。（1）油氣儲集層的物理性質(zhì)。油層特性相近的油層組合在同一開發(fā)層系，以保證各油層對注水方式和井網(wǎng)具有共同的適應性，減少開發(fā)過程中的層間矛盾，避免單層

8、突進。（2）原油和天然氣的物理化學性質(zhì)。原油和天然氣具有相近物理化學性質(zhì)便于同時對層系中各層進行各項采油作業(yè)，利于原油煉制。（3）烴類相態(tài)和油藏驅(qū)動類型；不同相態(tài)和驅(qū)動類型的油藏后期開采特征不一樣，甚至相差很大，不能作為一個開發(fā)層系開采。4（4）油田開發(fā)過程的管理條件；在建設(shè)工作量和經(jīng)濟效果之間找到能達到最好經(jīng)濟效益的方案。（5）井的開采工藝和技術(shù)。要在井的開采工藝技術(shù)能達到的條件下進行開發(fā)層系的劃分。3分析影響油田采收率的主要因素。影響采收率大小的主要因素可歸為兩個方面。（一）地質(zhì)因素1、天然驅(qū)動能量的大小及類型。2、油藏巖石及流體性質(zhì)。3、油氣藏的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)。（二）油田開發(fā)和采油技術(shù)對采

9、收率的影響1、油氣藏開發(fā)層系的劃分。2、布井方式與井網(wǎng)密度的選擇。3、油井工作制度（自噴井放大油嘴、抽油機加大泵徑或抽油機沖程、沖次等）的選擇和地層壓力的保持程度。4、完井方法與開采技術(shù)。5、增產(chǎn)措施以及新技術(shù)、新工藝的應用及效果。6、提高采收率的二次、三次采油方法的應用規(guī)模及效果。4確定油田原油采收率的方法有哪些？目前計算油田采收率總的趨向于利用油田實際資料，進行綜合分析，一般常用的方法有：（1）油田統(tǒng)計資料獲得的經(jīng)驗公式。（2） 室內(nèi)水驅(qū)油實驗法， 將天然巖心模擬到油層條件下作水驅(qū)油實驗求出水驅(qū)油效率，根據(jù)油田非均質(zhì)性及流體性質(zhì)加以校正求出最終采收率。（3）巖心分析法，此法有兩種，一是在采

10、油區(qū)內(nèi)用失水量較大的水基泥漿取心，測定巖心中殘余油量求得采收率：另一是在油田地下水淹區(qū)內(nèi)取心，測定巖心中殘余油量，求得采收率。（4）地球物理測井法，在水淹區(qū)的井內(nèi)，用電阻法等算出殘余油飽和度確定采收率。（5）分流量曲線法，應用相對滲透率曲線，求分流量曲線，使用作圖法求出水淹區(qū)平均含水飽和度，測算采收率。（6）油田動態(tài)資料分析法。5用巖心模擬實驗法和分流量曲線法分別測算出的采收率之間有什么差異，產(chǎn)生這種差異的原因是什么？答：用巖心模擬實驗法測出的原油采收率比用分流量曲線法測出的大。巖心模擬實驗法求出的只是巖心實驗模擬結(jié)果，實際油層的非均質(zhì)性未給予考慮，它實際上只是洗油效率。由此我們知道，實驗室得

11、出的是最大的水驅(qū)油效率，在使用時應考慮由于油層的非均質(zhì)性，不同類型油藏，注水方式不一樣其數(shù)值也不一樣。5第三章第三章1.某油田有CI；CjCjCw四個含油層系，各層系的基本數(shù)據(jù)如下:小層油層厚度儲量（萬噸） 壓力系數(shù)原油粘度滲透率CI20m20001.20.85CII10m10001.20.920CIII10m10001.20.920CIV2m501.00.85對該油田劃分開發(fā)層系并說明劃分的理由。答：將CIII和CII劃分為一個開發(fā)層系。原因是CIII和CII的各項指標都非常接近。將CI和CIV劃分為一個開發(fā)層系。因為其原油粘度和地層滲透率都相等；針對壓力系數(shù)相差 0.2,可以用先開采CI層

12、到CI層的壓力降低到與相等時再兩層同時開采。2.畫出面積注水方式中的四點法和七點法，其中o表示采油井，X表示注水井。并寫出各生產(chǎn)方式中生產(chǎn)井數(shù)與注水井數(shù)的比值。再將四點法改為七點法，注意，改變過程中只能將采油井改為注水井，不能將注水井改為采油井。（用以生產(chǎn)井為中心定義n點法。）3何為井網(wǎng)密度？寫出影響井網(wǎng)密度的因素并簡述各因素是怎樣影響井網(wǎng)密度的。答：單位面積內(nèi)的油井數(shù)即為井網(wǎng)密度。影響井網(wǎng)密度的因素和各因素的影響方式如下：1）非均質(zhì)性增加，井網(wǎng)密度增大。2）滲透率增加，井網(wǎng)密度增大。3）年度增加，井網(wǎng)密度增大。4）強化注水，井網(wǎng)密度減小。5）由層深度增加，井網(wǎng)密度減小。4.某油藏面積 S=4

13、；3KM2,h=10M,二0.2,S=0.8,卩=8cp,r=0.1M,oiowK=0.1yM2,K（s）=0.8,現(xiàn)以四點法面積注水，井距a=400M，可布多少口生產(chǎn)井和rowi注水井？若以v=2%年采油速度開采。注采壓差Ap應為多少 kg/cm2?-（.3）解：1.n=S/A=4.8J3x106/x4002=60（口）2丿故：n=4（0口）；n=2（0口）6生注72.N=shQs=4.8心3x106x10 x0.2x0.8=13302150米3)oiq=NV/(40 x365x86400)=13302150 x106x0.02/(40 x365x86400)生=210.9(cm3/s)8l

14、n型2x3.1416x0.1x0.8x10000.1卩i2兀a/(6x2)8n400r=ln=ln2x2兀kksh兀r4x3.1416x0.1x0.8x10000.1x6rowiwAp2q=2q注R+r生Ap=2q(R+r)=2x210.9(0.132+0.0517)=77.5kg/cm2生卩ialn2兀kkshrrowiw=0.1320.05178第四章第四章1.分流曲線如圖所示。向分流曲線A點引切線CA,其延長線交于B點。證明B點對應的飽和度為巖樣內(nèi)平均飽和度S。sf(s)-f(s)+1L廣(s)+6-f(s)Aeleeefseeeee-丄1-/(s)sse.f(s)上f(s)證畢。dsK

15、(s)+卩K(s)rorrw該式積分號內(nèi)有二個變量，顯然不能積分。請將積分號內(nèi)轉(zhuǎn)換成僅是飽和度S的函數(shù)。解：證明:sdx;(t),dx=(t)df(s),.s(t)(s)-0-JSef(S)dSsm2. 油水前緣到達出口端以前,兩相區(qū)內(nèi)產(chǎn)生壓差APKA0I?9根據(jù)BL方程：x-曽廣 C），le-的 C）；10“1”驅(qū)替相，“2”被軀替相,若注水，注水井應布置在構(gòu)造白部，生產(chǎn)井應布置在頂部。注水速度應?。喝糇猓饩畱贾迷跇?gòu)造的頂部，生產(chǎn)井應布置在部，注水速度應。4.已知一帶狀油藏如圖A所示，水驅(qū)油時，考慮為非活塞式推進，已知油層寬度B=400米,油層厚度h=6米,孔隙度=0.25,束縛水飽

16、和度s=0.2,兩相區(qū)中含水飽和度S和含水ww率fw,與含水率的導數(shù)的關(guān)系如圖B所示;試求：(1) 兩相區(qū)前緣 X二X 處的含水飽和度S；fwf(2) 兩相區(qū)平均含水飽和度F；w(3) 無水采油量。5.某油藏的滲透率密度分布函數(shù)為f(k二堯)Ka-1e-險，請推導出計算滲透率平均值E(K)的公式。E()=卜kf()dk=ka-ie-Pkdpk=解：00廠眉缶帀(卩k)ae曲卩k=擊r(a+1)=擊ar(a)=Fx_fc)_i(廠=TO=Meee.AP=卩。q2“丿Lie、/、ds/、=KAsf(s)K(s)+K(s)Merorrw卩q(tfo2JKAfT)esesMdf(s)、K(s)+K(s

17、)rorrw3某傾角較陡的構(gòu)造油藏，根據(jù)分流方程fC)=kae-俅dk分析注：2111第五章第五章1.簡述溶解氣驅(qū)油藏的開發(fā)過程中生產(chǎn)氣油比變化特征及其產(chǎn)生的原因（見右圖）。答：溶解氣驅(qū)油藏開發(fā)過程中生產(chǎn)氣油比在地層壓力。剛開始低于飽和壓力時會有小幅度降低,因為此時雖然有氣體析出但氣體未形成連續(xù)相， 不隨油流一起運動，而是附著在地層孔隙中；采出原油中溶解氣量降低，生產(chǎn)氣油比降低。當析出氣體形成連續(xù)相后，氣體將隨原油一起采出，生產(chǎn)氣油比迅速上升。隨著壓力繼續(xù)下降，氣體無法再從原油中析出時，生產(chǎn)氣油比會逐漸降低。2.運用下列PVT數(shù)據(jù)進行物質(zhì)平衡計算P(Psi)BoRsBg40001.241751

18、035001.248051033301.25115100.0008730001.22224500.0009627001.20224010.0010724001.18223520.0011921001.16333040.0013718001.14502570.0016115001.11152140.0019612001.09401670.002499001.09401220.003396001.0763780.005193001.0583350.010661二8.6e6,和Swc=0.2，計算壓力從Pi=4000Psi下降到飽Psi和壓力P=Pb時的采收率。解：由圖中數(shù)據(jù)可看出：Pb=3330p

19、si；綜合壓縮系數(shù)：C=十*6-S)+CS+ctBApwwwpoi已知 cw1=3.0e6,cpp12=1.25111.2417G-0.2)+3.0e-60.2+8.6e-61.2417x(4000-3330)40004000=1.8239x10-5BcAp_1.24171.8239x10-5x(4000-3330)BG-S)_1.2511G0.2)obw3.何為定態(tài)水侵？何為不定態(tài)水侵？天然水侵量的大小主要取決于哪些因素？答： 當有藏有充足的邊水連續(xù)供給，或者采油速度不高，而油區(qū)壓降能相對穩(wěn)定時，此時水侵速度與采出速度相等，其水侵為定態(tài)水侵。若油藏發(fā)生水侵的原因主要是由于含水區(qū)巖石和流體彈性

20、膨脹能作用時，其水侵是不定態(tài)水侵。影響水侵的主要因素有：1供給區(qū)的幾何形狀和大小；2儲層的滲透率和孔隙度；3油水粘度比；4地層水和巖石的彈性膨脹系數(shù)等。4.已知有氣頂無邊水、底水、注入水油藏的物質(zhì)平衡方程式為：Nt+（R-R）BN=P1psigB-BB-B+mBg乩ttitiBgi式種：m為原始狀態(tài)下氣頂自由氣的體積與油藏體積之比。設(shè)Bti=Boi,請導出能求得地質(zhì)儲量N（地面體積）和氣頂氣的體積G（地面體積）的公式，并畫出示意圖。5某油藏生產(chǎn)氣油比Rp,隨地層壓力的變化如圖所示。其中B點是飽和壓力點，從提高采收率的角度來說,應在C點注水保持壓力比較合適。按曲線分段說明哪種驅(qū)動方式，并簡述曲線

21、BC,CDE,和EF段形成的原因。答：曲線反映了溶解氣驅(qū)油藏生產(chǎn)氣油比隨油藏壓力降落的變化情況。由A到B油藏壓力高于飽和壓力，開始有氣體分離出來，但由于自由氣飽和度還未達到平衡氣體飽和度，此氣體是不流動的，這樣，地面氣油比開始下降。 在C點， 自由氣飽和度達到了平衡氣體飽和度，開始流動。BC段，自由氣沒有形RP13成流動，C點開始自由氣流動，并隨著壓力的進一步降低，自由氣不斷增加，使生產(chǎn)氣油比開始增加，到達E點，即最大氣油比后，氣量達到最大限度并開始排空。在EF段，從地層原油中分離出來的氣量比采出的氣量要小，使自由氣飽和度被加速的消耗，生產(chǎn)氣油比又開始下降。6名詞解釋：驅(qū)動方式、驅(qū)動指數(shù)、水侵

22、系數(shù)、彈性產(chǎn)率、溶解氣驅(qū)、物質(zhì)平衡。驅(qū)動方式：指油層在開采過程中主要依靠那一種能量來驅(qū)油。驅(qū)動指數(shù)：各種液量的膨脹量占總采出液量的百分比。水侵系數(shù)：單位時間、單位壓差下的水侵量。彈性產(chǎn)率：單位地層壓降下依靠彈性能采出的油量。溶解氣驅(qū)：油藏主要依靠從原油中分離出的氣體的彈性膨脹將原油從地層驅(qū)響井底。物質(zhì)平衡：油藏開發(fā)過程中的某一時刻，采出的流體量加上地下剩余的儲存量，等于流體的原始儲量。14將m=1/n代入得:第六章第六章1.若油田產(chǎn)量滿足：aC)n_QQa丿Q.ii說明該式包含的遞減類型和相應的n值范圍；分別寫出產(chǎn)量、累積產(chǎn)量及遞減率與時間的關(guān)系式。_Q(/)aC)Q(t)n_Q1Qnia(t

23、)Q(t)mai當m=0,即nfg時為指數(shù)遞減。1令：m_則上式變?yōu)?Qmi此時,a(t)_a,由遞減率的定義得:aii_丄dQQdtdQQdQtQadtnJQ_aJdtnIn_atndtiQiQi0QiAN_JtQ(tAt_JtQe-嚀_.(e-嚀)QC)_Qe_a.ti當Ovmvl即lvnC的前提條件下導出的,此時油田已達到中高含水期,所以甲型水驅(qū)規(guī)律曲線只適用于中高含水期.3.某油藏水驅(qū)特征方程為 lgw=AN+B，求含水率為f時的累積產(chǎn)油量-。pp1dw解：lgw=AN+Bndw=AdNn厶=F=2.303Awpp2.303wppdNpppF2.303Awff=pnw=1+F1+2.3

24、03Awp2.303A(l-f)1rw)1?fiN=一logl亠=一logfpAlB丿AL2.303AB(1-f)4.某油藏以衰減方式遞減，其表達式為 Nt=at-b，推導出:p1)任一時刻產(chǎn)量Q(t)的表達式；2)瞬時產(chǎn)量Q(t)與累積產(chǎn)量Np的關(guān)系式；3)最終累積產(chǎn)量的表達式；4)說明a值的物理意義；bdN/)b解：1)Nt=at-bnN=a-np=。匕丿=-pptdtt22）（NP-=-bnt=-走代入上式得pQ（t）=d=d3)N二N+N二N+apmaxpipmaxpi1dQ（t）Q（t）dt1+atniANC C）=JtQ（t）dt=p0nQx-nt）ai1-1（at）n-i164)

25、a為遞減期的累積產(chǎn)油量(最大可采儲量)。5._水驅(qū)特征曲線累積產(chǎn)水與累積產(chǎn)油在坐標下生成關(guān)系，其具體可表示為。一般特征曲線在含水開始出現(xiàn)直線段。其公式用來1.2.3.。累積產(chǎn)水和累積產(chǎn)油關(guān)系曲線出現(xiàn)直線段后，是否還會發(fā)生彎曲？簡單說明其原因。6名詞解釋：遞減率、遞減半周期、指數(shù)遞減規(guī)律、乙型水驅(qū)曲線。遞減率：單位時間內(nèi)的產(chǎn)量變化率。遞減半周期：產(chǎn)量遞減到剛開始遞減時產(chǎn)量一半時所用的時間。指數(shù)遞減規(guī)律：一種常遞減規(guī)律，遞減率為常熟，產(chǎn)量隨時間的變化可以用一個指數(shù)方程來表達。17第七章第七章1.簡述油田動態(tài)監(jiān)測的內(nèi)容。答：油田動態(tài)監(jiān)測的主要內(nèi)容因油田而異。一般要求：1)產(chǎn)量監(jiān)測。2)油水井壓力監(jiān)測。3)全油藏、個別區(qū)塊或?qū)?多油層)的驅(qū)油劑的前緣位置監(jiān)測。4)油井產(chǎn)出剖面的監(jiān)測。5)注水井吸水剖面的監(jiān)測。6)井下技術(shù)狀況的監(jiān)測