采油工程论述大题

1砂岩地层土酸处理原理（论述题）

1)氢氟酸与硅酸盐类以及碳酸盐类反应时，其生成物中有气态物质和可溶性物质，也会生成不溶于残酸液的沉淀。 2HF+CaCO3=CaF2↓+CO2↑+H2O

16HF+CaAl2Si2O8=CaF2↓+2AlF3+2SiF4↑+8H2O

酸液浓度高，CaF2处于溶解状态；酸液浓度低，产生沉淀。酸液中含有HCl时，可维持酸液较低的pH值，避免氟化钙的沉淀

2)氢氟酸与石英的反应 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O

氟硅酸(H2SiF6)在水中可解离为H+和SiF62+；后者与Ca2+、Na+、K+、NH4+等离子相结合，生成的CaSiF6、(NH4)2SiF6易溶于水，而Na2SiF6及K2SiF6均为不溶物质，会堵塞地层。因此在砂岩地层酸处理过程中，为避免地层水与氟硅离子接触应先将地层水顶替走，一般采用盐酸进行预处理。

3)氢氟酸与砂岩中各种成分的反应速度各不相同。

氢氟酸与碳酸盐的反应速度最快，其次是硅酸盐(粘土)，最慢是石英。当HF进入砂岩地层后，价格较贵的HF大部分首先消耗在碳酸盐岩的反应上，而影响HF对泥质成分的反应，但盐酸和碳酸盐的反应速度比氢氟酸与碳酸盐的反应速度还要快，因此土酸中的盐酸成分可先把碳酸盐类溶解掉，从而能充分发挥氢氟酸溶蚀粘土和石英成分的作用。

总之，依靠土酸中盐酸成分溶蚀碳酸盐岩类，并维持酸液较低的pH 值，依靠HF成分溶蚀泥质成分和部分石英颗粒，因此砂岩地层要用盐酸和氢氟酸的混合液（吐酸），而不能单独使用。

2 抽油泵的抽汲过程：

上冲程：抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上的游动阀受管内液柱压力而关闭。泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力(沉没压力)与泵内压力之差的作用下被打开。下冲程：柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上液柱压力时，游动阀被顶开。柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部，使泵排出液体。

3 影响泵效的因素及提高泵效的措施:(简答题)

因素：(1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩(2) 气体和充不满的影响（3)漏失影响【（4）体积系数】

措施：(1)选择合理的工作方式 (2)确定合理沉没度 (3)改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。 (4)使用油管锚减少冲程损失 (5)合理利用气体能量及减少气体影响

4 增产增注原理：降低了井底附近地层中流体的渗流阻力：裂缝内流体流动阻力小。改变流体的渗流状态：使原来径向流动改变为油层与裂缝

近似的单向流动和裂缝与井筒间的单向流动，消除了径向节流损失，降低了能量消耗。

5 水力压裂/前置液酸压与普通酸压的区别：（论述题）

水力压裂：过程：憋压---造逢---（裂缝延伸、充填支撑剂）---裂缝闭合

利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压；当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝；继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注目的工艺措施。

酸压：用酸液作压裂液，不加支撑剂的压裂。一般应用于碳酸盐岩地层，其核心问题是提高酸液的有效作用距离和裂缝的导流能力作用机理：(1) 靠水力作用形成裂缝；(2) 靠酸液的溶蚀作用把裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表面，停泵卸压后，裂缝壁面不能完全闭合，具有较高的导流能力，可达到提高地层渗透性的目的。

二者基本原理和目的都是相同的，对水力压裂，裂缝内的支撑剂阻止停泵后裂缝闭合，酸压一般不使用支撑剂，而是依靠酸液对裂缝壁面的不均匀刻蚀产生一定的导流能力，因此酸压压力的应用局限于碳酸盐岩地层，很少用于砂岩地层，而水力压裂没有这些局限。

前置液酸压：在酸压过程中，用高粘液体当作前置液，先把地层压开裂缝，然后再注入酸液的这样一种压裂工艺。优点：粘度高，滤失量小，可形成较宽、较长的裂缝作用机理：减少裂缝的面容比，从而降低酸液的反应速度，增大酸的有效作用距离预先冷却地层，岩石温度下降，起缓蚀作用酸液在高粘液体中指进现象。

6 油藏与油管两个子系统的节点分析

以井底为求解点过程：已知油压，求解井底流压。

1.求节点流入曲线：表示油藏中流动的IPR曲线为节点的流入曲线

2.绘制井筒油管工作曲线求节点流出曲线：以分离器为起点通过水平或

倾斜管流计算得井口流压，再通过井筒多相管流计算的油管入口压力与流量的关系曲线，此曲线即为节点的流出曲线

3.作出C点为协调点，对应的产量及井底流压为系统协调生产时可获得

的油井产量及相应的井底流压。

意义：1.便于预测油藏压力降低后的未来油井产量

2.研究油井由于污染或采取增产措施后引起的完善性改变带来的影响以井口为求解点过程：已知井底流压，求解井口油压。

设定一组产量，通过IPR曲线A可计算出一组井底流压，然后通过井筒

多相流计算可得一组井口油压曲线。此油压与产量的关系曲线便为节点的流入曲线【在假定一组流量q后，分别以给定的分离器压力P sep和油藏压力P r为起点计算不同流量下的井口压力P wf,这样可会出以井口为求解点的节点流入曲线（油管及油藏的动态曲线）和节点流出曲线（水平管流动态曲线）由两条曲线的交点即可求出该井在所给条件下的产量及井口油压】

意义：1.研究不同直径油管和出油管线对生产动态的影响 2.便于选择油管及出油管线的直径。

1砂岩地层土酸处理原理（论述题）

1)氢氟酸与硅酸盐类以及碳酸盐类反应时，其生成物中有气态物质和可

溶性物质，也会生成不溶于残酸液的沉淀。 2HF+CaCO3=CaF2↓+CO2↑+H2O

16HF+CaAl2Si2O8=CaF2↓+2AlF3+2SiF4↑+8H2O

酸液浓度高，CaF2处于溶解状态；酸液浓度低，产生沉淀。酸液中含有HCl时，可维持酸液较低的pH值，避免氟化钙的沉淀

2)氢氟酸与石英的反应 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O

氟硅酸(H2SiF6)在水中可解离为H+和SiF62+；后者与Ca2+、Na+、K+、NH4+等离子相结合，生成的CaSiF6、(NH4)2SiF6易溶于水，而Na2SiF6及K2SiF6均为不溶物质，会堵塞地层。因此在砂岩地层酸处理过程中，为避免地层水与氟硅离子接触应先将地层水顶替走，一般采用盐酸进行预处理。

3)氢氟酸与砂岩中各种成分的反应速度各不相同。

氢氟酸与碳酸盐的反应速度最快，其次是硅酸盐(粘土)，最慢是石英。

当HF进入砂岩地层后，价格较贵的HF大部分首先消耗在碳酸盐岩的反应上，而影响HF对泥质成分的反应，但盐酸和碳酸盐的反应速度比氢氟酸与碳酸盐的反应速度还要快，因此土酸中的盐酸成分可先把碳酸盐类溶解掉，从而能充分发挥氢氟酸溶蚀粘土和石英成分的作用。

总之，依靠土酸中盐酸成分溶蚀碳酸盐岩类，并维持酸液较低的pH 值，依靠HF成分溶蚀泥质成分和部分石英颗粒，因此砂岩地层要用盐酸和氢氟酸的混合液（吐酸），而不能单独使用。

2 抽油泵的抽汲过程：

上冲程：抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上的游动阀受管内液柱压力而关闭。泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力(沉没压力)与泵内压力之差的作用下被打开。下冲程：柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上液柱压力时，游动阀被顶