石油工程概论2012(6)
石油工程概论全册简介
最后，原油被输送到炼油厂进行加工， 以成品油外输。
石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流 动通道并优选举升方法，经济有效地将地下油气从 油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技 术的总称。按目前我国石油生产 的专业和管理的门 类划分，石油工程领域覆盖了油藏工程、钻井工程 和采油工程三个相互独 立又相互衔接的工程领域。 也就是说，石油工程是一个集多种学科、多种工艺 技术和工程措 施于一体的多种工艺技术相互衔接、 相互渗透、相互促进和发展的综合工程。
常温下不同石油组分的状态
表2-1某一典型的油气烃类组成
成分（碳分子数） 汽油（C4~C10） 煤油（C11~C12） 柴油（C13~C20） 润滑油（C21~C40） 重量百分比 分子类型 31 10 15 20 烷烃 环烷烃 芳香烃 沥青 重量百分比 30 19 15 6
残地层原油的高压物性
地层油处于高温高压状态下，并溶解有大量的 天然气，其物性与地面原油有很大差别，如粘度、 密度和压缩系数等都大不相同。在油藏开采过程中， 随压力、温度的降低以及油中溶解气的不断释出， 地层油的性质也在不断变化。因此，了解地层油物 性的变化情况及其影响因素，对于分析油藏开采动 态、渗流计算及开采工艺设计等都是必不可少的。
层的油气不向四周方向运移的圈闭条件也称为保护层。
（二）形成油气藏的必要条件 综上所述，油气藏形成的过程可以概括为：
石油生成——运移——聚集——保存。油气藏形成 的条件可归结为四个必要条件，即有生油层、储油 层、盖层和保护层，简称之为生、储、盖、保四要 素。
（三）油气藏的类型 按照圈闭条件的不同，可以将油气藏分为构造 油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三种主要类型。
石油工程概论
1石油工程的主要内容：以弄清的油气田地质资料为基础，对油气层进行分类排队，选定油田开发方式；选定油田开发方式；根据地下油气藏的结构和压力特点，选择合理的布井方式，确定保持生产层能量的方法和技术措施。
2油气层的形成过程：石油生成——运移——聚集——保存3油气藏形成的条件可归纳为四个必要条件：生油层、储油层、盖层和保护层。
4孔隙度：岩石孔隙体积与岩石的外形体积之比5流体饱和度： 油的饱和度：r O PO O V V V V S Φ== 水的饱和度：r w Pww V V V V S Φ== 气的饱和度：r g P gg V V V V S Φ==地质储量：()o wi B Ahr S N /1Φ-=6渗透率只与岩石本身性质有关，与流体无关。
7润湿性的判断：θ=0º岩石表面完全水湿θ＜90°岩石表面亲水θ＝90°岩石表面中间湿润θ＞90°岩石表面亲油θ=180°岩石表面完全油湿8油田正规的开发阶段：开发前准备阶段；开发设计和投产；开发方案的调整和完善。
9油藏驱动方式：①弹性驱动主要依靠岩石和流体的弹性膨胀能驱油；②地层压力低于饱和压力后，原来溶解在原油中的溶解气就会分离出来，主要依靠这种不断分离出的溶解气的弹性来驱油成为溶解气驱③当油藏存在边水、底水或注入水时则会形成水压驱动④当油藏在气顶且气顶中的压缩气为主要的驱油能量时为气压驱动⑤主要靠自身的重力将油驱向井底时则为重力驱动。
一个地层原始压力高于饱和压力的油田如果不向地层补充能量地开发，可能存在的驱动方式有弹性水驱。
弹性气驱主要用的地层气顶膨胀的能量。
10钻井工艺过程：钻前准备、钻进和完井，各项过程的任务。
11洗井液密度增大，“压持效应”增加，阻碍钻进；粘度降低，增快钻进速度；固相含量及分散性对钻头的磨损。
12大位移井是指水平位移与垂深之比等于或大于2的井。
13在钻出的井眼内下入套管柱，并在套管柱与井壁之间注入水泥浆，使套管与井壁固结在一起的工艺过程称之为固井。
石油工程概论
第一章绪论一基本概念1.石油：石油是储藏在地下岩石空隙内的不可再生的天然矿产资源，它主要是以气相、液相和固相烃类为主的，并且含有少量非烃类物质的混合物，具可燃性。
2.石油基本性质：①主要化学成分：C和H，其中C占84%~87%，H占11%~14%。
烃类化合物有：烷烃、环烷烃、芳香烃。
②非烃类化合物有：含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物。
③密度：比水轻，相对密度一般在0.75-0.95之间。
④颜色颜色浅的原油一般密度小，粘度低，油中含轻烃成分较多；含胶质和沥青质少，密度小。
⑤粘度：随温度的增高而减小，随密度的减小而减小。
含烷烃多的原油黏度较小；含胶质、沥青质多的原油粘度较大。
⑥凝固点：原油含蜡越多，凝点越高。
⑦自燃点：原油和成品油越轻，其闪点和燃点月底，而自燃点却越高。
⑧溶解性：不溶于水，能溶于有机溶剂（如氯仿、四氯化碳、苯、醇等）。
⑨原油中的有害物质。
3.天然气的成分：主要是气态烃，以甲烷为主，其中还有少量的C2-C5烷烃成分及非烃气体。
气密度一般在0.5-0.7之间，比空气轻。
4.天然气水合物：又称可燃冰，是甲烷和水在低温和高压环境下相互作用形成的一种冰状的水合物。
5.液化天然气（LNG）；液化天然气是天然气经经净化处理后，通过低温冷却而成的液态产物，气体积为原气态题记体积1/600。
6.天然气分类：按照矿藏特点，可分为气藏气、油藏气、凝析气藏气；按烃类的组成，可分为干气、湿气；按硫化氢和二氧化碳的含量，可分为酸气、净气。
7.石油工业：从事石油和天然气的勘探、开发、储存和运输等的生产部门统称为石油工业。
8.对外依存度：是指一个国家原油净进口量占本国原油消费量的比例，表现一个国家原油消费数量对国外原油的依赖程度。
常用来描述原油安全的程度。
9.储采比：又称回采率或回采比。
是指年末剩余储量除以当年产量得出剩余储量，按当前生产水平尚可开采的年数。
10.油气当量：油气当量就是将天然气产量按热值折算为原油产量的换算系数。
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》学习中心：__ ___ 姓名：__ ___ 学号：__ ____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：12371. 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。
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一层套管叫导管。
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，一般为几十至几百米。
下入获取此页面内容后，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：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。
石油工程概论
石油工程概论•内容简介：•《石油工程概论》是为非石油工程专业学生写的教材．全书共分为10章，重点介绍了石油工程领域的基本概念、基本原理和广泛应用的工艺技术。
内容主要包括油气藏，流体物性及流体在地层中的渗流规律、油田开发设计与动态分析、油气田钻井、固井与完井、采油方法、抽水井增产增注措施、提高采收率技木，油气层保护、油气集输等。
•目录：•第一章油气藏及流体物理性质•第一节石油的生成及油气藏的形成•第二节储集层岩石的物理性质•第三节油藏流体的物理性质•第四节流体在地层中的渗流规律•第二章油田开发设计•第一节开发方案设计概述•第二节油田的合理开发程序•第三章油气田钻井•第一节钻井设备•第二节钻井液•第三节井眼轨道控制•第四节最优化钻井技术•第四章固井与完井•第一节固井•第二节完井•第三节试油•第五章采油方法•第一节自喷采油•第二节有杆泵采油•第三节潜油电泵采油•第四节螺杆泵采油•第五节水力活塞泵采油•第六节水力射流泵采油•第七节气举采油•第八节排水采气•第六章油水井增产增注措施•第一节水力压裂•第二节酸化•第三节高能气体压裂•第四节物理法增产增注技术•第五节调剖堵水•第六节油井防砂与清砂•第七节油井防蜡与清蜡•第七章提高原油采收率•第一节影响原油采收率的因素•第二节提高原油采收率的方法•第八章油气层损害及保护•第一节油气层损害机理•第二节油气层损害的评价方法•第三节油气层保护•第九章油田开发动态分析及开发调整•第一节经验方法•第二节物质平衡方法•第三节数值模拟方法•第四节油田开发调整•第十章油气集输•第一节油气集输流程•第二节油气分离和原油稳定•第三节原油脱水•第四节天然气净化和轻烃回收•第五节含油污水处理•参考文献。
石油工程概论
⽯油⼯程概论第⼆章1、⽯油的定义：⽯油是多种碳氢化合物的复杂混合物，或是多种烃的混合物。
1、什么叫地质作⽤？地质作⽤可分为哪两⼤类？答：由于⾃然⼒引起的地壳物质组成、内部结构、地表形态变化和发展的作⽤称为地质作⽤。
分为内⼒地质作⽤和外⼒地质作⽤。
2、地壳中分布着哪三⼤类岩⽯？他们之间是如何循环和转化的？答：分为岩浆岩，沉积岩，变质岩。
⽯油主要存在沉积岩中。
3、地质构造有哪些基本类型？答：4个基本类型：倾斜岩层，褶曲构造，断层，裂缝。
4、什么叫地质时代和地质时代单位？地质时代单位有哪些级别？答：表明地层形成先后顺序的时间概念叫地质时代。
地质时代单位⽤来划分地球的历史时期。
地质时代单位有五个级别：宙、代、纪、世、期。
5、简述地质时代和地质时代单位之间的关系。
答：地层单位是把对应的地质时代单位代、纪、世改为界、系、统，同时把早、中、晚或早、晚字样改为下、中、上或下、上。
6、什么叫⽣油层、储集层和盖层？储集层分为哪⼏⼤类？答：⽣油层：由能够⽣成⽯油和天然⽓的岩层组成的地层。
储集层：具有⼀定的孔隙度和渗透性，能够储存油⽓等流体，并可在其中流动的岩层。
盖层：位于储集层之上能够封隔储集层，避免其中的油⽓向上逸散的保护层。
储集层分为3类：碎屑岩储集层，碳酸盐岩储集层，其他类型的储集层。
7、什么叫岩⽯的孔隙度？什么叫含油饱和度？答：孔隙度：储集层岩⽯中孔隙的总体积占岩⽯总体积的⽐值。
含油饱和度：油层中含油体积与孔隙体积的⽐值。
8、什么叫岩⽯的渗透率？什么叫有效渗透率？什么叫相对渗透率？答：渗透率：是岩⽯允许流体通过能⼒的⼀种度量。
有效渗透率：多相流体共存时，岩⽯对其中每种流体的渗透率。
相对渗透率：有效渗透率与绝对渗透率的⽐值。
9、圈闭可以分为哪三⼤类？答：分为构造圈闭，地层圈闭，岩性圈闭。
10、什么叫油⽓运移和油⽓聚集？什么叫油⽓藏？答：油⽓在地层内的任何移动都称为油⽓运移。
油⽓聚集：油⽓在圈闭中聚集，形成油⽓藏的过程。
石油工程概论油藏流体和岩石的物理性质
（二） 天然气的高压物性
压缩因子 体积系数 压缩系数 粘度
一、天然气的压缩因子方程
理想气体状态方程： PV＝nRT
理想气体的假设条件：
1.气体分子无体积，是个质点；
2.气体分子间无作用力；
3.气体分子间是弹性碰撞； 天然气处于高温、高压状态多组分混合物，不 是理想气体
压缩 因子
压缩因子：
一定温度和压力条件下，一定质量气体实际占有 的体积与在相同条件下理想气体占有的体积之比。
Z＝V实际 V理想
＝ V实际 nRT
P
实际气体的状态方程：
PV ZnRT
压缩因子Z的物理意义： 实际气体与理想气体的差别。
Z<1 实际气体较理想气体易压缩 Z＝1 实际气体成为理想气体 Z>1 实际气体较理想气体难压缩
压缩因子Z可以由图版查得。
二、天然气的体积系数
地面标准状态下单位体积天然气在地层条件下的体积。
第二章 油藏流体的物理性质
•油藏流体
石油 天然气 地层水
•油藏流体的特点：
储层烃类：C、H
（1）高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体；
（2）随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也 会发生变化。同时会出现原油脱气、析蜡、地层水析 盐或气体溶解等相态转化现象。
（一）、 地层油的高压物性
地层油： 高温高压，溶解有大量的天然气
第二节 油藏岩石的孔隙性
一、储层岩石的孔隙和孔隙结构
1、孔隙 岩石中未被碎屑颗粒、胶结物或其它 固体物质充填的空间。
孔隙
空隙
孔隙 空洞 裂隙(缝)
砂岩的孔隙大小和形态取决于砂粒的相互接触关系、 后来的成岩后生作用引起的变化以及胶结状况
2、孔隙结构： 岩石中孔隙和喉道的几何形状、大小、 分布及其相互连通关系
石油工程概论讲义1-3(120409)
1、供给边缘压力不变，圆形地层中心一口井产量公式
qo
2koh(Pe
oBo ln
re rw
Pwf ) s
a
Pr
Pe
rw
re
转化为地层平均压力
qo
2kh(Pr Pwf )
oBo ln
re rw
1 2
s
a
单相油流的流入动态—直线型
2、圆形封闭油藏，拟稳态条件下的油井产量公式
qo
2ko h( Pe
一段气一段液交替出现； 气体膨胀能得到较好的利用； 滑脱损失变小； 摩擦损失变大。
④环流
油管中心是连续的气流而管壁 为油环的流动结构。
特点：气液两相都是连续相；
摩擦损失变大； 滑脱损失变小； 气体举油作用主要是靠摩擦携带。
⑤雾流
气体的体积流量增加到足够大时， 油管中内流动的气流芯子将变得很粗， 沿管壁流动的油环变得很薄，绝大部分 油以小油滴分散在气流中。
绪 论—采油工程的定义
油田开发是一项庞大而复杂的系统工程，采 油工程是其重要的组成部分和实施的核心。
什么是 采油工程?
油田开采过程中根据开发目标，通 过产油井和注入井对油藏采取的各 项工程技术措施的总称。
绪 论—采油工程系统的组成
● 油藏：具有一定储存和流动特性的 孔隙或裂缝介质系统。
●人工建造系统：井底、井筒、井口装 置、采油设备、注水设备以及地面集输 、分离和储存设备等。
影响流型的因素： 气液体积比、流速、气液界面性质等。
① 纯液流 当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原
油中，产液呈单相液流。
②泡流
井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从 油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。
石油工程概论 考试题及答案
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《石油工程概论》学习中心：_______ 姓名：________ 学号：_______一、综述题（共8小题，每小题15分，任选4小题，共60分）（综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400字。
照抄知识点提示不得分。
）选做题号：1. 阐述井身结构的主要内容，说出各内容所包括的具体知识，并画出基本的井深结构图。
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。
⑴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一层套管叫导管。
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，一般为几十至几百米。
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：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。
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？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，其中某一项流体的渗透率叫该项流体的有效渗透率，又叫相渗透率。
石油工程概论 ：第六章 油气钻井方法及工艺
(4)为全自动化控制提供了很好的条件；
(5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。
第二节 钻井类型
井的类型：由于钻井的目的、要求不同而产生的
1.探井 通过钻井而达到探明地质情况，获取地下地 层油气资源分布及相应性质等方面资料的井
为编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研究 取得第一手资料数据而钻的井
2.开发井 以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道， 或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井
油气井 为开发油气田，用大中型钻机所钻的采 油、采气井，也叫生产井。
注入井 为合理开发油气田，提高采收率及开发 速度，用以对油气田进行注气、注水以 补充和合理利用地层能量所钻的井。
及液、气压控制机构组成。 (2)功能：
控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。
十大件 钻 井架 天车 游动滑车 大钩 水龙头
井
现 转盘 绞车 泥浆泵 柴油机 传动装置
场
第四节 钻井工具
井下钻具 井口工具
一、井下工具
岩屑、泥土混合成泥水浆 积累到一定量
提出钻头 下捞砂筒
捞出井内的泥水浆
暴露新井底
设计井深
图6－1 顿钻钻井示意图
2.特点 优点： 起、下钻费时少，设备简单
缺点： (1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的； (2)钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢； (3)不能进行井内压力控制； (4)只适用于钻直井。
③井底动力钻具的动力是由电源或地面泥浆泵提供的、 通过钻柱内孔传递到井下的具有一定动能和压力的洗井 液流体或交流电。
三、连续管钻井法(柔杆钻井法)
1.工艺过程
《石油工程概论》期末试题(含答案)
中国石油大学（北京）《石油工程概论》期末试题答案班级：姓名：学号：一、名词解释1.深井、超深井；深井，是指完钻井深为4500～6000米的井；超深井是指完钻井深为6000米以上的井。
深井、超深井技术，是勘探和开发深部油气等资源的必不可少的关键技术。
2.地层孔隙压力；地层孔隙压力：指岩石孔隙中的流体所具有的压力，也称地层压力。
3.地层破裂压力地层破裂压力：地层承受压力的能力是有限的，使地层产生破裂的液体压力，称为地层破裂压力。
4.井斜角；井斜角：井眼轴线的切线与铅垂线之间的夹角。
5.井斜方位角；井斜方位角：井眼轴线上某点切线的水平投影与正北方向的夹角，以正北方向为始边。
6. 岩石可钻性岩石可钻性：岩石破碎的难易程度，可以理解为在一定的钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。
7.岩石各向异性；岩石各向异性：岩石性质随方向的不同而不同。
8.机械钻速；机械钻速：单位纯钻时间内的钻头进尺数，以米/小时表示。
9.欠平衡钻井；欠平衡钻井：指钻井液柱压力小于地层孔隙压力的钻井，即p b p p。
10.地层油等温压缩系数；地层油等温压缩系数：温度一定，单位体积地层油随着压力的变化的体积变化率。
11.地层油溶解气油比；地层油溶解气油比：在油藏温度和压力下地层油中溶解的气量，m3/m3。
12.地层油体积系数；地层油体积系数：又称原油地下体积系数，是指原油在地下体积与其在地面脱气后的体积之比。
13.岩石孔隙度；岩石孔隙度：岩石孔隙体积与岩石外表体积之比。
14.岩石有效渗透率岩石有效渗透率：当岩石中有两种以上流体共存时，岩石对某一相流体的通过能力，又称相渗透率。
有效渗透率不仅与岩石本身性质有关，而且与流体性质及其数量比例有关。
15.蒸汽吞吐；蒸汽吞吐：在本井完成注蒸汽、焖井、开井生产三个连续过程，从注蒸汽开始到油井不能生产为止，即完成一个过程称为一个周期。
16.蒸汽驱；蒸汽驱：按一定井网，在注汽井连续注汽，周围油井以一定产量生产。
石油工程概论
第一章石油的定义与用途广义上讲，石油指自然界中以气态、液态和固态存在的以烃类为主的混合物。
石油的代名词：黑色的金子、工业的血液石油是“百宝箱”，宝指的是烃，百形容石油中各种各样的烃类非常之多。
主要用途：（1）作能源（2）作化工原料（3）作润滑剂、石蜡和沥青石油工业由石油勘探与生产（石油工业的上游）与石油炼制与石油化学工业（石油工业的下游）两大部分构成。
1、我国古代石油的发现与利用2、卓筒井的发明3、第一口油、气井4、最早开发的油田5、石油工业的摇篮6、最大油田7、现代石油工业的成长历程石油资源主要集中在东北地区.环渤海地区.西北地区和东南部海域天然气资源主要分布于中部地区和西北地区中国油气资源与生产（1）东部→东北和华北；（2）中部→陕甘宁、四川和重庆；（3）西部→新疆、青海和甘肃西部地区；（4）南部→江苏、浙江、广东、云南等省区；（5）西藏→昆仑山脉以南、横断山脉以西；（6）海上→东南沿海大陆架和南海海域等。
三大国有石油公司：中国石油天然气集团公司.中国石油化工集团公司.中国海洋石油总公司国外首先提出石油一次的是德国人乔治.拜耳1556年2009年中国天然气产量第六.石油产量第四石油“七姊妹”指埃克森石油公司、美孚石油公司、雪佛龙石油公司、德士古公司、英荷壳牌石油公司、英国石油公司、海湾石油公司今天，埃克森-美孚，雪佛龙、英国石油、壳牌和法国的Total是世界最大的五个石油公司。
第二章自然力引起的地壳物质组成、内部结构、地表形态变化和发展的作用。
根据地质作用的动力来源，可将地质作用分为内力地质作用和外力地质作用两大类地壳在不断地运动。
按照地壳运动的性质和方向，可以分为水平运动和垂直运动。
地壳运动主要以水平运动为主，垂直运动为辅。
地壳运动使沉积岩层发生弯曲，产生裂缝、断裂，并留下永久形迹，这样就形成了地质构造。
地壳运动是产生地质构造的原因，而地质构造则是地壳运动的结果背斜是石油地质学家最感兴趣的构造，成为他们寻找的主要目标之一石油和天然气的生成、运移和聚集是油气藏形成过程中密切相关的三个阶段。
《石油工程概论》题集
《石油工程概论》题集一、选择题（共10小题，每题5分）1.石油工程的主要研究对象是什么？A. 天然气开采技术B. 煤炭加工利用C. 石油与天然气的勘探、开发与生产D. 核能利用答案：C解析：石油工程主要研究石油与天然气的勘探、开发与生产过程中的工程技术问题，包括油气田的勘探、钻井、采油、油气集输与加工等。
2.下列哪项技术不属于石油勘探阶段的主要技术？A. 地震勘探B. 钻井技术C. 重磁电勘探D. 油气层测试答案：D解析：油气层测试通常属于开发阶段，用于评估油气层的产能和性质，而地震勘探、钻井技术和重磁电勘探则是勘探阶段的主要技术。
3.在钻井过程中，泥浆的主要作用是什么？A. 冷却钻头B. 携带岩屑C. 增加钻速D. 润滑钻杆答案：B解析：泥浆在钻井过程中主要起到携带岩屑、冷却钻头、润滑钻具等多种作用，但其中携带岩屑是其最核心的功能，有助于保持井眼清洁，防止堵塞。
4.石油储量的分类中，哪一类储量的可靠程度最高？A. 预测储量B. 可能储量C. 证实储量D. 概算储量答案：C解析：证实储量是指通过详细勘探和评价，已有足够的地质和工程资料证实，在当前经济和技术条件下，可以采出的油气数量，其可靠程度最高。
5.下列哪种方法常用于提高原油采收率？A. 水力压裂B. 注水驱油C. 化学驱油D. 热力采油答案：B解析：注水驱油是一种常用的二次采油方法，通过向油层注水增加地层压力，推动原油向生产井流动，从而提高采收率。
6.石油炼制过程中，哪个单元操作主要用于分离不同沸点的组分？A. 蒸馏B. 催化裂化C. 加氢精制D. 延迟焦化答案：A解析：蒸馏是利用混合物中各组分沸点的不同，通过加热和冷凝的方法分离出不同沸点范围的组分，是石油炼制中最基本的分离过程。
7.下列哪种设备是钻井平台上用于防止井喷的关键设备？A. 防喷器B. 泥浆泵C. 钻井马达D. 钻杆答案：A解析：防喷器是钻井过程中用于控制和防止井喷事故的重要设备，能够在紧急情况下迅速封闭井口，防止地层流体无控制地喷出。
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Vl Vp
Vp
—上冲程活塞让出的容积
Vl —每冲程吸入泵内的液体体积
第二节
影响泵效的因素及提高措施
（三）漏失的影响
柱塞与衬套的间隙及阀和其它部件间的漏失都会使实际排 量减小。 一般，在下泵后一定时期内，漏失的影响是不大的，但当 液体有腐蚀性或含砂时，将会由于对泵的腐蚀和磨损，使漏失 迅速增加。 (1)排出部分漏失（游动凡尔、活塞衬套） (2)吸入部分漏失（吸入凡尔） (3)其它部分漏失（油管丝扣、泵的连接部分、泄油器）
优 点 缺 点
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
二、泵的工作原理
（一）泵的抽汲过程 1、上冲程
抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上的游动
凡尔受管内液柱压力而关闭。此时，泵内压力降 低，固定凡尔在油、套管环形空间液柱压力与泵 内压力之差的作用下被打开，泵筒内吸入液体。
泵内进液的条件： 泵内压力(吸入压力)低于沉没压力（油、套
采 油 方 法 分 类
自喷采油 利用油层自身能量将 原油举升到地面的采 油方式。 人工给井筒流体增加 能量将井底原油举升 至地面的采油方式。
人工举升采油 （机械采油） 深 井 泵 采 油
气 举 采 油
有杆泵采油 无杆泵采油
第四章(2)
有杆泵、无杆泵采油
课程介绍
深 井 泵 采 油
有杆泵采油 无杆泵采油
游梁式抽油 电潜泵
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
一、抽油装置
抽油机（地面） 设 备 组 成 抽油杆（传动动力） 抽油泵（井筒内）
其它附件
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
1、抽油机
抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化
为机械能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
从泵工作的基本环节（活塞让出体积、原油进泵和泵内排液） 可归纳为：
（一）抽油杆和油管弹性伸缩对活塞冲程的影响
1、静载荷对活塞冲程的影响
在上下冲程中由于活塞以上的液柱重量交替地作用于油管和抽油杆上， 引起油管和抽油杆周期性地增载和减载，从而引起弹性伸缩。
2、惯性载荷对活塞冲程的影响 3、抽油杆振动对活塞冲程的影响
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
（2）杆式抽油泵：－下泵深度较大的低产油井
特 点
把活塞、固定凡尔和工作筒组装 成一个整体，接在抽油杆柱的下 端整体通过油管下入井内 检泵、提泵时不必起出油管，大 大缩短了作业时间，同时没有固 定凡尔打捞装置，余隙小，适用 于含气井。 结构复杂，成本高，相同油管直 径允许下入的泵径小。
第二节
二.提高泵效的措施
1、选择合理的工作方式
影响泵效的因素及提高措施
Vm f p SN
① 一般是先选用大冲程和较小泵径，这样既可以减小气体影响，又可以 降低悬点载荷。 ② 对于稠油的井，一般选用大泵径、大冲程、小冲次； ③ 对于连喷带抽井则选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。 2、确定合理沉没度。 降低泵口气液比，减小进泵气量，从而提高泵的充满程度。 3、改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。 采取防砂、防腐蚀、防蜡及定期检泵。 4、使用油管锚减少冲程损失
抽油泵是将机械能转化为流体压能的设备。
主 要 组 成
工作筒(外筒和衬套) 柱塞 游动凡尔(排出阀) 固定凡尔(吸入阀)
柱塞 游动凡尔 工作筒
固定凡尔
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
泵的类型
按照抽油泵在油管中的固定方式可分为： 管式泵和杆式泵
A-管式泵
B-杆式泵
1—油管；2—锁紧卡；3—柱塞；4—游动凡尔；5—工作筒；6—固定凡尔
1、抽油机
游梁式抽油机组成
游梁-连杆-曲柄机构 减速箱 动力设备 辅助装置
工作原理
工作时，动力设备将高速旋转运动通过减速箱传递给曲柄，带
动曲柄作低速旋转；曲柄通过连杆带动游梁作上下摆动；挂在驴 头上的悬绳器通过抽油杆带动井下深井泵作上下往复运动，把油
抽到地面。
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
2、抽油泵
5、合理利用气体能量及减少气体影响
复习提要
一、泵的冲程
二、提高泵效措施 三、计算 已知某油井抽油泵直径0.08m，冲程S=3m，冲数 N＝（学号第9第10位数）次/分钟，每天实际排 液量20m3，请计算该泵的泵效。
例：2007091227
复习提要
采油工程部分总结
采 油 方 法 分 类 自喷采油
利用油层自身能量将 原油举升到地面的采 油方式。
Q－泵的实际排量，m3； Qt－泵的理论排量，m3； fp－泵的横截面积，m2； S－泵的冲程，m； N－泵的冲数，次/分钟；
Q Qt
90 0.075 1440 3.14 3 15 2
2
100% 31.5%
第二节
一、泵效影响因素：
影响泵效的因素及提高措施
第四章(1)复习提要
一、自喷井生成过程中，原油流至地面分离器一般要经过四个流动过程： （1）从油层到井底的地下渗流； （2）从井底到井口的垂直管流； （3）经油嘴流出井口的嘴流； （4）通过井口地面出油管线流至集油站分离器的水平管流。 二、多相垂直管流 油井生产中可能出现的流型自下而上依次为： 纯油(液)流、泡流、段塞流、环流和雾流。 三、IPR曲线，产油（液）指数 1、表示产量与井底流压关系的曲线； 2、单位生产压差下的油井产油(液)量。
管环形空间液柱压力）。
A-上冲程
第一节 2、下冲程
游梁式抽油装置及泵的工作原理
抽油杆柱带动柱塞向下运动，固定凡尔在重力作用
下关闭。泵内压力因液体压缩而增高，当泵内压力大于 柱塞以上液柱压力时，游动凡尔被顶开。柱塞下部泵筒
内的液体通过游动凡尔进入柱塞上部的油管中。
泵排出的条件： 泵内压力高于柱塞以上的液柱压力。 柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个冲程内完 成进油与排油的过程。 一分钟内完成的冲程次数叫冲数（冲次）
Q ＝ Qt
泵效的大小反映了泵的工作状况，泵效越大，泵的工 作条件越好。
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
（二)泵的理论排量及泵效
例：已知某油井的抽油泵的直径0.075m，冲程3m，冲数15次/分钟，每天排
液量为90m3，请计算该泵的泵效。
泵效计算公式：η＝Q/Qt Q =1440×fp×S×N
人工举升采油 （机械采油）
深 井 泵 采 油
人工给井筒流体增加 能量将井底原油举升 至地面的采油方式。
有杆泵采油 无杆泵采油
气 举 采 油
每分钟的冲数为N，则每分钟排量：
Vm f p SN
每日排量:
冲数（冲次）
Qt 1440f p SN
泵的理论排量
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
（二)泵的理论排量及泵效
在实际生产中，由于油管、抽油杆的弹性伸缩、气体进泵、 砂、蜡等各种因素影响，实际产量往往小于理论排量Qt。
泵效：实际产量Q与理论产量Qt的比值
复习提要
四、气举采油 依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合，利用气 体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流到井内的原油举升到地面。 连续气举 间歇气举 气举启动压力:当环形空间内的 液面达到管鞋(注气点)时的井 口注入压力。
a—停产时；b—环形液面到达管鞋；c—气体进入油管
采油工程部分内容
B-下冲程
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
（二)泵的理论排量及泵效 泵的工作过程是由三个基本环节所组成，即柱塞在 泵内让出容积，井内液体进泵和从泵内排出井内液体。 在一个冲程内，排出的液体体积：
V f pS
柱塞横截面积,m2 光杆冲程，m
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理
（二)泵的理论排量及泵效
液柱载荷交变作用
抽油杆柱振动 抽油杆柱变速运动 抽油杆柱变形
第二节
影响泵效的因素及提高措施
（二）气体对泵效的影响
当泵内吸入气液混合物后，气体占据了柱塞让出的部分空间， 或者当泵的排量大于油层供油能力时，液体来不及进入泵内，都 会使进入泵内的液量减小。 充满系数： 表示泵的充满程度，其值为泵内吸入液体与活塞让出体积之比：
第一节
游梁式抽油装置及泵的工作原理－下泵深度较小 Nhomakorabea高产油井
（1）管式抽油泵：
特 点 优 点
缺 点
工作筒在地面组装好后接在油管 柱下端，随油管一起下入井内， 然后投入固定凡尔，最后把柱塞 接在抽油杆柱下端下入泵筒内。 结构简单，制造成本低，在相同 油管直径下，允许下入的泵径较 杆式泵大，因而排量大。 检泵时要起出全部油管，费工费 时，适用于下泵深度不很大、产 量较高的的油井。