采油工艺原理(完)

采油工艺原理

名词解释：

1采油方法：指将流到井底的原油采到地面上所采用的方法。

2自喷采油：利用油层本身的能量使油喷到地面的方法称自喷采油法。

3气举采油：为了使停喷井继续出油，人为地把气体压入井底，使原油喷出地面，这种采油方法为气举采油。

4机械采油：需要进行人工补充能量才能将原油采出地面的方法称机械采油法。5油井流入动态：是指油井产量与井底流压的关系，它反映了油藏向该井供油的能力。

6 IPR曲线：油井流入动态的简称，它是

表示产量与流压关系的曲线，也称指示曲线。

7采油指数：它是一个反映油层性质、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间的关系的综合指标。其数值等于单位压差下的油井产量。

8流动效率：理想情况的生产压降与实际情况的生产压降之比，反映了实际油井的完善性。

9产液指数：它是一个反映油层性质、流体参数、完井条件及泄油面积等与产液量之间的关系。

10产水指数：它是一个反映油层性质、流体参数、完井条件及泄油面积等与产水量之间的关系的综合指标，即反映油层向该井的供液能力。其数值等于单位生产压差下的产水量。

11井底流压:单相垂直管流的能量来自液体的压力

12流动型态:流动过程中，气液两相在管内的分布状态。

13滑脱现象：在气液两相垂直管流中，由于气、液的密度差导致气体超越液体流动的现象。

14滑脱损失由于滑脱现象而产生的附加压力损失。

15气相存容比：计算管段中气相体积与管段容积之比。

16液相存容比：计算管段中液相体积与管段容积之比。

17临界流动：流体通过油嘴时流速达到压力波在该介质中的传授速度时的流动状态。

18临界压力比：流体通过油嘴时，随着嘴后与嘴前压力比的减小流量不断增大，当流量达到最大值时所对应的压力。19节点系统分析：通过节点把从油藏到地面分离器所构成的整个油井生产系统按其计算压力损失的公式或相关式分成段，从而实现对整个生产系统进行分析的方法。

20节点：由不同压力损失公式或相关式所定义的部分设置。

21求解点：使问题获得解决的节点。

22功能节点：压力连续（存在压差）的节点。

23生产压差：油层静压与井底流压之差，称之为生产压差。

24采油指数：油井年采油量与地质储量的比值，是衡量油井开采速度的重要指标。

25分层开采：在多油层的条件下，为了在开发好高渗层的同时,充分发挥中低渗层的生产能力,调整层间矛盾,通过对各小层分别进行控制生产。

26单管分采：在井内只下一套油管柱，用单管多级封隔器将各个油层分隔开采，在油管与各油层对应的部位装一配产器，并在配产器内装一油嘴对各层进行控制采油。

27多管分采：在井内下入多套管柱，用封隔器将各个油层分隔开来，通过每一套管柱和井口嘴单独实现一个油层（或一个层段）的控制采油。

28气举启动压力：气举时，当环空中液面下降至管鞋处时，地面压风机所达最大压力称之为气举启动压力。

29气举工作压力：气举时，当启动地面压风机的压力趋于稳定时，该压力称做气举工作压力。

30平衡点：气举井正常生产时油套环形空间的液面位置。在此位置油套管内压力相等。

31冲次抽油机每分钟完成上下冲程的次数。

32初变形期：抽油机从上冲程和开始到液柱载荷加载完毕这一过程。

33泵效：抽油井的实际产量与泵的理论产量之比。

34充满系数：抽油泵上冲程进泵液体体积与活塞让出的体积之比。

35余隙比：抽油泵的余隙容积与上冲程活塞让出容积比。

36气锁：在抽汲时，由于气体在泵内压缩和膨胀，吸入和排出凡尔无法打开，出现抽不出油的

37防冲距：在下死点时，固定凡尔到游动凡尔之间的距离。为防止游动凡尔与固定凡尔碰撞，人为地将抽油杆上提一段距离。

38动液面:抽油井正常生产时环空中的液面。

39静液面：关井后，环空中的液面开始恢复，当液面恢复到静止不动时，称之为静液面。

40沉没度：泵吸入口至动液面的深度。41下泵深度：泵吸入口距井口（补心处）的距离。

42折算液面：把在一定套间压下测得的液面折算成套压为零时的液面。

43等强度原则：指多级杆组合时所遵循的一个原则，即各级杆上部断面处的折算应力相等。

44折算应力：最大应力与应力幅值乘积的平方根，表示为√σmaxσs。

45抽油杆使用系数：在应用修正古德曼图选择抽油杆时，所考虑到流体腐蚀性等因素而附加的系数。

46应力范围比：抽油杆应力范围与许用应力范围的百分比。

47曲柄平衡：平衡重加在曲柄上的一种平衡方式。

48游梁平衡：在游梁尾部加平衡重的一种平衡方式。

49复合平衡：在游梁尾部和曲柄上都加有平衡的一种混合平衡方式。

50气动平衡：通过游梁带动的活塞压缩气包中的气体，把下冲程中做的功储存为气体的压缩能的一种平衡方式。

51机械平衡：在下部程中，以增加平衡重块的位能来储存能量，在上冲程中平衡重降低位能，来帮助电动机做功的平衡方式。

52油井负荷扭矩：悬点载荷在曲柄轴上所产生的扭矩。

53曲柄平衡扭矩：曲柄平衡块在曲柄轴

上造成的扭矩。

54扭矩因数油井负荷扭矩与悬点载荷之

比。

55净扭矩：负荷扭矩与曲柄平衡扭矩之

差。

56有效平衡值：抽油机结构不平衡及平

衡重在悬点产生的平衡力，它表示了被

平衡掉的悬点载荷值。

57等值扭矩：用一个不变化的固定扭矩

代替变化的实际扭矩，使电动机的发热

条件相同，则此固定扭矩即为实际变化

的扭矩的等值扭矩。其本质是实际扭矩

的均方根值。

58水力功率：是指在一定时间内将一定

量的液体提升一定距离所需要的功率。

59光杆功率：通过光杆，来提升液体和

克服井下损耗所需要的功率。

60小层注水指示曲线：在分层注水情况

下，小层注入压力与注水量之间的关系

曲线。

61注水井指示曲线：表示在稳定流动条

件下，注入压力与注水量之间的关系曲

线。

62吸水指数：是在单位压差下的注水

量。

63比吸水指数：地层吸水指数除以地层

有效厚度，又称每米吸水指数。

64视吸水指数单位井口压力下的日注水

量。

65相对吸水量：指在同一注入压力下某

小层吸水量占全井吸水量的百分数。

66吸水剖面：在一定注入压力下，沿井

筒各射开层段的吸水量。

67正注：从油管注入的一种注水方式。

68合注：从油管和油、套环形空间同时注

水的一种注水方式。

69配注误差：实际注水量对于设计注水

量的相对百分误差。

70层段合格率：合格层段数占注水层段

数的百分数。

71欠注：当实际注入量小于设计注入量即

配注误差为“正”时，称之为欠注。

72超注：当实际注入量大于设计注入量即

配注误差为“负”时，称之为超注。

73破裂压力：进行水力压裂时，当地层

开始破裂时的井底压力。

74力延伸压：进行水力压裂时，地层破

裂后，维持裂缝向前延伸时的井底压力。

75有效垂向应力：垂向应力与地层（流

体）压力之差。

76破裂压力梯度地层破裂压力除以地层

深度。

77前置液：水力压裂初期用于造缝和降

温的压裂液。

78携砂液：水力压裂形成裂缝后，用于

将砂携入裂缝的压裂液。

79顶替液：水力压裂施工过程中或结束

时，将井筒中的携砂液顶替到预定位置

的压裂液，可分中间顶替液和后期顶替

液。

80压裂液造壁性：添加有防滤失剂的压

裂液在裂缝壁面上形成滤饼，有效地降

低滤失速度的性质。

81滤失系数：表征压裂液滤失程度的

系数。

82初滤失量：指具有造壁性的压裂液，

在形成滤饼的滤失量称作初滤失量。

83静滤失：压裂液在静止条件下的滤失。

84动滤失：压裂液在流动条件下的滤失。

85综合滤失系数：表征压裂液在各种滤

失机理综合控制下液滤失程度的系数。

86裂缝导流能力：填砂裂缝的渗透率与

裂缝宽度的乘积。

87闭合压力：水力压裂停泵后作用在裂

缝壁面上使裂缝处于似闭未闭时的压

力。

88干扰沉降：指颗粒群在沉降过程中，

相互存在着干扰，在这种条件下的沉降

称之为干扰沉降。

89增产倍数：措施后与措施前的才有指

数之比，反映了增产程度。

90滤失百分数：单位体积混砂压裂液所

滤失的体积与滤失后剩余体积的百分

比。

91平衡流速：在垂直缝沉降条件下，颗

粒的沉降与悬浮处于平衡时，在砂堤上

面的混砂液流速称为平衡流速，她是液

体携带颗粒的最小流速。

92酸－岩化学反应速度：单位时间内

酸浓度的降低值，或单位时间内岩石单

位反应面积的溶蚀量。

93扩散边界层：酸岩复相反应时，在岩

面附近由生成物堆积形成的微薄液层。

94H＋的传质速度：氢离子透过边界

达到岩面的速度，称为氢离子的传质速

度。

95面容比：岩石反应表面积与酸液体积

之比。

96残酸：随着酸岩反应的进行，酸液浓度

逐渐降低，把这种基本上失去溶蚀能力

的酸液称为残酸。

97酸液的有效作用距离：酸液由活性

酸变为残酸之前所流经裂缝的距离。

98酸压有效裂缝长度：在依靠水力压裂

的作用所形成的动态裂缝中，只有在靠

近井壁的那一段裂缝长度内，由于裂缝

壁面的非均质性被溶蚀成为凹凸不平的

沟槽，当施工结束后，裂缝仍具有相当

导流能力。把此段裂缝的长度，称为裂

缝的有效长度。

99前置液酸压：在压裂酸化中，常用高

粘液体当作前置液，先把地层压开裂缝，

然后再注入酸液。这种方法称为前置液

酸压。

100多组分酸：一种或几种有机酸与盐酸

的混合物。

101缓蚀剂：指那些加到酸液中能大大减

少金属腐蚀的化学物质。

102稳定剂：为了减少氢氧化铁沉淀，避

免发生堵塞地层的现象，而加的某些化

学物质，叫做稳定剂。

103一种表面活性剂：在酸液加入活性

剂后，由于它们被岩石表面吸附，使岩

石具有油湿性。岩石表面被油膜覆盖后，

阻止了H＋向岩面传递，降低酸岩反应速

度。用于此目的的活性剂称为缓速剂。

104悬浮剂：在酸液中加入活性剂后，由

于活性剂可以被杂质颗粒表面所吸

附，从而使杂质保持分散状态而不易

聚集。用于此目的的活性剂被称为悬浮

剂。

105土酸：由10％－15％浓度的盐酸和

3％－8％浓度的氢氟酸与添加剂所组成

的混合酸液，称之为土酸。

106逆土酸：土酸中，当盐酸浓度小于氢

氟酸浓度时，称之为逆土酸。

107砾石充填：防砂方法之一。先将割缝

补管或绕丝筛管下入井内面对防砂层

（井底），然后将经过选择粒径的砾石用

高质量的液体送至补管或筛管外面，使

之形成一定厚度的砾石层。当根据地层

砂的粒度选择砾石粒径得当的话，在砾

石层外形成一个由粗粒到细粒的滤砂

器，这种防砂方法称之为砾石充填。

108G－S比：砾石与地层砂粒径之比，简

称G－S比。

109人工井壁：从地面将支护剂和末固化

的胶结剂按一定比例拌和均匀，用液体

携至井下挤入油层出砂部位，然后使胶

结剂固化将支护剂胶固，于是在套管外

形成具有一定强度和渗透性的“人工井

壁”，可起到阻止油层砂子流入井内而不

影响油井生产的一种防砂方法。

110人工胶结：人工胶结砂层的方法是从

地面向油层挤入液体胶结剂及增孔剂，

然后使胶结剂固化，将井壁附近的疏松

砂层胶固，以提高砂层的胶结强度，同

时又不会使渗透率有较大的降低。

111冲砂：向井内打入液体，利用高速液

流将砂堵冲散，并利用循环上返的液流

将冲散的砂子带到地面，这类清砂方法

称之为冲砂。

112正冲：冲砂液沿冲砂管（即油管）向

下流动，在流出管口时以较高的流速冲

散砂堵，被冲散的砂和冲砂液一起沿冲

砂管与套管的环形空间返至地面，这种

冲帮方法叫正冲砂。

113反冲：冲砂液由套管和冲砂管的环形

空间进入，被冲起的砂随同砂液从冲砂

管返到地面，这种冲砂方法叫反冲砂。

114正反联合冲砂：用正冲的方式将砂

堵冲开，并使砂子处于悬浮状态。然后，

迅速改为反冲洗，将冲散的砂子从冲管

内返出地面，这样的冲砂方法称为正反

冲砂。为了充分发挥正反冲砂的优点，

常用联合冲砂管柱进行冲砂，即实行正

反联合冲砂。

115油井结蜡现象：溶有一定量石蜡的

原油，在开采过程中，随着温度、压力

的降低和气体的析出，溶解的石蜡便以

结晶析出，随着温度的进一步降低，石

蜡不断孤出，其结晶便长大聚集和沉积

在管壁上，这种现象叫结蜡现象。

116初始结晶温度：当温度降到某一数

值时，原油中溶解的蜡便开始析出，把

这个蜡开始析出的温度称为初始结晶温

度。

117选择性堵水：所采用的堵剂只与水起

作用，而不与油起作用，从而只堵水而

不堵油的一种化学堵水方法。

118非选择性堵水：所采用的堵剂对水

层和油层均可造成堵塞，而无选择性的

一种化学堵水方法。

简述题：

1采油指数的物理意义是什么？影响

采油指数的因素有哪些？

（1）对于线性渗流，采油指数定义为单位

生产压差的日采油量；对于非线性渗流，

采油指数定义为油产量随流压下降的变化

率；（2）反映了油层性质、流体参数、泄

油面积及完井条件与产量之间的综合关

系；即反映了油层生产能力的大小。

2方程的基本假设有哪些？

（1）圆形封闭油藏，油井位于中心；（2）

均质地层，含水饱和度恒定；（3）忽略重

力影响：忽略岩石和水的压缩性；（5）油、

气组成及平衡不变；（6）油气两相的、压

力相同；（7）拟稳态下流动，在给定的某

一瞬间，各点和脱气原油流量相同。

3试分析当水层压力高于油层压力

时，油井含水率随井底流压的变化？

（1）当流压低于水层压力而大于油层压力

时，含水率为100％；（2）当流压低于油

层压力时，含水率低于100％；（3）当

流压低于油层压力时，随着流压的降低，

含水率下降。

4自喷井可能出现的流动形态自下而

上依次是什么？各流动形态有何特

点？

（1）纯油流：单相液流；（2）泡流：气相

分散，液相连续，滑脱严重；（3）段塞流：

气相分散，液相连续，气举油效率高；（4）

环流：气相与液相均连续；（5）雾流：气

相连续，液相分散，摩阻消耗为主。

5按深度增量迭代求压力分布的步骤

有哪些？

（1）已知任一点（井口或井底）压力P0

和温度T0作为起点，任选一个合适的压力

降ΔP（一般选0.5~1.0MPa）作为计算的

压力间隔。由此可计算出计算管段的平均

压力P；（2）估计一个与ΔP相对应的深

度增量Δh,根据起点温度和地温梯度计

算出计算管段的平均温度T；（3）计算在P、

T下，所需的全部流体性质参数；（4）计

算该管段的压力梯度dP/dh；（5）计算对

应于ΔP的该段管长（深度差）（Δh）

i

=ΔP/(dp/dh);（6）判别│（Δh）I

-Δh│<ε，若满足条件，进行下一步计算；

若不满足条件，则以（Δh）i作为Δh的

估计值，重复（2）－（5）；（7）计算该段

下端对应的深度L i和压力P i L i =∑（Δh）

I

; P i =P0 +iΔP (i=1,2,3,….n);（8）以

L i处的压力为起点,重复（2）－（7）步，

计算下一段的深度L i+1和压力P i+1，直到各

段的累加深度等于或大于管长时为止。

6为子保持自喷井稳定生产，为什么

要使油嘴后的回压小于油嘴前油压

的一半？

（1）研究表明，当压力比P2

达到临界流动。（2）临界流动为流体的流

速达到压力波在该介质中的传播速度时的

流动状态。（3）临界流动的特点是，当油

嘴直径和油气比一定时，通过油嘴的流量

与嘴前油压成线性关系，而与嘴后的回

压无关。（4）对于空气，临界压力比为

0.528;对于天然气，临界压力比0.5467。

（5）油气水混合物通过油嘴时的流动近似

于气体的流动，因此说，当油嘴后的回压

小于油嘴前油压的一半，便可使油井稳定

生产。

7自喷井的协调条件是什么？

（1）自喷井的协调条件是指四个不同的流

动过程即相互衔接又相互协调起来，才能

够连续稳定自喷。（2）自喷井的协调条件

是：1）每个过程衔接处的质量流量相等；

2）前一过程的剩余压力足以克服下一过程

的压力消耗，或者说，前一过程的剩余压

力应该等于下一过程所需要的起点压力。

8协调在自喷井管理中有何用途？

（1）预测不同油嘴下的产量；（2）选择合

理的油管直径；（3）预测地层压力变化对

产量的管影响；（4）预测停喷压力。

9自喷井为什么要进行分层开采？其

井下管柱结构有哪两类？

（1）自喷井的分层开采，是为了在开发好

高渗透层的同时，充分发挥中低渗透层的

生产能力，调整层间矛盾，在一定的采油

速度下使油田长期稳定自喷高产。（2）分

层开采可分为单这分采与多管分采两种

井下管柱结构。（3）单这分采：在井内只

下一套油管柱，用单这多级封隔器将各个

油层分隔开采，在油管与各油层对应的部

位装一配产器，并在配产器内装一油嘴对

各层进行控制采油。（4）多管分采：在井

内下入多套管柱，用封隔器将各个油层分

隔开来，通过第一套管柱和井口油嘴单独

实现一个油层（或一个层段）的控制采油。

10如何确定注水开发油田自喷井的

合理生产压差？

油井的合理生产压差（采油压差）就是油

井的合理工作制度。合理工作制度是指在

目前条件下，油井以多大的流压和产量进

行工作，这几个参数要规定在合理的水

平上。对于注水开发的油田、油井的合理

工作制度是：（1）保证较高的采油速度；

（2）要介质产、采压力平衡，使油井有

旺盛的自喷能力。（3）要保持采油指数稳

定，不断改善油层的流动系数，这是使原

油产量保持在一定水平的重要条件。（4）

合理生产压差就保证水线均匀推进，无水

采油期长，见水后含水上长速度慢。（5）

合理生产压差的选择，就能充分利用地层

能量又不破坏油层结构。（6）对于饱和压

力较高的油田，应使流饱压差控制合理。

11试解释气举井启动时压风机压力

变化关系曲线。

（1）当开动压风机向套管环形空间流入压

缩气体后，环形空间内的液面被挤压向下，

如不考虑液体被挤入地层，环空中的液体

全部进入油管油管内的液面则上升，在这

个过程中压风机的压力不断升高。（2）当

环形空间内的液面下降到管鞋时，压风机

达到最大的压力，称为启动压力。（3）压

缩气体进入油管后，使油管风原油混气，

液面不断升高直至喷出地面。在开始喷出

前，井底压力总是大于地层压力的；当

喷出后由于环形空间仍继续进气，油管内

液体继续喷出，使混气液的重度越来越

低，油管鞋压力则急剧降低，此时井底压

力及压风机的压力亦随之急剧下降。（4）

当井底压力公共开支地层压力时，液体则

从地层流到井底。由于地层出油管内混气

液重度稍有增加，因而使压风机的压力又

复而上升，经过一段时间后趋于稳定，此

时压风机的压力称为工作压力。

12按压力增量迭代求压力分布的步

骤有哪些？

（1）已知任一点（井口或井底）的压力

P0和温度T0作为起点，任选一个合适的深

度间隔Δh(一般选50~100m)。由此根据井

温梯度可计算出计算管段的平均温度T；

(2)估计一个与Δh相对应的压力增量

ΔP，计算出计算管段的平均压力P；(3)

计算在P ,T下，所需的全部液体性质参数；

(4)计算该管段的压力梯度dp/dh；(5)计

算对应于Δh的压力增量（ΔP）

i

=Δh(dp/dh)i；(6)判别│（ΔP）I

-ΔP│<ε，若满足条件，进行下一步计算；

若不满足条件，则以（ΔP）I作为ΔP的

估计值，重复(2)~(5)；(7)计算该段下端

对应的深度L i及压力P i, L i =iΔh, P i = P0

+∑（ΔP）i (i=1,2,3,….n)；(8)以L i处

的压力为起点，重复(2)~(7)步，计算下一

段的深度L i+1和压力P i+1，直到各段的累加

深度等于或大于管长时为止。

13从能量供给和能量消耗方面来看，

单相垂直管流和气液两相垂直管流

的区别是什么？

（1）能量供给方面：单相流为井底流压，

两相流除井底流压外，还有气体膨胀能。

（2）能量消耗方面：单相流为重力损失和

摩擦损失外，还有加速损失和滑脱损失。

14临界流动的特点是什么？

（1）所谓临界流动，是指流动条件下，当

油嘴直径和油气比一定时，通过油嘴的流

量只与嘴前油压有关，而与后回压无关。

（3）临界流动可保持油井稳定生产。

15节点系统分析的基本思路是什

么？解节点的选择原则是什么？

（1）节点系统分析是进行油气井生产系统

设计及生产动态预测的一种方法，实际上

是协调概念在应用方面的发展。它是通过

节点把从油藏到地面分离器所构成的

整个油生产系统按流动规律分成若干段，

在第一个衔接处设置节点，根据所要研究

解决的问题选择解节点，从而将整个生产

系统划分为两个部分，相对于解节点来说

分别为上游和下游。在同一坐标系统中

分别绘制流入曲线和流出曲线，从而确定

协调点，求得问题的解。（2）解节点的选

择原则是：便于解决所要研究的问题。

16抽油泵按结构可分哪两类。各自

有何特点？

（1）抽油泵按结构分为管式泵和杆式

泵；（2）管式泵的特点是把外管和衬套在

地面组装好后，接在管下部先下入井内，

然后投入固定凡尔，最后把活塞接在抽油

杆下端下入泵筒内。管式泵的结构简单、

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。但检泵时必

须起出油管，修井工作量大。帮适用于下

泵深度不大，产量较高的油井。（3）杆式

泵的特点是整个泵在地面组装好后接在抽

油杆术的下端整体通过油管下入井内，

由预先装在油管预定深度（下泵深度）上

的卡簧固定在油管上。检泵时不需要起油

管，所以，杆式泵检泵方便。但结构复杂，

制造成本高，在相同油管直径下允许下

入的泵径比管式泵小。帮杆式泵适用于深

度大、产量较小的油井。

17简述抽油泵的工作原理。

（抽油泵的工作过程可分为上冲程和下冲

程两部分：（1）上冲程，抽油杆柱带着活

塞向上运动，游动凡尔受管内液柱压力而

关闭，泵内压力降低，固定凡尔在沉没压

力的作用下被打开，同时井口排油。在

这个过程中，抽油杆加载伸长，油管卸载

而缩短。（2）下冲程，抽油杆柱带着活塞

向下运动，固定凡乐关闭，泵内压力升

高，游动凡尔被顶开，活塞下部的液体

通过游动凡尔进入活塞上部，使泵排出液

体。在此过程中，抽油杆卸载而缩短，油

管加载而伸长。

18抽油机悬点所承受的载荷有哪

些？在何种条件下可以忽略那些载

荷？

抽油机悬点所承受载荷有：（1）静载荷：

抽油杆柱和液柱重量。（2）动载荷：抽油

杆柱和液柱的惯性载荷、抽油杆柱的振动

载荷及各种摩擦载荷。（3）其它载荷：

沉没压力及地面管线的回压产生的悬点载

荷。忽略某些载荷的条件：（1）下泵深度

不大：可忽略抽油杆柱的振动载荷。（2）

井口回压不高：可忽略井口回压产生的悬

点载荷。（3）冲数不高：可忽略抽油杆柱

的振动载荷和液液柱的惯性载共。（4）稀

油直井：可忽略各种摩擦载荷。（5）沉没

高度不大：可忽略沉没压力产生的悬点载

荷。

19影响抽油泵泵效的因素有哪几个

方面？

有三个方面：（1）抽油杆柱和油管柱的弹

性伸缩的影响；（2）气体和不满的影响；

（3）漏失的影响。

20如何提高抽油机的泵效？

（1）选择合理的工作方式；（2）使用油管

锚减少冲程损失：（3）合理利用气体能量

及减少气体影响。

21确定抽油机井合理的工作方式应

考虑哪些因素？

（1）当抽油机已选定，设备肥力足够大时，

在保证产量的前提下，应以获得最高泵效

为基本出发点来调整参数。（2）当油井产

量不限时，应在设备条件允许的前提下，

以获得尽可能大的产量为基础来提高泵

效。（3）对于稠油井一般采用大泵、大冲

程、小冲数。（4）对于边抽带喷井，选用

大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。（5）

深井抽汲时，S和N的选择一定要避开S

和N配合不利区。

22试说明静载荷作用下的理论示功

图中，各点线和面的意义？

（1）A：下死点；B：加载完毕；（2）C：

上死点；D：卸载完毕；（3）AB：加载过程；

BC：吸入过程；（4）CD：卸载过程；DA：

排出过程；（5）ABCD：悬点做功。

23如何确定抽油机井合理的沉没

度？

（1）沉没度的大小与油井产量、油气比、

原油粘度、含水和泵的进口设备有关。

（2）一般油气比小于80米3/吨的稀油、

定时或连续放套管气生产时，沉没度应保

持在50米以上。（3）油气比大于80米3/

吨，控制套管压力生产时，沉没度应保持

在150米以上。（4）产量高、液体粘度大

（如稠油或油水乳化液）时，沉没度还要

更高一些。、、、、

24抽油机为什么要调平衡？

（1）如果抽油机没有平衡块，当电动机带

动抽油机运转时，由于上冲程中悬点承受

着最大载荷，所以电动机必须做很大的功

才能使驴头上行。（2）而下冲和中，抽油

杆在其自重作用下克服浮力下行，即悬点

在Wr的作用下向下运动，这时电动机不仅

不需要对外做功，反而接受外来的能量做

负功。这就造成了抽油机在上下溃程中的

不平衡。（3）不平衡造成的后果是：1）上

冲程中志动机承受着极大的负荷，下冲程

中抽油机反而带着电动机运转，从而造成

功率的浪费，降低电动机的效率和寿命；3）

会破坏曲柄旋转速度的均匀性，而影响抽

油杆和泵的正常工作。因此，有杆泵抽油

装置必须采用平衡装置。

25抽油机的平衡原理是什么？

（1）要使抽油机在平衡重条件下运转，就

应使电动机在上下冲程中都做正功并且在

上下冲程中做功相等；（2）在下冲程中把

能量储存起来；（3）在上冲和中利用储存

的能量来帮助电动机做功。

26为什么要进行抽油机曲柄扭矩分

析？

抽油机工作时，由悬点载荷及平衡在曲

柄轴（减速箱输出轴）上造成的扭矩与电

动机输给曲柄的扭矩相平衡。（2）通过悬

点载荷及平衡来计算曲柄轴扭矩，不仅可

以检查减速箱是否在超扭矩条件下工作，

而且可以用来检查和计算电动机功率及功

率利用情况。

27平衡方式有哪些，各适合什么类

型的抽油机。检验抽油机平衡的方法

有哪些？

抽油机的平衡方式目前采用的有气动平衡

和机械平衡。（1）气动平衡，多用于大型

抽油机。（2）机械平衡包括游梁平衡、曲

柄平衡和复合平衡三种方式。（3）游梁平

衡，适用于小型抽油机。（4）曲柄平衡，

适用于大型抽油机。（5）复合平衡，适

用于中型抽油机通常采用两种方法来检验

抽油机平衡；（1）测量驴头上、下冲程的

时间；（2）测量上、下冲程中的电流。

28简化为简谐运动和曲柄滑块机构

的条件、各自的悬点运动加速度表达

式是怎样？

为简谐运动的条件：r/b→0 r/L→0; (2)

悬点运动加速度表达式

W A=(a/b)/ω2rcosωt (3)简化为曲柄滑

块机构的条件：r/L<1/4，并把B点绕游梁

支点的弧线运动近似地看做直线运动；（4）

悬点运动加速度表达式WA=(a/b)/ω2r

（cosωt－λcos2ωt）

29静载荷、惯性载荷、振动载荷如

何影响活塞冲程的；气体是如何影响

泵效的？

（1）静载荷作用使冲程减小；（2）惯性载

荷作用活塞冲程增大；（3）振动载荷作用

有时增加活塞冲程，有时减小活塞冲程；

（4）气体进泵，便减小流体进泵量，使泵

的充满系数降低，从而减小泵效。

30摩擦载荷包括哪些，上、下冲程

中各含哪些摩擦载荷？

（1）抽油杆柱与油管的摩擦力；（2）柱塞

与衬套之间的摩擦力；（3）液柱与抽油杆

柱之间的摩擦力；（4）液柱与油管之间的

摩擦力，（5）液体通过游动凡尔的摩擦力。

（6）上冲程中作用在悬点上的摩擦载荷是

由（1）、（2）及（4）组成；下冲程中作用

在悬点上的摩擦载荷是由（1）、（2）、（3）

及（5）组成。

31抽油井生产分析包括哪些内容？

（1）了解油层生产能力及工作状况；（2）

了解设备能力及工作状况；（3）分析检查

措施效果。

32注水用水源分哪几大类：各类水

源有哪些特点？

（1）注水水源分淡水水源和盐水水源两大

类；（2）地面润滑油脂，淡水；（3）河床

等冲积层水源，淡水；（4）地层水水源，

淡水或盐水；（5）海水，盐水。

33常用的水处理措施有哪些，各自除去什

么物质？

（1）沉淀，除水质中的机械杂质；（2）过

滤，除水质中悬浮物和细菌；（3）脱氧，

除水质中的氧气、碳酸气和硫化氢气体；

（4）曝晒，除水质中的过饱和碳酸盐。

34注入水为什么要进行脱氧？常用

的脱氧方法有哪些？

地面水和海水由于和空气接触、总量溶有

一定量的氧、碳酸气和硫化氢气体，在一

定条件下，这些气体对金属和混凝土有腐

蚀性，应设法除去。常用的脱氧方法有：

（1）真空脱氧；（2）气提脱氧；（3）化学

脱氧。

35同位素悬浮液法测吸水剖面的基

本原理是什么？

（1）将吸附有放射性同位素离子的固相载

体加入水中，调配成放射性的活化悬浮液。

将悬浮液流入井内后，利用放射性仪器

在井筒内沿吸水剖面测量放射性强度。当

活化悬浮液注入内时，与正常注水时一样

悬浮液将按井筒剖面原有各层吸水能力按

比例注入各层；（2）根据实验研究注入活

化悬浮液前后放射性强度的变化与吸水量

成正比。因此，就可以根据放射性仪器测

得的放射强度曲线与自然γ曲线的对比

得到的放射性强度变化来求得各水层的吸

水量。

36如何用指示曲线分析油层吸水能

力的变化？

分析油层吸水量能力的变化需要根据用不

同时期指示曲线的变化进行；（1）指示曲

线右移，斜率变小，说明地层吸水指数变

大，吸水能力增强；（2）指示曲线左移，

斜率变大：说明地层吸水指数变小，吸水

能力下降；（3）指示曲线平行上移，斜率

未变：说明地层吸水指数未变，吸水能力

未变。但同一注入压力下吸水量下降，说

明地层压力升高了。（4）指示曲线平行下

移，斜率未变：说明地层吸水指数未变，

吸水能力未变。但同一注入压力下吸水量

上升，说明地层压力下降。

37如何根据指示曲线的变化情况来

判断井下配水嘴故障？

判断井下配水嘴故障需根据用不同时期指

示曲线的变化进行；（1）指示曲线向压力

轴方向偏移，注水量下降或注不进水，表

明水嘴堵塞；（2）指示曲线明显向水量轴

偏移，全井注水量突然增高，表明水嘴掉

落；（3）短时间内指示曲线变化不大，但

长时间内，历次所测曲线有逐渐向水量轴

偏移的趋势，表明水嘴孔眼被刺大。

38与水质有关的注水井吸水能力降

低的因素有哪些？

（1）注入水与设备和管线的腐蚀产物造成

堵塞；（2）注入水中所含的某些微生物，

除了它们自身有堵塞地层作用外，它们的

代谢产物也会造成堵塞；（3）注入水中所

带的细小泥砂等杂质堵塞地层；（4）注入

水中含有在油层内可能产生沉淀的不稳定

的盐类，在注水过程中由于温度和压力的

变化，可能在油层中生成碳酸盐沉淀。

39细菌堵塞的特点是什么，如何防

治？

（1）细菌自身形成堵塞；（2）细菌代谢产

物造成堵塞；（3）防治的方法：酸处理和

杀菌同时进行。

40粘土遇水的膨胀能力与哪些因素

有关？如何预防？

粘土遇水的膨胀能力与构成粘土矿物的类

型和含量、注入水的性质有关。预防方法：

（1）利用盐水作为注入水；（2）对于水敏

地层进行水力压裂时，不采用水基压裂液。

如采用油基压裂液；（3）对于水敏地层进

行酸化时，采用泡沫酸等。

41对注水井进行酸处理时，除盐酸

处理外，常用的酸处理方法还有哪

些？

除盐酸和土酸处理外，常用的酸处理方法

要有：（1）稀酸活性液不排液法；（2）醋

酸缓冲――稀酸活性液增注法；（3）逆土

酸增注法；（4）胶束（活性柴油）逆土酸

增注法。

42改善注水井吸水剖面的方法有哪

些？

（1）酸处理低渗透层；（2）提高注水压力；

（3）用堵塞剂在厚度上控制注入水的方

法。

43用堵塞剂堵水进行调剖的基本原

理是什么？

（1）在注水井中注入堵塞剂，它将按各小

层的吸水能力进入各小层，高渗透层吸入

的多，地层孔道被堵塞剂堵塞后可降低吸

水量；（2）如果保持原注水压力，整个井

的吸水能力将降低；（3）如果堵信高

渗透层后，提高注入压力，从前不吸水的

层可在高压下增加吸水量，从而达到均衡

注水的目的。

44在地层中造缝，与哪些因素有关？

（1）井底附近的地应力及其分布；（2）岩

石的力学性质；（3）压裂液的渗滤性质；

（4）注入方式。

45为什么破裂压力梯度容易形成水

平裂缝？

（1）破裂压力梯度为破裂压力除以地层深

度；（2）当破裂压力梯度大时，说明在相

同破裂压力条件下，压开的层位较浅，有

效垂向应力较小，成为最小主应力的可能

性增大；（3）根据最小主应力原理，裂缝

的方向垂直于最小主应力方向。因此，当

破裂压力梯度大时，易形成水平裂缝。

46压裂液按其在施工过程中的作用

和任务，可分为哪几种类型？

（1）前置液，用于造缝和降温；（2）携砂

液，用于携砂、延伸裂缝和降温；（3）顶

替液，分中间顶替液和最终顶替液。中间

顶替液的作用是把支撑剂顶替到预定位

置；最终顶替液的作用是把井筒中的携砂

顶替到裂缝中。

47举例说明压裂液的类型有

哪些？

（1）水基压裂液：植物胶、羧甲基基纤

维素水基冻胶压裂液、聚丙烯酰胺与甲叉

基聚丙浠酰胺水基压裂液；（2）油基压裂

液：稠化油；（3）其它压裂液：聚合物乳

状液、泡沫压裂液、酸基压裂液。

48举例说明支撑剂的类型有

哪些，各有何特点？

支撑剂按其力学性质分为两大类：（1）脆

性支撑剂：如石英砂、玻璃珠等；特点是

硬度大，变形很小。（2）韧性支撑剂：如

核桃壳、铝球等；特点是变形大，承压面

积随之加大，在高压下不易破碎。

49压裂液的滤失性受哪几个因素控

制？如何计算综合滤失系数？

压裂液的滤失性主要受三种机理控制：（1）

压裂液的粘度控制的滤失系数C1（2）地层

流体的压缩性的滤失系数C2；（3）受压裂

液造壁控制滤失系数C3；压裂液的综合

滤失系数C的计算式为：1/C＝1/ C1 ＋1/

C2 ＋1/ C3

50压裂的选井选层原则是什么？

（1）有足够的地层压力、含油饱和度（2）

地层系数不能过低和过高，一般为

Kh>1.5*1.0-4μm2 --m；（3）在注水开发的

油田里，油水井对应压裂并以注水为主

效果较好；（4）选井要注意井况，包括套

管强度，距边水、气顶的距离，有无较好

的遮挡层等。

51闭合压力高用砂子作支撑剂时，会

带来什么不利影响？

（1）当砂子比缝壁面地层岩石还要硬，砂

子有可能嵌入到地层里；（2）当壁砂子

硬度大，闭合压力又大于砂子的强度，则

砂子被压碎；（3）这两种情况都会导致裂

缝闭合或渗透率很低，砂子起不到支撑裂

缝的作用。

52根据电模拟结果，压裂设计应遵

循的基本指导思想是什么？

（1）对于低渗地层，闭合压力并不是很大

的情况下，容易得到较高的导流能力比值，

要提高增产倍数，应以加大裂缝长度为主。

（2）在较高渗透率的地层，而闭合压力以

较高，不易获得较高的导流能力，这时，

要得到好的压裂效果，主要是靠提高裂缝

的导流能力。（3）当裂缝长度受井网等因