中国石油大学(北京)远程《石油工程概论》在线考试(主观题)

中国石油大学（北京）远程教育学院2015年春季

期末考试

《石油工程概论》

学习中心：河南中原油田奥鹏学习中心[14]VIP_姓名：__张鹏______学号：__932944_____

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、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。

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，请详细列出各内容所包含的具体内容，并画出简单的井深结构图。

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。井身结构是钻井施工设计的基础。

（一）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

（二）相关名词及术语

1.完钻井深：从转达盘上平面到钻井完成时钻头所钻井的最后位置之间的距离。

2.套管深度：从转盘上平面到套管鞋的深度。

3.人工井底：钻井或试油时，在套管内留下的水泥塞面叫人工井底。其深度是从转盘上平面到人工井底之间的距离。

4.水泥塞：从完钻井底至人工井底的水泥柱。

（三）井身结构图

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？

答：（1）绝对渗透率：指单相流体在多孔介质中流动，不与之发生物理化学作用的渗透率。（2）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。（3）相对渗透率：当岩石中有多种流体共存时，每一种流体的有效渗透率与绝对渗透率的比值，以小数或百分数表示。

影响相对率的影响因素有岩石孔隙结构，岩石润湿性，油水饱和顺序（饱和历史），温度，油水粘度比，界面张力，上覆岩层压力和驱动因素。

3.阐述油藏的驱动能量及油藏驱动类型，并针对国内一油藏进行举例分析。

答：油藏的驱动方式可以分为五类：水压驱动、弹性驱动、气压驱动、溶解气驱动和重力驱动。

1．水压驱动油藏。驱油的动力主要靠充足的边水或底水能量补充。

2．弹性驱动油藏。驱油的动力主要靠油藏中流体和岩石的弹性作用。

3．弹性水压驱动油藏。驱油的动力靠边水或底水能量补充和弹性能

量消耗两种来源，兼有水驱和弹性驱的双重作用，

4．气顶驱动油藏。驱油的动力靠较大气顶的膨胀作用。

5．溶解气驱动油藏。驱油的动力主要靠溶解气的膨胀作用。

6．重力驱动油藏。驱油的动力主要靠原油的重力作用，或有部分微弱的气顶膨胀作用。

7．气水联合驱动油藏。驱油的动力以较弱的气顶驱和较弱的水驱两种联合作用为主，溶解气驱动和重力驱动也有一定作用。

8．压实驱动油藏。驱油的动力主要来源于高速度采油引起的地层沉降而造成孔隙压缩的排驱作用，微弱的气驱、水驱、弹性和重力的辅助作用很小。

我国新疆油区独山子油田靠溶解气驱采油，溶解气油比为115 m3／t，采出百分之一地质储量地层压力下降1．09 MPa，原油采收率为l5．5 。

4. 分别阐述有杆抽油泵在上冲程和下冲程的工作原理，并画出示意图。

知识点提示：

有杆抽油泵在上冲程的工作原理，并画出示意图。

有杆抽油泵在下冲程的工作原理，并画出示意图。

答：有杆抽油泵在上冲程的工作原理：抽油杆柱向上拉动柱塞，柱塞上的游动阀受油管内液柱压力而关闭。此时，柱塞下面的下泵腔容积增大，泵内压力降低，

固定阀在其上下压差作用下打开，原油吸入泵内。与此同时，如果油管内已逐渐被液体所充满，柱塞上面的液体沿油管排到地面。

所以，上冲程是泵内吸入液体，而井口排出液体的过程。造成吸液进泵的条件是泵内压力（吸入压力）低于沉没压力。

有杆抽油泵在下冲程的工作原理: 抽油杆柱带动柱塞向下运动。柱塞压缩固定阀和游动阀之间的液体：当泵内压力增加到大于泵沉没压力时，固定阀先关闭，当泵内压力增加到大于柱塞以上液体压力时，游动阀被顶开，柱塞下面的液体通过游动阀进入柱塞上部，使泵排出液体。由于有相当于冲程长度的一段光杆从井外进入油管，将排挤出相当于这段光杆体积的液体。原来作用在柱塞以上的液体重力转移到固定阀上，因此引起抽油杆柱的缩短和油管的伸长。所以，下冲程是泵向油管内排液的过程，造成泵排出液体的条件是泵内压力高于柱塞以上的液柱压力。

上下冲程示意图：（a）上冲程示意图、(b)下冲程示意图

1-游动阀；2-活塞；3-衬管；4-固定阀

5.阐述水力压裂增产增注的原理和水力压裂的工艺过程。