采油工程試題及答案2025年一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.描述油井產(chǎn)量與井底流壓關(guān)系的曲線稱為（）。A.產(chǎn)能試井曲線B.IPR曲線C.指示曲線D.采油指數(shù)曲線答案：B2.對于裂縫性碳酸鹽巖油藏，最適宜的完井方式是（）。A.裸眼完井B.射孔完井C.割縫襯管完井D.礫石充填完井答案：A3.抽油機(jī)井中，懸點最大載荷主要由（）決定。A.抽油桿柱重量B.液柱重量C.慣性載荷D.摩擦載荷答案：B4.壓裂施工中，用于造縫并攜帶支撐劑的液體是（）。A.前置液B.攜砂液C.頂替液D.破膠液答案：B5.氣舉采油中，啟動壓力與（）無關(guān)。A.油層深度B.套管氣壓力C.油管尺寸D.原油密度答案：B6.機(jī)械防砂中，篩管礫石充填工藝的關(guān)鍵參數(shù)是（）。A.篩管長度B.礫石粒徑C.充填液粘度D.施工排量答案：B7.注水井吸水指數(shù)的定義是（）。A.注水量與井底壓力的比值B.注水量與注水壓差的比值C.注水壓力與注水量的比值D.注水壓差與注水量的比值答案：B8.電潛泵井出現(xiàn)欠載停機(jī)，最可能的原因是（）。A.泵軸斷裂B.電機(jī)短路C.供液不足D.電纜破損答案：C9.油井結(jié)蠟最嚴(yán)重的部位通常位于（）。A.井底附近B.油管中部C.井口附近D.套管環(huán)形空間答案：B10.鉆井過程中造成油層傷害的主要原因是（）。A.鉆井液濾液侵入B.鉆具機(jī)械碰撞C.固井水泥返高不足D.測井儀器摩擦答案：A二、填空題（每空1分，共20分）1.采油指數(shù)的物理意義是單位（）下的油井產(chǎn)量，其單位為（）。答案：生產(chǎn)壓差；m3/(d·MPa)2.完井方式選擇的核心依據(jù)是（）和（）的特性。答案：油藏地質(zhì)；流體3.有桿泵抽油系統(tǒng)的“三抽”設(shè)備指（）、（）和（）。答案：抽油機(jī)；抽油桿；抽油泵4.壓裂液的主要功能包括（）、（）、（）和（）。答案：造縫；攜砂；降溫；控制濾失5.氣舉采油按注氣方式分為（）和（）兩種。答案：連續(xù)氣舉；間歇氣舉6.防砂方法可分為（）、（）和（）三大類。答案：機(jī)械防砂；化學(xué)防砂；復(fù)合防砂7.注水井分層測試常用的方法有（）和（）。答案：放射性同位素測井；流量計測試8.電潛泵井下機(jī)組主要由（）、（）和（）組成。答案：潛油電機(jī)；保護(hù)器；離心泵9.油井結(jié)蠟的三個必要條件是（）、（）和（）。答案：原油含蠟；溫度降至析蠟點以下；蠟晶沉積條件10.油層傷害的主要類型包括（）、（）和（）。答案：固相堵塞；液相圈閉；化學(xué)傷害三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述IPR曲線的定義及其在油井生產(chǎn)中的應(yīng)用。答案：IPR（InflowPerformanceRelationship）曲線是描述油井產(chǎn)量（Q）與井底流壓（Pwf）之間關(guān)系的曲線，反映油層向井底供液的能力。應(yīng)用包括：①確定油井最大產(chǎn)能（絕對無阻流量）；②分析油井生產(chǎn)動態(tài)，判斷供液能力變化；③優(yōu)化工作制度，確定合理井底流壓；④評價增產(chǎn)措施效果（如壓裂后IPR曲線斜率增大）。2.射孔完井的主要優(yōu)缺點是什么？答案：優(yōu)點：①適應(yīng)性強(qiáng)，適用于各種巖性和儲層；②可選擇性射開目的層，避免層間干擾；③便于后期實施增產(chǎn)措施（如壓裂、酸化）；④技術(shù)成熟，工藝簡單。缺點：①射孔可能污染儲層（射孔液侵入）；②射孔孔眼有限，滲流面積小，表皮系數(shù)可能為正；③對于裂縫性油藏，射孔可能錯過天然裂縫，影響產(chǎn)能。3.簡述有桿泵抽油系統(tǒng)的能量傳遞過程。答案：能量傳遞路徑為：地面動力機(jī)（電機(jī)/柴油機(jī)）→減速箱→四連桿機(jī)構(gòu)→游梁驢頭→懸繩器→抽油桿柱→抽油泵柱塞。具體過程：動力機(jī)輸出旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，經(jīng)減速箱降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩，通過四連桿將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為驢頭的上下往復(fù)運動；懸繩器將驢頭的運動傳遞給抽油桿，帶動井下柱塞做往復(fù)運動；柱塞上行時，泵筒內(nèi)壓力降低，固定閥打開，液體進(jìn)入泵筒；柱塞下行時，游動閥打開，液體被舉升到油管內(nèi)，最終從井口排出。4.壓裂增產(chǎn)的主要機(jī)理是什么？答案：壓裂通過人工造縫改善油層滲流條件，機(jī)理包括：①形成高導(dǎo)流能力的人工裂縫，縮短油流到井底的滲流距離，降低滲流阻力；②溝通天然裂縫或高滲透帶，擴(kuò)大泄油面積；③解除近井地帶污染（如鉆井、完井造成的堵塞），降低表皮系數(shù)；④對于低滲透油藏，裂縫可作為“滲流通道”，提高單井控制儲量的動用程度；⑤裂縫延伸過程中產(chǎn)生的微裂縫可增加儲層滲透率。5.注水井調(diào)剖與堵水的主要區(qū)別是什么？答案：①目的不同：調(diào)剖針對注水井，調(diào)整層間吸水剖面，提高注入水波及效率；堵水針對油井，減少或阻止產(chǎn)水，提高油井產(chǎn)油效率。②作用位置不同：調(diào)剖作用于注水井的高滲透層（大孔道），降低其吸水能力；堵水作用于油井的出水層，阻止水流入井底。③工藝方法不同：調(diào)剖常用顆粒類（如粉煤灰）、凝膠類堵劑，注入高滲層形成堵塞；堵水常用機(jī)械卡堵（封隔器）或化學(xué)堵劑（如樹脂、水泥），選擇性封堵出水層。④效果評價指標(biāo)不同：調(diào)剖評價指標(biāo)為吸水剖面改善程度、注水壓力上升幅度；堵水評價指標(biāo)為含水率下降、產(chǎn)油量上升幅度。四、計算題（每題10分，共20分）1.某油井測試數(shù)據(jù)如下：油層中部壓力Pi=25MPa，井底流壓Pwf=18MPa，日產(chǎn)油量Qo=45m3/d，日產(chǎn)水量Qw=5m3/d（油水密度分別為0.85g/cm3、1.0g/cm3）。假設(shè)油井為單相流動（忽略水相影響），計算該井的采油指數(shù)（JO）和流度比（λo/λw）。解：（1）采油指數(shù)JO=Qo/(Pi-Pwf)=45/(25-18)=45/7≈6.43m3/(d·MPa)（2）流度λ=K/μ，假設(shè)油層滲透率K相同，則流度比=λo/λw=μw/μo（μ為粘度）。需補(bǔ)充數(shù)據(jù)：原油粘度μo=5mPa·s，地層水粘度μw=1mPa·s（通常地層水粘度接近1）。則流度比=1/5=0.2答案：JO≈6.43m3/(d·MPa)；流度比=0.22.某抽油機(jī)井參數(shù)：泵深L=1500m，抽油桿柱（φ22mm）每米重量q=26N/m，油管內(nèi)液體密度ρ=880kg/m3，沖程S=3m，沖次n=6min?1，抽油桿柱在液體中的浮力系數(shù)β=0.85。計算懸點最大載荷（忽略慣性載荷和摩擦載荷）。解：懸點最大載荷由抽油桿柱重量（空氣中）和液柱重量組成。（1）抽油桿柱在空氣中的重量W桿=q×L=26×1500=39000N（2）液柱重量W液=ρ×g×A泵×L，其中泵截面積A泵=π/4×d泵2（d泵為泵徑，假設(shè)泵徑d=56mm=0.056m）。A泵=3.14/4×0.0562≈0.00246m2W液=880×9.8×0.00246×1500≈880×9.8×3.69≈880×36.16≈31820.8N（3）考慮浮力后，抽油桿柱在液體中的有效重量=W桿×(1-β)=39000×(1-0.85)=39000×0.15=5850N（4）懸點最大載荷Pmax=有效桿柱重量+液柱重量=5850+31820.8≈37670.8N≈37.7kN答案：約37.7kN五、論述題（20分）結(jié)合當(dāng)前采油工程技術(shù)發(fā)展趨勢，論述低滲透油藏提高單井產(chǎn)量的主要技術(shù)對策。答案：低滲透油藏（滲透率<50mD）由于儲層致密、滲流能力差，單井產(chǎn)量普遍較低。提高單井產(chǎn)量需從“改善儲層滲流條件”“優(yōu)化舉升工藝”“強(qiáng)化動態(tài)監(jiān)測”三方面綜合施策，具體對策如下：1.精細(xì)儲層改造技術(shù)：①體積壓裂（SRV）：通過大規(guī)模分段多簇射孔、高砂比加砂，形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大泄油體積。例如，采用“大液量（5000m3以上）、大砂量（300m3以上）、小粒徑支撐劑（100目）”組合，提高裂縫復(fù)雜程度。②復(fù)合壓裂：前置酸壓（溶解碳酸鹽膠結(jié)物）+加砂壓裂（形成主裂縫），改善低滲透儲層的原始滲透率。例如，在長慶油田延長組油藏，酸壓后裂縫導(dǎo)流能力提高3-5倍。③納米驅(qū)油劑輔助壓裂：在壓裂液中添加納米顆粒（如SiO?），降低油水界面張力（IFT從20mN/m降至0.1mN/m），提高裂縫壁面洗油效率，增加可采儲量。2.高效完井技術(shù)：①智能完井：通過井下傳感器（壓力、溫度）和可調(diào)式滑套，實時監(jiān)測各段壓裂效果，動態(tài)調(diào)整注液量，避免“無效壓裂段”。例如，斯倫貝謝的i-Completion系統(tǒng)可實現(xiàn)分段流量自動控制，單井有效改造段數(shù)提高20%。②個性化射孔優(yōu)化：基于儲層地應(yīng)力場（最大水平主應(yīng)力方向）和天然裂縫分布，采用定向射孔（射孔方位與主應(yīng)力方向夾角<15°），減少裂縫轉(zhuǎn)向摩阻，提高裂縫延伸效率。例如，新疆油田某區(qū)塊定向射孔后，裂縫半長增加15%，單井產(chǎn)量提高30%。3.適應(yīng)性舉升工藝：①小泵深抽：針對低滲透油藏供液能力弱（采液指數(shù)<1m3/(d·MPa)）的特點，采用小泵徑（φ32mm）、長沖程（4-5m）、低沖次（3-4min?1）組合，降低懸點載荷，減少桿柱斷脫風(fēng)險，同時提高泵效（可達(dá)70%以上）。②電潛泵變頻控制：通過變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速（30-60Hz），匹配油井供液能力，避免“大馬拉小車”現(xiàn)象。例如，大慶外圍低滲透油田應(yīng)用變頻電泵后，系統(tǒng)效率從45%提升至65%，單井日耗電降低20%。③氣舉閥優(yōu)化設(shè)計：針對深層低滲透油藏（埋深>3500m），采用多級氣舉閥（5-7級），結(jié)合數(shù)值模擬優(yōu)化注氣點位置，降低啟動壓力（從25MPa降至18MPa），提高舉升效率。4.動態(tài)監(jiān)測與優(yōu)化調(diào)整：①微地震監(jiān)測：壓裂過程中通過井下檢波器陣列，實時追蹤裂縫擴(kuò)展方位（長度、高度、寬度），評估改造效果。例如，西南油氣田某井壓裂后，微地震顯示裂縫高度超層界5m，及時調(diào)整后續(xù)段射孔位置，避免層間竄流。②油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)：通過RTU（遠(yuǎn)程終端單元）采集油壓、套