《采油工程方案设计》课程综合复习资料.docx.pdf
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1、采油工程方案设计参考答案 一、名词解释 1.油气层损害:入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现彖。 2.吸水指数:单位注水压差下的日注水量。 3.财务内部收益率:项目在计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。 4.裂缝导流能力:在油层条件下,填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积。 5.蜡的初始结品温度:随着温度的降低,原油屮溶解的蜡开始析出时的温度。 6.有杆泵泵效:抽油机井的实际产量与抽油泵理论排量的比值。 7.油田动态监测:通过油水井所进行的专门测试与油藏和油、水井等的生产动态分析工作。 8.面容比:酸岩反应表面积与酸液体积之比。 9.流入动态:油井产量与井底流压之
2、间的关系,反映了油藏向该井供油的能力。 10.单位采油(气)成本:指油气田开发投产后,年总采油(气)资金投入量与年采油(气)量的比值。表示生产It原 油(或In?天然气)所消耗的费用。 11.应力敏感性:在施加一定的有效压力时,岩样物性参数随应力变化而改变的性质。 12.吸水剖面:在一定注水压力下,各吸水层段的吸水量的分布。 13.水力压裂: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,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
3、层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝, 使井达到增产增注目的工艺措施。 14.化学防砂:是以各种材料(如水泥浆、酚醛树脂等)为胶结剂,以轻质油为增孔剂,以硬质颗粒为支撑剂,按 - 定比 例搅拌均匀后,挤入套管外地层中,凝固后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁,阻止地层出砂的工艺方法。 15.财务净现值率:项目净现值与全部投资现值之比,也即单位投资现值的净现值。 16.套管射孔完井方法:钻穿油层直至设计井深,然后下油层套管过油层底部注水泥固井,最后射孔,射孔弹射穿油层 套管、水泥环并穿透油层某一深度,建立起油流通道的完井方法。 负压射孔完井方法:射孔吋造成井底压力低于油藏压力的射孔完井方
4、法。 17.破裂压力梯度:地层破裂压力与地层深度的比值。 18.蒸汽吞吐采油:向采油井注入一定量的蒸汽,关井浸泡一段时间后开井生产,当采油量下降到不经济时,再重复上 述作业的采油方式。 19.裸眼完井方法:生产段油层完全裸露的完井方法。 20.采油指数:油井IPR曲线斜率的负倒数。 21.自喷采油法:利用油层自身的能量将井底爆炸产生高压,高温气体,使井筒附近地层产生和保持多条径向裂缝, 从而 到达油水井产量增注目的工艺措施。 22.高能气体压裂:利用特定的炸药在井底爆炸产生高压高温气体,使井筒附近地层产生和保持多条径向裂缝,从而达 到油水井增产增注目的的工艺措施。 23.人工井壁防砂法:从地面
5、将支护剂和未固化的胶结剂按一定的比例拌和均匀,用液体携至井下挤入油层出砂部位, 在套管外形成具有一定强度和渗透性的避面,可阻止油层砂粒流入井内而又不影响油井生产的工艺措施。 24.酸压:用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的压裂。4 . 人工胶结砂层防砂法: 25.稠油:地层条件下粘度大于50mPa.s或地面脱气情况下粘度大于lOOmPa.s的原油。 26.财务净现值:项目在计算期内各年净现金流量按设定折现率(或规定的基准收益率)贴现的现值Z和. 27.负压射孔完井方法:射孔时造成井底压力低于油藏压力的射孔完井方法。 2 (3)调配射孔枪、弹型号和性能测试数据;(4)校正各种弹的井下穿深和孔径;(5
6、)计算各种弹的压实损害系数(6) 计算设计井的钻井损害参数;(7)计算和比较各种可能参数配合下的产能比、产量、表皮系数和套管抗挤毁 能力降低系数,优选出最佳的射孔参数配合;(8)预测设计方案下的产量、表皮系数等。 19、简述油藏整体压裂的特征。答(1)宏观上全油藏的压裂规划部署,并用來指导和规范单井压裂的优化设计与现场施 工;(2)它以获得全油藏最大的开发与效益为目标,强调水力裂缝必须与注采井网达到最佳的匹配关系。 (3)它是一项系统工程,需由(油藏地质、油藏工程、岩石力学、渗流力学等)多学科的渗透融合并与工程上(压 裂材料、数值模拟、测试检验与工艺水平等)各项配套技术进步相辅相成。(4)它由
7、研究、设计、实施与评价四个主 要环节组成。 20、简述稠油注蒸汽开采方法与常规方法开采的显著差别答:(1)由于注入介质的温度高、热能大,因此需在地面设 备、完井、注采井筒及地面管线、动态监测等方面要能耐高温:(2)由于要利用热能来提高油层温度,从而降低原油 粘度,提高开发效果,因此在注入过程中要进行隔热保温,降低热损失,提高热效率。 21、分析裸眼砾石充填的优缺点。答:(1)裸眼渗流面积大,流速低,压降损失小,可减缓出砂。(2)采液指数高 , 与 射孔完井(不防砂)相比,可提高产量20%?30%。(3)由于不需要射孔和固井,大大减少了完井对油层的伤害。 (4)裸眼砾石充填的为多井段, 则多井段
8、混合开采, 如果其中一层段见水, 则干扰其他层段的生产。 另外,防砂 失败, 要更换防砂管柱,工艺复杂,重下防砂管柱,井下冲砂困难。又因出砂层出砂很多,已有很大空穴,填砂很难填满, 成功率不高。 22、简述采油方式综合评价与决策分析常用的综合决策模式和方法的应用特点。 答:油出开采是一个庞大而复杂的系统工程,采、注井生产系统则是注水开发油田大系统的中心环节,除了与其它各 子系统紧密联系之外,它自身又有独特的规律。油井生产系统是注采系统的重要组成部分。为此,必须在充分研究 各种采油方式所组成的生产系统自身的生产规律的基础上,把它放在高一级系统的大坏境中考察和研究它对整个开 采系统的影响,才能对采
9、用什么采油方式作出最后的评价和选择。 油田开采是一个动态过程,原油生产又必须通过分布在油田上的单个油井来实现。所以,采油方式的选择,也必 须从时空观出发考虑油田动态变化及单井产能分布规律。 采油方式的实施对象是成千上万口油井,机采设备和工程投资及其管理维护费用是油田投入开发之后的主要投入, 而不同采油方式的投入产出比不同,为此又需要在技术经济综合评价的基础上选择采油方式 23、简述注蒸汽热采举升工艺的主要特点。答:(1)原油粘度高,在井筒屮举升时的粘滞力及摩阻力大,流动困难。 (2)油井出砂多。(3)蒸汽吞吐冋采初期产出液温度高,可在200C左右,井内设备要承受高温,另一方面随时间逐 渐降低,
10、周期后期降低至常温,因而如不加热或掺轻油降粘,将无法将原油举升到地血。(4)油井供液能力不稳定,在 蒸汽吞吐回采初期峰值产量与后期产量相差几倍甚至十多倍,举升能力要适应如此大的变化。(5)多周期蒸 汽吞吐采油过程屮, 油井注完蒸汽后, 要求尽快不动管柱转入人工举升,避免注入压井液后井筒降温及伤害油层,要求注 汽与采油用一次管柱。 24.简述油气田开发过程中油气层伤害的主要机理并举例。 答:(1)外來流体与储层岩石矿物有配造成的伤害,如注入过程中的粘土膨胀;(2)外來流体与储层流体不配伍造成 的伤害,如酸化过程中的化学反应沉淀;(3)毛细管现象造成的伤害,如油井作业过程滤液的入侵;(4)固相颗
11、粒堵 塞引起的伤害,如注入水中固体颗粒造成的地层堵塞。 25.简述负压射孔完井的负压值设计的要求。 答:负压使孔眼的破碎压实带的细小颗粒冲刷出来,使井眼清洁,满足这个要求的负压称为最小负压,该值不能超过某 个值以免造成地层出砂、垮塌、套管挤毁或封隔器失效等问题,对应的这个临界值称为最大负压。因此合理射孔负压值 的选择应当是即髙于最小负压值又不能超过最大负压值。负压设计分为经验方法和理论方法两种。 5.试写出修正不完善井IPR的Standing方法的计算公式。 P吋=P,(P 厂PQFE 六、论述题(共25分) 1.试述与单井压裂相比油藏整体压裂的特征。 答:(1)它立足于油藏地质、开发现状与开
12、发要求,从宏观上对全油藏压裂作出规划部署,用來指导规范每一单井压裂 的优化设计与现场施工;(2)它以获得全油藏最大的开发与经济效益为冃的标,强调水力裂缝必须与注采井网达到最佳 的匹配关系, 以提高全油藏在某一开发阶段屮的采油速度、采出程度、 扫油效率等多相开发指标, 在注水 开发条件下提高 全油藏的最终采收率;(3)它是一项系统工程,需由(油藏地质、油藏工程、岩石力学、渗流力学等)多学科的渗透融 合合并与工程上(压裂材料、数值模型、测试检验与工艺水平等)各项配套技术进步相辅相成。显然,其中某一方面准备 不足,都会对油藏整体压裂产生影响;(4)它由研究、设计、实施与评价四个主要环节组成。即是,在
13、充分认识地质和 开发条件的基础上,通过成熟的现代压裂技术,制定优化的整体压裂方案设计;在这一优化方案设计的指导下进行优化 的压裂实施;并检验和评价设计与实施效果,以此,作为制定开发(或调整开发)方案和改进后续压裂工作的依据。这 样,在以上环节的不断循环深化的过程中,油藏整体压裂技术也在不断地提高完善,并更好地完成各阶段中的开发任务。 2.试论述采油方式综合评价与决策分析所常用的三种方法的应用特点。 答:(1)油ED开采是一个庞大而复杂的系统工程,油、水(注、采)井生产系统则是注水开发油田大系统的中心环节, 除了与其他各系统紧密联系Z外,它自身又有独特点规律。油井生产系统是注采系统的重要组成部分
14、。为此,必须在充 分研究各种釆油方式所组成的生产系统白身的生产规律的基础上,把它放住高一级系统的大环境小考察和研究它对整个 开采系统的影响,才能对采用什么采油方式最后做岀评价和选择;(2)油出开采是一个动态过程,原油生产又必须通过 分布在油m上的单个油井來实现。 所以,采油方式的选择, 也必须从时空观出发考虑油m动态变 化及单井产能分布规律; (3)采油方式的实施对象是成千上万口油井,机械采油设备和工程投资及其管理维护费用是油田投入开发之后的重要投 入,而不同采油方式的投入产出比不同,为此,又需要在技术、经济综合评价的基础上选择采油方式。 3.结合油田生产实际,试写出采油工程方案框架中所涉及的
15、某一单项工程技术的工艺设计步骤。 答:注水工程方案设计步骤: (1)油田注水开发可行性分析: 从油藏地质特征分析和岩石表面润湿性试验两个方面提出注水对行性报告. 油藏地质特征 组份包括两个方面(1)合理油藏压力水平,尽量利用天然能量,提髙经济效益.(2)从能量平衡出发,评价经济上是否合 算?储层表而润湿性分析: 应用有代表性的岩心进行润湿性实验研究. 亲油润湿适于注气而不适于,亲水润湿既可注水又 可注气,新近的研究表明,对注水开发油田岩石亲水表面好于亲油表面,中间润湿较强亲水好. (2)注水量预测 : 注入量预测公式 :Q iw = AQ.电+ 匕怛 _Po 1-几N 全油皿平注水量 :Q =
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