采油工程

篇一：采油工程(概念)

1、油井流入动态：油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的关系。

2、井底流动压力：井底流动压力是指油井生产时的井底压力。

3、生产压差：油层压力与井底流压之差称为生产压差。

4、采油指数：单位生产压差下的日产油量称为采油指数。

5、流动效率：油井的流动效率是指该井的理想生产压差与实际生产压差之比。

6、滑脱现象：在液气混合物向上流动过程中，气泡上升的速度大于液体速度，这种气体超越液体上升的现象称为滑脱现象。

7、滑脱损失：由于滑脱使混合物的密度增大而产生的附加压力损失称为滑脱损失。 8：气相存容比（含气率）：计算管段中气相体积与管段容积之比。

9：液相存容比（持液率）：计算管段中液相体积与管段容积之比。

10：滑脱速度：滑脱速度定义为气相流速与液相流速之差。

11：气相表观流速：气体流量与管路截面积之比

12：气相流速：气体流量与气占截面积之比

13：气相流速与表观流速的关系：气相流速等于气相表观流速与气相存容比之比

1、节点：把原油流程的起点和终点及两个流动过程的连接点称为节点。

2、节点流入曲线：从油藏节点计算到求解节点的产量随压力的变化曲线称为节点流入曲线。

3、节点流出曲线：从分离器节点计算到求解节点的产量随压力变化的曲线称为节点流出曲线。

4、节点的解：流入流出曲线的交点就是节点的解。

5、功能节点：压力不连续即存在压差的节点称为功能节点。

1、有杆泵抽油装置的工作原理的工作原理是什么？答：用油管把深井泵泵筒下入到井内液面以下，在泵筒下部装有只能向上打开的吸入阀（固定阀）。用抽油杆柱把柱塞下入泵筒，柱塞上装有只能向上打开的排出阀（游动阀）。通过抽油杆柱把抽油机驴头悬点产生的上下往复直线运动传递给抽油泵向上抽油。

2、平衡条件：平衡条件是为了使抽油机平衡运转，在下冲程中需要储存的能量应该是悬点在上、下冲程中所做功之和的一半。

3、水力功率：水力功率是指在一定时间内将一定量的液体提升一定的距离所需要的功率，也称为有效功率。

4、充满系数：每冲程吸入泵内的液体体积与上冲程活塞让出体积之比称为充满系数。

5、示功图：悬点载荷随悬点位移变化的封闭曲线称为示功图。

6、冲程：冲程（S）是指抽油机驴头上下往复运动时在光杆上的最大位移，m 。

7、冲数：冲数（n）是指每分钟抽油机驴头上下往复运动的次数，r/min。

8、冲程损失：由于抽油杆柱和油管柱弹性引起的悬点无效的冲程长度称为冲程损失。

9、泵效：泵的实际排量与理论排量之比的百分数称为泵效。

10、下泵深度：泵的吸入口到地面补心平面的距离。

11、沉没度：泵的吸入口到动液面的距离。

12、动液面：由于抽油杆柱和油管柱弹性引起的悬点无效的冲程长度称为冲程损失。

13、抽汲参数：抽汲参数是指地面抽油机运行时的冲程、冲速（冲次）及井下抽油泵的泵径。

14、系统效率 系统效率是将井下的液体举升到地面的有效功率与抽油机采油系统输入功率之比。

1、吸水指数：吸水指数是指单位注水压差下的日注水量

2、注水压差：注水压差是指井底流压与油层静压之差。

3、相对吸水量：相对吸水量是指在同一注入压力下，某小层的吸水量占全井总吸水量的百分数。

4、改善吸水能力的措施与那些？首先保证水质符合要求，避免由于水质不合格所引起的各种堵塞。其次是加强对注水井的日常管理，为此应当定期取水样化验分析，发现水质不合格则立即采取措施，定期冲洗地面管线、储水设备和洗井，平稳注水以免破坏油层结构，防止管壁上的腐蚀物污染水质和堵塞地层等等。对于吸水能力差的井，可采用压裂增注、酸化增注、粘土防膨等处理措施，改善注水井的吸水能力。

5、吸水剖面：吸水剖面是指在一定注入压力下沿井筒各射开层段吸水量的大小。

6、什么是注水井调剖为了调整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系数，改善水驱效果，可以向地层中的高渗透层注入堵剂。堵剂凝固或膨胀后，降低高渗层的渗透率，提高了注入水在低渗透层位的驱油作用，这种工艺措施称为注水井调剖。

7、什么是调剖剂？调剖剂调剖机理是什么？调整注水地层吸水剖面用的化学剂叫调剖剂。调剖剂是通过封堵高渗透层（高含水层，即含水饱和度高的层）起调剖作用，它以优先进入含水饱和度高的层为特征。进入含水饱和度高的层后，调剖剂通过不同机理产生流动阻力。当地层提供的压差不足克服其产生的流动阻力时，它即留在该处起调剖作用。

8、双液法调剖剂：双液法调剖剂是向油层注入由隔离液隔开的两种可反应(或作用)的液体。

9、双液法沉淀型调剖剂沉淀物沉淀的位置取决于隔离液的用量。

1、压裂增产倍数：压裂后与压裂前油井的采油指数之比称为压裂增产倍数。压裂增产倍数越大，压裂效果越好。

2、破裂压力：地层开始形成裂缝时的井底注入压力称为地层的破裂压力PF。

3、破裂压力梯度：破裂压力与地层深度的比值称为破裂压力梯度。

4、泡沫干度：泡沫干度是气体体积与泡沫液总体积之比。

5、压裂液的滤失性：压裂液在裂缝中向前流动的同时，从裂缝壁渗入地层中的现象称为压裂液的滤失性 。

6、压裂液的效率：留在缝中的压裂液与注入压裂液体积之比称为压裂液的效率。

7、导流能力：填砂裂缝的导流能力是在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积。

8、水基冻胶压裂液粘度高、摩阻低的原因水基冻胶压裂液就是接近于假塑型流体的压裂液，粘度高携砂能力强，但摩阻低易于流动的原因是其视粘度随剪切速率的增大而减小，在管路中部，剪速低，视粘度高，但在管壁处剪速大视粘度低，因而摩阻小。

1、酸化增产增注原理：酸化即是通过井向油层注入酸液及添加剂，利用酸液与岩石孔隙壁或孔隙中的堵塞物质起反应，可以解除生产井和注水井井底附近的污染，清除孔隙或裂缝中的堵塞物质，或者沟通 (扩大) 地层原有孔隙或裂缝提高地层渗透率，从而达到增产增注的目的。

2、酸洗的作用：酸洗是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。它是将少量酸液注入预定井段，溶解井壁结垢物或射孔孔眼堵塞物。

3、基质酸化的条件：基质酸化的条件是井底注入压力低于岩石的破裂压力。

4、面容比：面容比是指单位体积酸液所接触的岩石表面积。

5、各种浓度的新鲜酸液的初始反应速度随浓度增大优先增大后减小的变化，在24%~25%浓度处反应速度最高。

6、余酸的反应速度如何随浓度变化？：反应过程中，余酸反应速度随浓度降低而线性下降。

7、为什么酸化时要采用不压开裂缝条件下的最大排量？因为提高注酸排量既可提高反应能力，又可以增加活性酸的有效作用距离，扩大酸化效果。

8、缓蚀剂：缓蚀剂是指加入到酸液中可显著减轻酸液对钢铁管柱腐蚀的化学剂。

9、稳定剂：为了减少氢氧化铁沉淀，避免发生堵塞地层现象而用的某些化学物质就是稳定剂。

1、什么是砾石充填防砂方法？砾石充填纺纱方法是指将割缝衬管或绕丝筛管下入井内防砂层段处，用一定质量的流体携带地面选好的具有一定粒度的砾石，充填入管和油层之间，形成一定厚度的砾石层，以阻止油层砂粒流入井内的防砂方法。

2、什么是人工胶结砂层防砂？答：人工胶结砂层防砂方法是指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，在油气层层面附近形成具有一定胶结强度和渗透性的胶结砂层，达到防砂目的的方法。

3、什么是人工井壁防砂？答：人工井壁防砂方法是指从地面将支护剂和未固化的胶结剂按一定比例拌合均匀，用液体携至井下挤入油层出砂部位，在套管外形成具用一定强度和渗透性的壁面，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。

4、什么是蜡的初始结晶温度？答：蜡开始析出时的温度称为蜡的初始结晶温度。

5、稠油有什么特点？答：稠油有以下特点：(1)粘度高、密度大、流动性差。(2)稠油的粘度对温度敏感。(3)稠油中轻质组分含量低，而胶质、沥青质含量高。

6、什么是高凝油？答：高凝油是指蜡含量高、凝固点高的原油。

7、什么是注汽速度？答：注汽速度是指单位时间内注入油层的蒸汽质量。

8、什么是蒸汽干度？答：蒸汽干度是指单位质量的水转化为蒸汽的质量百分数。

9、什么是原油的凝固点？答：凝固点是指在一定条件下原油失去流动性时的最高温度

10、什么是蒸汽吞吐采油？蒸汽吞吐就是将一定量的高温高压饱和蒸汽注入油井(吞)，关井数天(焖井)，加热油层及其原油，然后开井回采(吐)的循环采油方法

11、油汽比答：油汽比是指注入每吨蒸汽采出的原油质量

1、井深结构是指油井钻完后，所下入套管的层次、直径、下入深度及相应的钻头直径及完钻井深和各层套管外水泥浆上返高度及人工井底深度等。

2、裸眼完井是指在钻开的生产层位不下入套管的完井方式。

3、射孔相位是指弹架上的射孔弹射孔方向的个数，有几个方向就称为有几个相位。

4诱导油流就是要设法降低井底压力，使井底压力低于油藏压力，让油气流入井内并诱导至地面，这一工作也称诱喷排液。

5、二次替喷法就是把油管下到人工井底，替入一段替喷液，再用压井液把替喷液替到油层部位以下，之后上提油管至油层中部，最后用替喷液提出油层顶部以上的全部压井液，这样既替出井内的全部压井液又把油管提到了预定的位置。

6、裸眼完井的特点和适应性是什么？答：裸眼完井的最大特点是油气井与井底直接连通，整个油层完全裸露，油层与井底没有任何障碍，所以油气流入井内的阻力很小，其产能较高。但裸眼完井不能保护井壁防止井壁坍塌，无法进行分层开采和分层改造。适用于岩层非常坚固稳定，又无油气水夹层的单一油层或油层性质相同的多油层井。

7、套管射孔完井程序、特点及其适应性是什么？答：套管射孔完井是钻至油层直至设计井深，然后下套管到油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿套管、水泥环并穿至油层某一深度，建立起油流通道。套管射孔完井既可以选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰，还可以避开夹层水、底水和气顶，能保护井壁，防止井壁坍塌，具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。其缺点是出油面积小、完善程度较差，水泥浆可能损害油气层。适应于非均质多油层的砂岩油层完井。

篇二：采油工程大纲(李颖川版)

此大纲为西南石油大学石油工程专业授课计划,也可供考中油的研友参考

《采油工程》教学大纲

一、课程基本信息

1、课程英文名称：Petroleum production engineering

2、课程类别：专业课程

3、课程学时：总学时64，实验学时4

4、学 分：4学分

5、先修课程：工程流体力学、油层物理、油气渗流力学、油藏工程

6、适用专业：石油工程

7、大纲执笔：石油工程教研室 李颖川

8、大纲审批：石油工程学院学术委员会

9、制定(修订)时间：2006.11

二、课程的目的与任务

该课程为石油工程专业学生必修专业课程之一。本门课程是从油层出发，全面阐述石油开采方法的一门综合性专门技术。该课程主要保证学生掌握各项采油工艺的基础理论和技术原理，熟悉相应问题的工程背景，培养学生分析解决实际采油工程问题的能力和从事生产管理、工艺设计等实际工作的能力，掌握解决采油工程问题的思路和方法。

三、课程的基本要求

通过本门课程的学习，要求学生系统地掌握油井生产系统流动过程的动态规律、各种采油方式和增产工艺措施的基本原理和设计方法。力图建立采油系统工程观念，掌握采油工艺的基础理论和采油工程设计方法及施工技能。

四、教学内容、要求及学时分配

(一)理论教学

第一章 油井基本流动规律（10学时）

教学内容及学时分配：

第一节 油气流入动态（4学时）

一、油气两相渗流的流入动态

二、含水及多层油藏油井流入动态

三、完井方式对油井流入动态的影响

四、预测未来油井流入动态

第二节 气液两相管流基本概念及基本方程（2学时）

一、气液两相管流的滑脱现象及特性参数

二、气液两相管流的流型

三、气液两相管流压力梯度方程及求解步骤

第三节 气液两相管流计算方法（2学时）

一、垂直管两相上升Orkiszewski方法

二、倾斜（水平）管两相流计算方法

三、环形空间流动的处理方法

第四节 嘴流动态（2学时）

一、单相气体嘴流

二、气液两相嘴流

教学要求：明确采油工程的地位、研究对象、课程特点及其学习方法。了解采油生产系统组成和采油方法及油井增产措施的基本原理，初步建立采油系统工程概念。掌握垂直井和水平井单相油流产能预测理论和方法，正确计算绘制目前和未来溶解气驱油井及产水情况下的流入动态曲线，综合分析射孔和砾石充填完井方式对油井流入动态的影响。 了解气液两相管流（油井举升及地面集输管流）的基本知识。通过两相流管实验观查和认识两相流流型及其变化。重点掌握垂直管和倾斜管（水平管）两相流压降计算方法。掌握油嘴节流基本理论和动态规律。

重点：油井流入动态和两相管流压降计算方法。

难点：油嘴节流基本理论和两相流液相滞留特性。

第二章 自喷及气举采油（8学时）

教学内容及学时分配：

第一节 自喷井节点系统分析（4学时）

一、基本概念和分析步骤

二、节点分析方法及其应用

第二节 气举采油（4学时）

一、气举采油方式及气举管柱

二、气举的启动压力与工作压力

三、气举阀

四、连续气举设计

教学要求：明确自喷井各流动过程的协调原理，掌握自喷井节点系统分析方法和实施步骤。

了解气举方式及类型，明确气举采油的基本原理特点和适用条件。掌握气举阀的结构类型、工作原理和连续气举工艺设计方法。

重点：油井协调概念及自喷井节点系统分析方法，连续气举设计方法。

难点：气举井的卸载过程和气举阀的工作原理。

第三章 有杆泵采油（12学时）

教学内容及学时分配：

第一节 有杆抽油装置（1学时）

一、抽油机

二、抽油泵

三、抽油杆柱

第二节 抽油机悬点运动（1学时）

一、简化分析

二、精确分析

第三节 抽油机悬点载荷（2学时）

一、悬点静载荷及其理论示功图

二、悬点动载荷

三、摩擦载荷

四、悬点最大和最小载荷

第四节 抽油机平衡计算（1学时）

一、平衡方式及其原理

二、平衡计算

第五节 减速器扭矩及电动机功率计算（1学时）

一、扭矩计算

二、扭矩曲线的应用

三、电动机功率计算

第六节 泵效分析（2学时）

一、柱塞冲程损失对泵效的影响

二、气体对泵效的影响

三、漏失对泵效的影响

四、提高泵效的措施

第七节 抽油系统选择设计（2学时）

一、确定下泵深度

二、抽油杆强度计算和杆柱设计

三、抽油机选择

第八节 抽油井生产分析及系统效率（2学时）

一、环空液面探测

二、抽油泵工作状况分析

三、井下示功图的计算机诊断

四、系统效率分析

五、提高系统效率的途径

教学要求：掌握机-杆-泵装置的基本理论和常规工程计算方法。正确地选择抽油设备和进行抽油系统的生产分析。

重点：机-杆-泵工作过程的力学分析及示功图分析。

难点：泵效分析，减速器扭矩计算。

第四章 无杆泵采油（4学时）

教学内容及学时分配：

第一节 潜油电泵采油 （1学时）

一、潜油电泵举升系统

二、井下多极离心泵工作特性

三、潜油电泵系统设计

四、潜油电泵井的节点分析方法

第二节 水力活塞泵采油 （1学时）

一、水力活塞泵采油系统组成和类型

二、水力活塞泵的结构及型号工作原理

三、水力活塞泵的结构和工作原理

四、水力活塞泵系统设计

第三节 水力射流泵采油 （1学时）

一、射流泵结构、工作原理及优缺点

二、射流泵的型号

三、射流泵动态特性

四、射流泵的选择

第四节 螺杆泵采油 （1学时）

一、螺杆泵的结构及工作原理

二、螺杆泵的工作特性

三、螺杆泵系统设计

教学要求：掌握潜油电泵、水力活塞泵、水力射流泵、螺杆泵四种机械采油方式的采油系统的装置及其工作原理和主要特点。了解影响四种无杆泵工作特性的主要因素。正确地设计各种无杆泵采油装置和分析采油系统生产动态。

重点：四种机械采油方式的采油装置及其工作原理和设计方法。

难点：水力活塞泵采油装置的类型及其工作原理。

第五章 注水（4学时）

教学内容及学时分配：

第一节 水质（1学时）

一、注水过程中油层伤害的因素

二、注水井油层特定堵塞机理

三、油田生产对注水水质的基本要求

四、水质的指标体系

五、注入水水质推荐标准

六、水质标准的制定方法

第二节 水源及水处理（1学时）

一、水源选择

篇三：采油工程讲义

采油工程讲义

绪论

1、采油工程的定义：是指油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取各种措施的总称。

2、采油工程的任务：通过一系列可作用于油藏的工程技术措施，使油、气畅流入井，并高效率地将其举升到地面进行分离和计量。

3采油工程的目标：是经济有效地提高油井产量和原油采收率。 何为“经济有效”？

改革开发前：计划经济模式，无竞争，无活力，耗费大量资金低效的工作，才能换取产量的增加。改革开发后：市场经济模式，不同公司展开竞争，海外投资，海外上市，吸引外资，一切决策都在经济模式内进行。

如何进行油田开发决策？油田经营策略的决策；生产能力，规模决策；适应性和先进技术决策；生产调整和实用工艺技术配套的决策；投资规模的决策；商业经营可行性的决策。

4、采油工程的内容

“地层”部分：地层中的渗流；油井流入动态；水力压裂技术；酸处理技术；完井与试油。 “井筒”部分：自喷采油；有杆泵采油；无杆泵采油。 “地面”部分：油气集输；注水。 “油井管理”部分：砂（防砂清砂）；蜡（防蜡清蜡）；水（找水堵水）；稠（降粘降凝）。

5、采油工程与石油工程专业的其他课程的关系：油田开发是一项庞大而复杂的系统工程，采油工程是其重要的组成部分和实施的核心。油藏工程是基础，钻井工程是手段，采油工程是具体的体现。

6、采油工程的特点

原油的开采包括从地层→井筒→地面，采油工程的特点是：

涉及的技术面广、综合性强而又复杂；与油藏工程、地面工程和钻井工程等紧密联系；工作对象是条件随油藏动态不断变化的采、注井；难度大，针对性强；各项工程技术措施间的相对独立性强。涉及油田开发的重要决策和经济效益。

7、如何学好采油工程这门重要的专业课？

学习方法与要求：重视听课，加强理解；记好笔记，善于归纳；独立练习，总结记忆。 a、上课认真听讲，做好笔记（专用笔记本）；

1

b、自己应查阅相关参考书籍及文献；

c、认真完成布置的作业（作业要独立完成）。

第一章 油井流入动态与井筒多相流计算

第一节 油井流入动态（IPR曲线）

一、基本概念

油井流入动态：油井产量（qo）与井底流动压力（pwf）的关系，反映了油藏向该井供油的能力。

油井流入动态曲线：表示产量与流压关系的曲线，简称IPR曲线。IPR曲线的基本形状与油藏驱动类型有关。

图1.1 典型IPR曲线

作用：确定油井合理工作方式的依据，分析油井动态的基础。

二、计算IPR的方法及途径

油藏数值模拟技术（单井或井组）：复杂费时不方便。 半经验方法（Vogel、Fetkovich、Petrobras）：简单易用，有误差。

（一）单相液体流入动态

供给边缘压力不变、圆形地层中心一口井的产量公式为：

q2?koh(r?pwf)

o?

a

??

roBo??e?

ln

r?1

?s??w2??

圆形封闭油藏、拟稳态条件下的产量公式为：

q2?koh(r?pwf)o?

a

?B?re3s?

oo??ln?r?w4???

?

单相流动时，油层物性及流体性质基本不随压力变化。

qo?J(r?pwf) J?

qo

(

r?pwf)

2

J?

2?koha

?re1??oBo??l?2?s??

?w?

采油指数J：单位生产压差下的油井产油量，是反映油层性质、厚度、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。

单相流动IPR计算步骤：

a）测量几个不同稳定工作制度下的油井产量和井底流压 b）绘制IPR曲线（qo-pwf）

c）采油指数等于直线斜率的负倒数

（二）油气两相渗流时的流入动态

溶解气驱油藏中两相流动机理：油藏压力低于饱和压力；油藏流体的物理性质和相渗透率将明显地随压力而改变；油井产量与流压的关系是非线性的；采油指数变化。

油气两相渗流流入动态理论推导

平面径向流，直井油气两相渗流时油井产量公式为：

qo?

2?khpeKro2?rkohdp

qo??pwf?oBo?oBodrlne

rw

?o、Bo、Kro都是压力的函数。用上述方法绘制IPR曲线十分繁琐。制IPR曲线。

确定IPR的半经验方法

1.Vogel方法（1968）——数值模拟结果的总结 假设条件：

a.圆形封闭油藏，油井位于中心； b.均质油层，含水饱和度恒定； c.忽略重力影响；

d.忽略岩石和水的压缩性； e.油、气组成及平衡不变； f.油、气两相的压力相同；

g.拟稳态下流动，在给定的某一瞬间，各点的脱气原油流量相同。

3

检查不同流体性质、气油比、相对渗透率、井距、压裂、油层损害等情况，无因次IPR曲线都有相似的形状。

Vogel方程-溶解气驱油藏流入动态近似解

qoqomax

?pwf?

??1?0.2?0.8??? ——经典方程 r?r?

pwf

2

应用Vogel曲线的优点：简单方便，只需要生产测试数据，不涉及油藏参数及流体性质资料。

利用Vogel方程绘制IPR曲线的步骤

Ⅰ、已知地层压力和一个工作点（qo（test）,pwf（test）） a.计算qomax

qomax?

[1?0.2

qo?test?pwf?test?r

?pwf?test??

?0.8????]

r??

2

b.给定不同流压，计算相应的产量：

2

?pwf?pwf??

??qomax qo??1?0.2?0.8???r??r????

c.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线 Ⅱ、已知两个工作点，油藏压力未知

a.油藏平均压力的确定：已知或利用两组qo?pwf测试计算，即

B?B2?4AC

r?

2A

A?

?q1??q12q12?????1 B?0.2?p?pC?0.8p?pwf2wf1?wf2wf1? ??q2

?q2??q2?

b.计算qomax

c.由流入动态关系式计算相关参数

Vogel曲线与数值模拟IPR曲线的对比

4

图2-4 计算的溶解气驱油藏油井IPR曲线

1-用测试点按直线外推；2-计算机计算值；3-用Vogel方程计算值

对比结果：

按Vogel方程计算的IPR曲线，最大误差出现在用小生产压差下的测试资料来预测最大产量时，但一般误差低于5％。虽然随着采出程度的增加到开采末期误差上升到20％左右，但其绝对值却很小。

如果用测试点的资料按直线外推，最大误差可达70～80％，只是在开采末期约30%。 采出程度Np对油井流入动态影响大，而kh/μ、Bo、k、So等对其影响不大。

（三）不完善井Vogel方程的修正

油水井的不完善性：

a.射孔完成——打开性质不完善；

b.未全部钻穿油层——打开程度不完善； c.打开程度和打开性质双重不完善；

在钻井或修井过程中油层受到损害或进行酸化、压裂等措施，从而改变油井的完善性。

图1-5 完善井和非完善井周围的压力分布示意图

油井的流动效率FE：油井的理想生产压差与实际生产压差之比。

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《采油工程》出自：百味书屋
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