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《油藏工程》期末复习题
一、 概念／解释题( 可用公式答题)

1、 复杂断块油田
2、 切割注水
3、 井筒存储效应
4、 采油速度
5、 水侵系数K2
6、 试采
7、 地层系数
8、 含水上升率
9、 储量丰度
10、 表皮效应和表皮因子
11、 注水方式
12、 驱动指数
13、 底水锥进
14、 面积注水
15、 周期注水
16、 产量递减率
17、 视粘度
18、 单储系数
19、 导压系数
20、 油田开发
21、 调查半径

二、 简述题
1．简述划分开发层系的原则。
2．应用水驱特征曲线示意图评价油田开发调整后措施有效、 无效、 变差。
3．若规定采油井为中心注采单元为”正”, 试绘出反九点法面积井网示意图(井位画在节点上), 写出这种井网的注采井数比, 并经过绘图说明如何将油井转注把”反”九点法井网变为五点法井网。
4．地层压力频繁变化对弹塑性( 压力敏感) 介质油藏产生的影响。
5．解释常规试井分析方法早期、 晚期资料偏离直线段的各种原因。
6．简述油田开发的程序。
7．油藏物质平衡方法的基本原理及其方程的推导方式。
8．水压驱动的开采特征。
9．井网密度对采收率的影响及布置井网时应满足的条件。
三、 综合应用题
1.给出弹性水压驱动的形成条件, 推导其物质平衡方程式, 并指出这种驱动方式的生产特征( 画出示意图) 。
2. 高含水期剩余油分布特征及改进注水开发效果的水动力学方法。
3. 叙述MBH法求取平均地层压力的方法与步骤。
4. 推导考虑毛管力、 重力, 一维均质地层的分流量方程,分析影响含水率大小的因素?
《油藏工程》期末复习题参考答案
一、 概念／解释题( 可用公式答题)
1、 复杂断块油田: 含油面积小于l km2的断块油藏, 且地质储量占油田总储量50％以上的断块油田, 称为复杂断块油田。
2、 切割注水: 利用注水井排将油藏切割成较小的面积, 成为独立的开发区域
3、 井筒存储效应: 在压降或压力恢复试井中, 由于井筒内流体的压缩性或其它原因, 往往会出现在油井开井和关井时, 地面流量和地下流量不相等, 出现了续流和井筒存储现象, 而这两种现象对压降试井和压力恢复试井产生的影响叫井筒存储效应。
4、 采油速度: 年采油量占地质储量的百分比。
5、 水侵系数K2: 单位时间单位压降下, 侵入到油藏中的水量。
6、 试采: 开采试验。试油后, 以较高的产量生产, 经过试采, 暴露出油田生产中的矛盾, 以便在编制方案中加以考虑。
7、 地层系数: 地层渗透率与厚度的乘积, 可根据试井曲线的不稳定流阶段曲线斜率求得
8、 含水上升率:
9、 储量丰度:
10、 表皮效应和表皮因子: 地层受到损害或改进, 井筒附近地层渗透率发生变化, 在渗流过程中存在附加的压力降, 该现象称为表皮效应。其影响大小用无因次常数s表示, 称作表皮因子。而且:
11、 注水方式: 注水井在油层所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。
12、 驱动指数: 某种驱油能量占总驱油能量的百分数。
13、 底水锥进: 在有底水的油藏中, 油井生产时的压力梯度使近井地带的油水界面升高, 油层下面较重的水使流体梯度得以平衡。在平衡力作用下使油水界面呈锥状分布, 这种现象叫底水锥进。
14、 面积注水: 注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地布置在整个开发区上, 其实质就是把油层分割成许多更小的单元, 一口水井控制其中之一并同时影响几口油井, 而每一口油井又同时在几个方向上受注水井影响。
15、 周期注水: 周期注水就是周期性地改变注入量和采出量, 在地层中造成不稳定的压力场, 使流体在地层中不断地重新分布, 从而使注入水在层间压力差的作用下发生层间渗流, 促进毛管吸渗作用, 增大注入水波及系数及洗油效率, 提高采收率。
16、 产量递减率: 单位时间的产量变化率, 或单位时间内产量递减的百分数。
其方程式为: 。
17、 视粘度:
18、 单储系数:
19、 导压系数:
20、 油田开发: 依据详探成果和必要的生产性开发试验, 在综合研究的基础上对具有商业价值的油田, 从油田的实际情况和生产规律出发, 制定出合理的开发方案并对油田进行建设和投产, 使油田按预定的生产能力和经济效果长期生产, 直至开发结束。
21、 调查半径: 供给半径或研究半径,
二、 简述题
1．简述划分开发层系的原则。
（1） 把特性相近的油层组合在同一开发层系, 以保证各油层对注水方式和井网具有共同的适应性, 减少开采过程中的层间矛盾。
（2） 一个独立的开发层系应具有一定的储量, 以保证油田满足一定的采油速度, 并具有较长的稳产时间和达到较好的经济指标。
( 3) 各开发层系间必须具有良好的隔层, 以便在注水开发的条件下, 层系间能严格的分开, 确保层系间不发生串通和干扰。
( 4) 同一开发层系内油层的构造形态、 油水边界、 压力系统和原油物性应比较接近。
( 5) 在分层开采工艺能解决的范围内, 开发层系不宜划分过细, 以利于减少建设工作量, 提高经济效果。
另外, 多油层油田如果具有下列特征时, 不能够用一套开发系开发:
① 储油层岩性和特性差异较大;
② 油气的物理化学性质不同;
③ 油层的压力系统和驱动方式不同;
④ 油层的层数太多, 含油井段过长。
2．应用水驱特征曲线示意图评价油田开发调整后措施有效、 无效、 变差。

如以上水驱特征曲线示意图所示, 对比油田开发调整前后可知: 措施3有效, 改进了水驱效果; 措施2无效, 水驱效果不变; 措施1不当, 使水驱效果变差。
3．若规定采油井为中心注采单元为”正”, 试绘出反九点法面积井网示意图(井位画在节点上), 写出这种井网的注采井数比, 并经过绘图说明如何将油井转注把”反”九点法井网变为五点法井网。

生产井 注水井
反九点法面积井网的注采井数比为1: 3 , 将角井转注即变为五点法井网。
4．地层压力频繁变化对弹塑性( 压力敏感) 介质油藏产生的影响。

如图所示表示了弹塑性( 压力敏感) 介质油藏渗透率与地层压力的关系, 能够用指数规律进行描述:

地层压力下降, 渗透率下降; 即使压力恢复到原始地层压力时, 渗透率只能部分恢复, 其恢复大小是开始恢复时的最低压力点的函数。地层压力频繁变化, 引起弹塑性( 压力敏感) 介质油藏的导流能力降低, 表现在生产指示曲线上, 曲线向压降轴靠拢, 地层压力频繁变化对弹塑性介质油藏产生不可逆的变化, 对油井的产能取消极影响。
5．解释常规试井分析方法早期、 晚期资料偏离直线段的各种原因。

早期
中期
晚期

(1)早期段: 主要反映井筒或近井地层影响
① 井筒储存效应, 井筒储存流体或续流对井底压力的影响, 主要是由地面开关井造成的;
② 表皮效应, 钻井与完井过程中, 由于泥浆渗入, 黏土分散, 泥饼及水泥的存在, 以及地层部分打开, 射孔不足, 孔眼堵塞等, 使井筒附近地层中存在污染带, 造成井筒附近地层渗透率下降, 在渗流过程中存在附加的压力降。
(2)晚期段: 外边界作用阶段
① 如果为无限大油藏, 径向流动阶段一直延续下去。
② 若有封闭边界:
A. 过渡段, 径向流动阶段到边界影响的阶段;
B. 拟稳态流动阶段, 主要反映封闭边界的影响。
C. 拟稳态流动阶段: 任意时刻地层内压力下降速度相等;
③ 若有定压边界:
A. 过渡段, 径向流动阶段到边界影响的阶段;
B. 稳定流动阶段, 主要反映定压边界的影响。
稳态流动阶段: 地层内压力不随时间变化;
6．简述油田开发的程序。
合理的油田开发程序就是正确的处理好认识油田和开发油田的矛盾, 把勘探和开发油田的工作很好的结合起来, 分阶段、 有步骤的开发油田。
其开发程序为:
( 1) 在以见油的构造和构造带上, 根据构造形态合理布置探井, 迅速控制含有面积。
( 2) 在以控制含有面积内打一批资料井, 全面了解油层的物理性质在纵向和横向的变化情况。
( 3) 采用分区分层的试油试采方法, 求得油层生产能力的参数。
( 4) 在以控制含有面积内开辟生产试验区。
( 5) 根据岩心、 测井和试油试采等进行综合的研究, 做出油层分层对比图、 构造图和断层分布图, 确定油层类型, 然后做出油田开发设计。
( 6) 根据最可靠最稳定的油层钻一套基础井网。
( 7) 在生产井和注水井投产后收集实际的产量和压力资料进行研究, 修改原来的设计指标, 定出具体的各开发时期的配产配注方案。
7．油藏物质平衡方法的基本原理及其方程的推导方式。
油藏物质平衡方法的基本原理是将油藏看成体积不变的容器。油藏开发某一时刻, 采出流体量加上地下剩余的储存量, 等于流体的原始储量。其推导方式有三种:
（1） 将油藏看成是一个体积不变的容器, 开发前油藏中液体与气体的总体积, 应等于开发之后任意时刻的采出体积与地下剩余体积之和;
（2） 在原始状况下, 油藏内所含流体体积之和等于开发任意时刻内油藏内所含流体体积之和;
（3） 油藏在开发任意时刻, 油、 气、 水三者体积变化的代数之和为0。
8．水压驱动的开采特征。
当油藏存在边水或底水时,则会形成水压驱动,水压驱动分刚性水驱和弹性水驱.
(1)刚性水驱 驱动能量主要是边 水( 或底水、 注入水) 的重力作用。形成刚性水驱的条件是, 油层与边水或底水相连通; 水层有露头, 且存在良好的水源, 其开采特征见下图( 左) : 油井见水后, 产油量开始下降, 而产液量不变;
(2)弹性水驱 主要依靠含水区和含油区压力降低而释放出的弹性能量来进行开采。当压力降到封闭边缘之后, 要保持井底压力为常数, 地层压力将不断下降, 因而产量也不断下降; 由于地层压力高于饱和压力, 因此不会出现脱气区, 油气比不变( 见右图) 。

9．井网密度对采收率的影响及布置井网时应满足的条件。
(1) 井网密度对采收率的影响:
① 当生产井数大幅增加( 布井方式不变) 时, 则采油量增加较少, 一般说来, 稀井网不变的条件下, 放大压差即可增加同样的产量。
② 适应油藏地质结构和注水系统的最佳布井, 它对采收率的影响要大于井网密度对采收率的影响
③ 不同油田的不同时期所采用的井网密度应有所不同
④ 对一个岩性比较复杂的油田, 井网密度对采收率有较大的影响, 特别在油田开发后期, 井网密度对开发效果的好坏起决定性的作用, 对非均质油层稀井网将使储量损失增加, 这可在剩余油饱和度高的部分钻加密井, 改进开发效果
⑤ 对均质油藏, 井网密度的影响是不大。
(2) 布置井网时应满足的条件:
① 能提供所需要的采油能力
② 提供足够的注水速度, 以确保所需要的采油能力
③ 以最小的产水量达到最大的采收率
④ 设法利用油藏的非均质性的差异、 地层裂缝、 倾角等方面的因素
⑤ 能适合现有的井网, 打最少的新井与邻近各区的注水方案相协调。
三、 综合应用题
1.给出弹性水压驱动的形成条件, 推导其物质平衡方程式, 并指出这种驱动方式的生产特征( 画出示意图) 。
形成条件: 有边底水, 无气顶, Pi > Pb, 能量供给不充分, 水侵量不能补偿采出量。
若无注水, 则

由物质平衡方程通式,

得弹性水压驱动的物质平衡方程式

弹性水压驱动方式的生产特征示意图如下

2．高含水期剩余油分布特征及改进注水开发效果的水动力学方法。
高含水期剩余油分布特征:
( 1) 断层附近地区。边界断层附近, 常留下较大剩余油集中区, 井间断层附近也常留下小块滞留区。
( 2) 岩性复杂地区。包括河道砂体的没滩或边滩等部位, 以及岩性尖灭线附近地区等。
( 3) 现有井网控制不住的小砂体或狭长条形砂体等。
( 4) 注采系统不完善地区。注采井网布置不规则地区, 如注水井过少的地区或受效方向少的井附近等。
( 5) 非主流线地区。虽然该地区的注采系统较完善, 但两相邻水井间的分流区仍滞留有剩余油, 而且分布分散。如在此打加密井往往初期含水比较低, 但很快就会上升。
( 6) 微构造部位。由于注入水常向低处渗流, 当微构造部位无井控制时, 常会滞留有剩余油。
改进注水开发效果的水动力学方法:
（1） 周期注水( 不稳定注水)
( 2) 改变液流方向
( 3) 强化注采系统的变形井网
( 4) 补充点状和完善排状注水系统
( 5) 提高排液量
( 6) 堵水与调剖技术
( 7) 各种调整方法的结合
3.叙述MBH法求取平均地层压力的方法与步骤。
美国学者Mathews、 Brons和Hazebrook等三人用镜像法和叠加原理处理了外边界封闭、 油藏形状、 井的相对位置各不相同的25种几何条件。将计算结果绘制成图版, 图版以无因次的MBH压力为纵坐标:

求取平均地层压力的方法与步骤为:
( 1) 由压力恢复试井分析( Horner方法或MDH方法) , 确定直线段斜率( m值的大小) ;
( 2) 外推得原始地层压力 ;
( 3) 由生产时间计算无因次时间;
( 4) 根据油藏形状、 井的相对位置等几何条件查图版得到值;
( 5) 由下式计算出平均地层压力。

4．推导考虑毛管力、 重力, 一维均质地层的分流量方程,分析影响含水率大小的因素?
假设条件:
1)油水两相流动, 且运动方向相同;
2)岩石是水湿的; 水驱油过程;
3)流体不能够压缩, 是刚性流体;
4)毛管力和重力使流体饱和度在纵向上达到瞬时平衡。
由达西定律:

对于水相:

对于油相:

令
因此:

以上两式相减:

以上为考虑毛管力、 重力, 一维均质地层出口端的分流量方程
影响含水率大小的因素有: 流体物性参数、 油水相界面情况、 地层性质、 生产参数。