《采油工程原理与设计》复习思考题与习题修改稿(3)

2019-03-04 15:14

2.14 试说明API-RP-11L方法中1/Kr、F0/Kr、F0/SKr的物理意义。 3.15 已知某井F0/SKr?0.2,N/N0?0.155,Wrf?21kN,F0?30kN,抽油杆直径22mm,抗拉强度T?630N/mm2,试用API-RP-11L方法计算悬点最大最小载荷,并校核抽油杆强度。

第四章 无杆泵采油

复习思考题

4.1 试分析有杆泵采油与无杆泵采油的主要区别。

4.2 电潜泵采油装置主要由哪几部分组成?并说明其工作原理及作用。 4.3试绘出电潜泵采油井生产系统设计的程序框图。 4.4试述水力活塞泵的工作原理。

4.5简要分析水力活塞泵井下机组的组成及各部分的主要作用。

4.6试述水力活塞泵采油系统的开式循环与闭式循环的特点和使用条件。 4.7试述水力射流泵的工作原理。

4.8 根据射流泵无量纲特性曲线,如何选择喷嘴与喉管的面积比?

第五章 注水

复习思考题

5.1 试述油田注水对水质的基本要求。 5.2 试述常用注入水处理措施的作用与工艺。 5.3 简述注水井投注程序及其目的。

5.4 何谓注水井指示曲线、吸水指数、视吸水指数? 5.5 试分析造成注水井吸水能力降低的原因及其恢复措施。

5.6 测试注水井分层指示曲线的方法有哪几种?指示曲线有何用途? 5.7 为什么要分层注水?如何实现分层注水? 5.8 简述新投注井水嘴的选择步骤。

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5.9 何谓注水井调剖?试分析注水井调剖方法及主要机理。

习题

5.1 根据图5-1注水指示曲线分析注水层发生的变化,并说明产生这种变化的原因(图5-1中曲线为某井注入同一层位的两条注水指示曲线,Ⅰ为前期测得,Ⅱ为半年后测得)。

井底有效注入压力Ⅱ Ⅰ 5.2 某注水井下入内径为62mm,外径为73mm的油管,用由475-8封隔器和745-5封隔器组成的管柱分三个层进行分层测试,其结果见表5-1。各层段要求的配注量:Q1=20 m3/d ,Q2=100m3/d ,Q3=80m3/d,设计井口压力为12.0MPa。

表5-1 某井分层测试数据表

井口注入压力, MPa 9.0 层段注入量 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 18 135 54 8.0 15 123 48 7.0 13 111 43 6.0 10 99 37 5.0 7 87 31 0 注水量

图5-1 某井注水指示曲线

m3/d ⑴绘制该井的分层指示曲线;

⑵计算各层的吸水指数、视吸水指数。

第六章 水力压裂技术

复习思考题

6.1 试述水力压裂增产增注的基本原理。

6.2 为什么深地层压裂多出现垂直裂缝,而浅地层压裂多出现水平裂缝?

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6.3 压裂液的滤失主要受哪几种因素控制?哪一个因素起着主要作用?试推导综合滤失系数的公式并说明公式中各符号的意义。

6.4简述压裂液的性能要求。

6.5 在压裂过程中,按不同施工阶段的任务,压裂液可分为几种类型?各自的作用是什么?

6.6 沉降式支撑剂在垂直缝裂缝高度上的分布可分为哪几个区?并说明当携砂液流速增加时,各区厚度的变化。

6.7 影响支撑剂选择的主要因素有哪些?

6.8 何谓填砂裂缝的导流能力?利用麦克奎尔—西克拉曲线(增产倍数曲线)说明对不同渗透率地层如何得到好的压裂效果。

6.9 试说明以吉尔兹玛公式为基础进行压裂设计的基本步骤。

习题

6.1 试分析无液体渗滤时形成垂直裂缝的造缝条件。

6.2 写出无渗滤时形成水平裂缝的破裂压力计算公式并标出各符号的意义。如有渗滤,破裂压力是增加还是降低?

6.3 某地层深3500m,上覆岩石平均平均密度2350kg/m3,水平方向最大、最小应力分别为50.0MPa及40.0MPa,岩石骨架压缩系数为1×10MPa?1,岩石体积压缩系数为1.25×10MPa?1,地层压力为35.0MPa,试求当井底压力为40.0MPa时井壁周向应力最大值和最小值(取泊松比??0.2)。

6.4 利用题6.3数据,假定地层岩石抗张强度为1.4MPa,试求: ⑴有滤失存在时,地层的破裂压力、破裂梯度; ⑵无滤失存在时,地层的破裂压力、破裂梯度; ⑶形成的裂缝是水平缝还是垂直缝,为什么?

6.5 某硬灰岩地层压力层段深2500m,地层压力为28MPa,地层岩石抗张强度为3.5MPa,上覆岩石平均密度2300 kg/m3,据该地区其它压裂井统计破裂压力梯度为0.019MPa/m,求该井的破裂压力梯度。取泊松比??0.2,Biot系数

-4

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?=0.8。

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6.6 某浅油层深度为950m,地层岩石抗张强度为3MPa,地层压力为12MPa,上覆岩石平均密度为2300 kg/m3,该地区统计破裂压力梯度为0.025MPa/m,求该井的破裂压力梯度。取泊松比??0.2,Biot系数?=0.8

6.7 已知裂缝中某处压裂液的综合滤失系数为1.2?10?3m/min,试求此处接触压裂液4min时的滤失速度。

6.8 某地层渗透率为0.005?m2,孔隙度为20%,地下原油粘度为4mPa?s,流体压缩系数为6×10MPa?1,裂缝内外压差为14MPa,压裂液在裂缝中的粘度为40mPa?s,由实验得C3?4?10?4m/min,求综合滤失系数。

6.9 某井压裂层段深1370m,油层破裂压力梯度为0.0162MPa/m,油层有效厚度为9.15m。油层压力为12.9MPa,孔隙度为0.2,渗透率为10×10?m2,地层流体粘度为2mPa?s,地层流体压缩系数为1.43×10MPa?1,压裂液为粘度500mPa?s的原油,泵注排量为2.5m3/min,C3?2.1?10?4m/min,试问:从滤失的角度考虑,该压裂液是否适宜使用?

6.10 某井压裂层段深450m,用内径为51mm的油管进行压裂,排量为1.2m3/min;压裂液相对密度为1.01,稠度系数为0.221Pa?sn,流态系数为0.508,试计算管流摩阻压降(按层流计算)。

6.11 在一宽度为5mm,缝高为15m的裂缝中,请计算直径为0.84mm的砂粒(密度2650kg/m3),在n?0.6, k?0.09576Pa?sn高温压裂液中的干扰沉降速度(设Cs0?300kg/m3)。

6.12 某井压裂施工采用n?0.45,k?0.0976Pa?sn的非牛顿型压裂液,拟定加入12~30目石英砂,砂比15%(体积比),设宽度为6mm、缝高为20m。求最大砂粒在压裂液中的干扰沉降速度。

6.13 已知某井配产为20t/d,现产量为10t/d,已知地层渗透率为10×10?m2,地层厚度为20m,要达到配产要求,试写出压裂施工的设计计算步骤。

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6.14地层渗透率为0.005?m2的某井需压裂增产,施工的最大加砂比为40%,裂缝长为150m,试写出获取较大增产倍数的压裂施工设计计算步骤。

6.15 某井需进行水力压裂,基本参数如下:

⑴油层深度:2000m 油层厚度:15m 油层压力:21MPa 生产流压:15MPa 孔隙度:15% 渗透率:20×10?m2 井径:9?″ 油管直径:2?″ 套管直径:5?″(内径119.7mm,壁厚10mm)

油层流体压缩系数:6×10MPa?1 地层岩石弹性模量:2.5×10MPa 地层油粘度:2mPa?s 井距:300×300m ⑵压裂液

液态指数:1.0 稠度系数:0.003kg?sn/m2密度:1000kg/m3 初滤失量:0 造壁滤失系数: C3?5?10?3m/min ⑶施工参数

地层破裂梯度:18kPa/m 泵排量:3m3/min 计划加砂量:10m3 砂子粒径:0.42~0.84mm 地面平均加砂比:0.15 试计算:

⑴前置液、携砂液、顶替液的最低用量及总用量; ⑵总注入时间;

⑶裂缝最大动态尺寸(顶替完毕时裂缝尺寸); ⑷填砂裂缝的导流能力; ⑸增产倍数。

要求编写成计算机程序上机运行。提示: ⑴ 按双翼垂直裂缝计算,缝高取油层厚度;

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