ic模拟设计工程师

第一篇：ic模拟设计工程师

硬件工程师必懂的基础--21IC

1、硬件工程师电路设计必须紧记的十大要点

一、电源是系统的血脉，要舍得成本，这对产品的稳定性和通过各种认证是非常有好处的。

1.尽量采用∏型滤波，增加10uH电感，每个芯片电源管脚要接104旁路电容;

2.采用压敏电阻或瞬态二极管，抑制浪涌;

3.模电和数电地分开，大电流和小电流地回路分开，采用磁珠或零欧电阻隔开;

4.设计要留有余量，避免电源芯片过热，攻耗达到额定值的50%要用散热片。

二、输入IO记得要上拉;

三、输出IO记得核算驱动能力;

四、高速IO，布线过长采用33殴电阻抑制反射;

五、各芯片之间电平匹配;

六、开关器件是否需要避免晶体管开关时的过冲特性;

七、单板有可测试电路，能独立完成功能测试;

八、要有重要信号测试点和接地点;

九、版本标识;

十、状态指示灯。

如果每次的原理图设计，都能仔细的核对上面十点，将会提高产品设计的成功率，减少更改次数，缩短设计周期。

2、为什么单片机内部有看门狗电路,还在外面接看门狗芯片?

1、外狗使用灵活，方便(可能内部的看门狗的喂狗时间不够长或者不够短、内狗不是麻烦，而是在一些大的嵌入式应用中，涉及许多任务运行，你很难决定在哪里喂狗，比如在你的某个用户线程里喂狗，如果线程被挂起，是不是就该复位呢。)例如：喂狗灵活，我以前做过将喂狗线直接挂在刷新显示的时钟引脚上，间接喂狗，方便啊。

2、内部看门狗可能没有时间窗，只有上限没下限。

3、增加可靠性。

3、IO口输出方式：

一、开漏输出：就是不输出电压，低电平时接地，高电平时不接地，引脚呈现高阻态。如果外接上拉电阻，则在输出高电平时电压会拉到上拉电阻的电源电压。这种方式适合在连接的外设电压比单片机电压低的时候。就像一个开关，输出低时，开关合上，接地!输出高时，开关断开，悬空，需要外部提供上拉才能为高电平，这样，你可以接一个电阻到3.3V,也可以接一个电阻到5V,这样,在输出1的时候,就可以是5V电压,也可以是3.3V电压了.但是不接电阻上拉的时候,这个输出高就不能实现了.

总结：

1、输出高电平是开关断开，此时引脚不能提供电流输出，需要高电平要在外面

加上拉电阻。

2、输出低电平是开关闭合，此时引脚能提供灌电流，使引脚的电平变低。

3、如果开关是mos管，就称为漏极开路输出、开漏输出、OD输出

4、如果开关是三极管，就称为集电极开路输出、OC输出。

二、浮空：顾名思义就是浮在空中,上面用绳子一拉就上去了,下面用绳子一拉就沉下去了.三、推挽：就是有推有拉,任何时候IO口的电平都是确定的，不需要外接上拉或者下拉电阻，推挽只能输出比芯片小的电压。因为，当引脚输出1时,相当于引脚直接与电源相连。当输出0时,引脚完全高阻态,更有效降低电流消耗。所以你要输出5V高电平，推挽就达不到，开漏能输出比芯片大的电压

四、准双向IO：高电平驱动功能很弱,输出低电平时,电流的吸收能力较强.总结：推挽输出就是单片机引脚可以直接输出高电平电压。低电平时接地，高电平时输出单片机电源电压。这种方式可以不接上拉电阻。但如果输出端可能会接地的话，这个时候输出高电平可能引发单片机运行不稳定，甚至可能烧坏引脚。

4、开关电源和线性电源的区别

1、开关电源是直流电转变为高频脉冲电流，将电能储存到电感、电容元件中，利用

电感、电容的特性将电能按预定的要求释放出来来改变输出电压或电流的;线性电源没有高频脉冲和储存元件，它利用元器件线性特性在负载变化时瞬间反馈控制输入达到稳定电压和电流的。

2、开关电源可以降压，也可以升压;线性电源只能降压。

3、开关电源效率高;线性电源效率低。

4、线性电源控制速度快，波纹小;开关电源波纹大。

开关电源是将利用开关的方式将整流后高压电整成高频方波，然后通过变压器转化其电压值 线性电源是直接用变压器转化成其他电压输出。相比之下，开关电源重量轻、效率高、静态损耗小，线性电源则成本低、没有高频干扰、相对于开关电源可靠性高些

第一种情况属于线性变压器，简单的利用电磁感应原理。变压器的截面积决定次级功率输出能力，因此对于大功率输出需要体积庞大的铁心。具体的可见高压电力变压器和HI-FI音响的电源变压器。

其最大的优点是：不改变输入的(变压前)电压波形，耐高压抗冲击强度大，最关键的是隔离作用效果好。缺点是：体积大，效率较开关电源低(更取决于铁心的质量及其它损耗)。开关电源是非线性电源。通过对交流的电源整流滤波，利用开关器件产生变化的磁通感应电压。考虑到效率，目前无一例外的使用矩形脉冲。这种脉冲按照傅立叶展开有丰富的谐波，也就是意味着，电源是“充满”各种干扰的，需要考虑比较高频谐波的干扰。对于要求高的地方，尽可能的不去使用开关电源。其优点是：频率、效率相当的高，开关变压器因此可以相对的小很多。因此开关电源可以有比较小的体积。缺点是：对浪涌冲击比较脆弱，电路

复杂，电路因为器件的原因，耐压做不到普通变压器的水平和功率等级(目前没人可见过有开关电源的电力变压器吧?)。

第二篇：电子设计工程师认证综合知识考试模拟试题

一、是非题(每题1.5分，共24分)

1. ( )变容二极管正常工作时，应加正向电压。 2. ( )TTL门电路的标准高电平为+12V。

3. ( )通常，电容器的品质因素(Q值)要高于电感器。

4. ( )信号源的输出电阻应当大一点好，如此可增大它的带载能力。 5. ( )模拟示波器中，不论是连续扫描还是触发扫描，扫描信号都应与被测信号同步。

6. ( )要测量某一放大器或网络的幅频特性，应选用频谱分析仪作为测量仪器。

7. ( )可以直接购置到100PF、1100PF的电容器。 8. ( )在相同条件下,双端输出差动放大器的电压增益要比单端输出差动放大器的电压增益高一倍。

9. ( )只要工作点合适，被晶体管放大器放大的信号就不会失真。 10. ( )交流市电供电的直流稳压电源电路中，整流后的滤波电容器的容量一般为几微法拉。

11. ( )对40Hz ~ 5kHz的音频信号作A/D转换时，A/D转换芯片的转换时间至少不应小于100μs。

12. ( )单片机作串行通信时，其波特率有固定与可变两种方式。 13. ( )电压表的输入电阻应愈大愈好。

14. ( )与非门的一个输入端为低电平时，其输出端总为低电平，而与其它输入端的状态无关。

15. ( )在高速脉冲作用时，普通晶体二极管可能会失去单向导电性能。 16. ( )Flash存储芯片是属于能够直接在线快速写入与读出的存储器。

二、选择题(每题2分 共26分)

1、标称为104的电容器，其容量为：( ) A.104PF B.10000PF C.100000PF D. 4000PF

2、89×51系列单片机的异步通信口为：( ) A.单工 B.半双工

C.全双工 D. 单工、双工兼有

3、接口芯片8251是：( )

A.串行接口芯片 B.并行接口芯片 C.串并行接口芯片 D. 键盘、显示接口芯片

4、检波二极管通常选用( )。 A. 硅二极管 B. 变容二极管 C. 整流二极管 D. 高频锗二极管

5、5V电压经过10位A/D转换后，其电压分辨率近似为( )。 A. 20mv B. 10 mv C. 5 mv D. 2.5 mv

6、4.已知某存储芯的地址线为12根，则此存储器的容量至少为( )。 A. 8KB B. 4KB C. 2KB D. 1KB

7、已知下图(EDP070225),输入为周期2μs的对称方波，若要在输出端仍得到与输出近似的对称方波，则RC的乘积应( )。

A. RC<<1μs B. RC>>1μs C. RC=2μs D. RC=3~5

8、6.共阴极七段数码管LED，显示数字8的16进制代码为( )。 A. 3F B.7F C.06 D. 4F

9、在色环(带)标识的电阻体上，棕色代表数字：( ) A.1 B.3 C.2 D.5

10、为了提高放大器的输入电阻，并稳定放大器的输出电压，应采用的反馈方式是：( ) A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈 D.电流并联负反馈

11、设计一个频率可变，频率稳定度很高的低频信号源，选用的电路应为( )。 A. RC振荡电路 B.石英晶体振荡电路 C.DDS集成振荡电路 D. LC三点式振荡电路

12、在用7812集成芯片做成的稳压电源电路中，其桥式整流器输入的交流电压有效值大致为：( )。

A. 12V左右 B.14 V左右 C.18 V左右 D. 20 V左右

13、用示波器测量一信号幅度，已知探头置于X1位置，垂直灵敏度旋钮置于100mv/div,若屏幕上显示的波形高度(峰峰值)为6格，则被测信号的有效值约为( )。

A. 210mv B.420 mv C.300 mv D. 600 mv

三、填空题每题2分 共16分)

1、电压源的内阻应愈 愈好。电流源的内阻应愈 愈好。

2、功率放大器的主要技术指标是 、 。

3、实现数制转换：(160)10=( )16=( )2。

4、电子技术中，PWM信号的中文含意是 。

5、常用的触发电路有RS触发器及 、 等触发器。

6、RC正弦波振荡器的特点是

________________________________________， 石英晶体振荡器的特点是 _______________________________________。

7、要对信号的频谱进行分析，应选用的仪器是 ________________， 要对放大器的频率特征进行测试，应选用的仪器是 _____________________。

8、能为计算机硬件电路识别的计算机语言是 语言，面向问题且与CPU无关的计算机语言是 语言。

四、简答题(每题5分 共15分)

1、已知电路如上图，请回答? A.这是什么电路

B.写出输入Q与输入A端信号的逻辑关系 C.Sd、Rd端信号的作用是什么?

2、已知放大电路如图(EDP070242)，请回答： A. 画出VO信号波形，标出其幅度大致值。

B. 说明电路特点(如输入阻抗、输出阻抗、放大倍数等) C. 说明电路用途

3、已知直流电机的控制原理电路如下图，请回答

(1)说明如何控制电机M的转速?简述其理由?

(2)说明如何控制电机的正反转?简述其理由?

五、综合题(第1题10分，第2题9分，共19分)

1、设计一个用三端集成电路的稳压电源，要求输出+12V电压，输出电流大于300mA，请回答：

A.画出稳压电源的电路组成框图 B.画出主要点信号的波形图 C.标出各主要点信号的电压值

D.画出稳压电源的电路图，标出主要元器件的参数或型号

2、设计一语音采集、存储、回放系统，要求储存时间为30秒，语音的频率范围为200Hz~5KHz,请回答： A.画出系统的电路组成框图

B.说明选用A/D转换器的主要技术参数。

初级电子设计工程师认证综合知识考试命题说明(试行)

时间:2009-09-09 13:43来源:未知 作者:admin 点击:

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一、 命题依据

1. 照历届全国大学生电子设计竞赛试题的相关知识、系统组成、电路分析等; 2. 参照教育部对部分高校教学评估时的电类学生评测试题的相关内容;

3. 参照国内主要高校电子信息类专业教学计划中所涉课程及实验的基本知识与基本技能;

4. 参照电子设计工程师认证培训大纲及考试要求。

二、 命题原则

1. 着重于基本知识的掌握与运用; 2. 着重于基本技能的考核;

3. 电子线路的分析(读图能力);

4. 着重于小系统的设计与分析(系统组成、所用电路、技能重点与难点)。

三、 试题形式

初级电子设计工程师(100分)： 1. 是非题 24分 2. 选择题 26分 3. 填空题 16分 4. 简答题 15分 5. 综合题 19分

助理电子设计工程师(130分)：

在初级电子设计工程师的基础上，另加30分附加题。

四、 命题范围 1. 基本元器件

R、L、C、二极管、三极管、场效应管的伏安特性、技术参数、标准选用等; 2. 基本电路

重点在RC、RLC等电路的基本知识、性能、应用等; 3. 模拟电子技术 重点在：

(1)共e、共c等放大器的工作原理、电路组成、指标分析、元件选用; (2)OTL、OCL、BTL功率放大电路的电器组成、性能指标、功率估算等; (3)运算放大器的应用;

(4)直流稳压电源与交流信号源的电路组成、技术指标等。 4. 数字电子技术

重点在于数制转换、基本电路、译码器、触发器、计数器、存储器、数码管等的功能、输入输出间的逻辑关系等。 5. 计算机、单片机、FPGA等 重点在于基本知识的掌握(如系统、硬件、软件、I/O口方面的基本知识)及A/D、D/A的性能、指标及选用等。 6. 基本技能

(1) 实验仪器：常用的稳亚电源、信号源、电压表、示波器(模拟为主)、扫频仪、频谱分析仪、频率计等的作用、输入输出阻抗、主要技术参数、使用方法等;

(2) 常用的信号检测方法：主要有时域、频域等的检测方法等;

(3) 元器件的选用与检测：C、R、常用IC芯片、A/D、D/A等的选用与检测; (4) 简单电路性能的检测。 7. 综合试题

(1) 典型课题的设计：画系统组成框图、电路与元件选用、指标分配、设计重点与难点等;

(2) 实用电路分析。

五、 助理工程师认证命题

(1) 基本要求同初级工程师认证、难度略有增加; (2) 适当增加FPGA、嵌入式等方面的知识。

第三篇： 《采油工程方案设计》课程模拟试题

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象。

2、速敏：流体与储层岩石和流体在无任何物理化学作用的条件下，由于流体的流动引起的地层渗透率下降的现象。

3、裸眼完井方法：生产段油层完全裸露的完井方法。

4、吸水剖面：在一定注水压力下，各吸水层段的吸水量的分布。

5、采油指数：油井IPR曲线斜率的负倒数。

7、气举采油法：从地面注入高压气体，利用其膨胀能和降低井筒流体密度的机理将井内原油举升到地面的采油方法。

8、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工艺措施。

9、酸压：用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的压裂。

10、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。

11、破裂压力梯度：地层破裂压力与地层深度的比值。

12、人工胶结砂层防砂法：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及渗透性的胶结砂层，达到防砂目的方法。

13、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100mPa.s的原油。

14、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)贴现的现值之和。

15、单位采油(气)成本：指油气田开发投产后，年总采油(气)奖金投入量与年采油(气)量的比值。表示生产1t原油(或1m3天然气)所消耗的费用。

16.吸水指数：单位注水压差下的日注水量。

17.流动效率：指该井理想生产压差与实际生产压差之比。

18.蜡的初始结晶温度：随着温度的降低，原油中溶解的蜡开始析出时的温度。

19.压裂液：压裂施工过程中所用的液体的总称。

20.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。

21.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，按一定比例搅拌均匀后，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。

22. 面容比：酸岩反应表面积与酸体积之比。

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23. 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，现重复上述作业的采油方式。

24. 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。

25.投资回收期：以项目净收益抵偿全部投资(包括固定投资和流动奖金)所需要的时间。

26.水敏：油气层遇淡水后渗透率降低的现象。

27.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。

28.流入动态：油井产量与井底流压之间的关系，反映了油藏向该项井供油的能力。

29.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，从而达到油水井产量增注目的工艺措施。

30.人工井壁防砂法：从地面将支护剂和未固化的胶结剂按一定比例拌和均匀，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。

31.财务内部收益率：项目在计算期内各所净现金流量现值累计等于零时的折现率。

32、套管射孔完井方法：钻穿油层直至设计井架，然后下油层套管底部注水泥固井，最后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的通道。

二、填空题

1.采油工程系统有两大部分组成，一是油藏，二是人工建造系统。

2.油藏地质研究是对开发对象油藏的认识和描述。

3.按防砂机理及工艺条件，防砂方法可分为(1)机械防砂，(2)化学防砂，(3)砂拱防砂和(4)焦化防砂等。

4.油气层敏感性评价实验有(1)速敏，(2)水敏，(3)盐敏，(4)碱敏，(5)酸敏，(6)应力敏评价实验。

5.目前常用的完井方式有(1)射孔完井，(2)裸眼完井，(3)豁缝衬管完井，(4)砾石充填完井等。

6.注水井投转注前一般需要(1)排液，(2)洗井，(3)试注。

7.电潜泵的特性曲线反映了(1)压头，(2)效率，(3)功率，和(4)泵排量之间的关系。

8.常用的油水井解堵方法有(1)酸化解堵，(2)高能气体压裂，(3)水力震荡解堵等。

9.国内外水力压裂常用的支撑剂分为(1)天然支撑剂和(2)人造支撑剂两大类。

10.稠油注蒸汽开采主要包括(1)蒸汽吞吐和(2)蒸汽驱两种方法。

11.酸化过程中常用的酸液添加剂有(1)缓蚀剂，(2)铁离子稳定剂，(3)助排剂，(4)破乳剂等类型。

12.人工举升采油方式主要包括(1)气举采油。(2)常规有杆泵采油，(3)地面驱动螺杆泵采油和(4)电动潜油泵采油等。

13.影响油层出砂的因素很多，主要分为(1)地质因素和(2)开发因素两大类。

14.采油工程方案设计中油田地质基础资料主要包括(1)地质构造特征(2)地层划分及岩性特征，(3)储层特征和(4)油藏类型及油，气，水分布等。

15.钻开油气层过程中可能导致油气层伤害的原因包括(1)钻井液与储层不配伍，(2)压差控制不当。(3)浸泡时间过长等。

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16.砂岩胶结方式可分为(1)基质胶结，(2)接触胶结，(3)充填胶结，(4)溶解胶结。

17.碳酸盐岩酸化工艺分为(1)酸洗，(2)酸化，(3)酸压三种类型。

18.砂岩地层射孔完井参数设计主要设计(1)孔深，孔密。(2)相位角。(3)孔径。(4)射孔格式等参数。

19.注水井投转注前一般需要(1)排液，(2)洗井，(3)试注。

20.抽油机井生产动态模拟器模拟的是(1)油层，(2)井筒，(3)机，杆，泵所组成的常规有杆泵生产系统。

21.稠油出砂冷采最主要的两个开采机理是(1)形成”蚯蚓洞”，提高油层渗透率，(2)形成泡沫油，给原油提供内部能量。

22.水力压裂常用支撑剂的物理性质主要包括(1)粒径范围，(2)圆度。(3)球度，(4)酸溶解度等。

23.采油指数是一个综合反映(1)油层性质，(2)厚度，(3)流体参数，(4)完井条件以及(5)泄油面积等与产量间关系的综合指标。

24.注水过程中可能导致油气层伤害的原因包括(1)注入水水质不合格，(2)注水强度不当等。

25.常用的射孔液有(1)无固相清洁盐水射孔液，(2)聚合物射孔液，(3)油基射孔液，(4)酸基射孔液，(5)乳化液射孔液等。

26.影响油井结蜡的主要因素有(1)原油性质与含蜡量，(2)温度，(3)压力，(4)原油中胶质和沥青质，(5)原油中机械杂质和水，(6)流速和管壁特性，(7)举升方式等。

27.油田开发过程中电化学腐蚀常用(1)阴极保护等方法防腐，化学腐蚀多采用(2)化学防腐方法防腐，而细菌腐蚀常用的防腐方法是(3)杀菌。

28、目前常用的出砂预测方法有(10)现场观察法、(11)经验法、(12)数值计算法、和(13)实验室模拟法等四类方法。P292

29、地应力测量技术从原理上可分为(34)直接测量、和(35)间接测量两大类。P16

30、油田开发总体建设方案包括(1)油藏地质研究、(2)油藏工程研究、(3)钻井工程设计、(4)采油工程设计、(5)地面工程设计、(6)总体经济评价、和(7)总体方案决策与制订等七个万面。

31、油田开发全过程中保护油气层措施的关键是(10)优选入井介质、和(11)优化作业工艺。P10

32、抽油井生产动态模拟器模拟的是(16)油层，(17)井筒，(18)机，杆，泵所组成的常规有杆泵生产系统。

33、电潜泵的特性曲线反映了(22)压头，(23)效率，(24)功率，和(25)泵排量之间的关系。

三、是非判断题

1.碳酸钙垢常用饱和指数进行预测，当碳酸钙饱和度指数大于0时可能产生碳酸钙垢。( √

)

2.电偶腐蚀和电化学腐蚀常用阴极保护或牺牲阳极等方法进行防腐。( √ )

3.水力压裂裂缝总是平行于地层最小水平主应力方向。( × )

4.低渗透油藏的整体压裂改造方案设计与单井水力压裂一样，以提高单井产量或注入量为目标。( × ) 5.稠油一般是指在地面条件下粘度大于50mpa.s的原油。( × )

6.油井含水越高，其产液量越高，携砂能力越强，有利于稠油出砂冷采的效果。( × ) 7.酸压是以酸液为压裂液不加支撑剂的压裂。( √ )

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8.国内外生产实践表明组合模量指数越大，地层越容易出砂。

( × )

9.通过油田生产动态监测资料可以分析油水井生产设备的工作状况和油藏流体的运动规律。( √ ) 10.原油中的胶质和沥青质存在有减缓结蜡的作用。( × )

11.从油井井口到油气计量与分离设备的地面集输与储存系统属于采油工程系统研究范围。( √ )

12.地应力的研究只对采油工程方案中的水力压裂油层改造方案设计有作用。( × )

13.最大水平应力方向是射孔的最佳方位。(

√ )

14.天然裂缝面与地层最大主应力方向平行 。( √

)

15.完井方式的选择主要与油藏地质和油藏工程条件有关，采油工程技术措施设计主要是适应完井方式选择的需要。(

×

)

16.短曲率半径水平井基本上采用裸眼完井方式。( √

)

17.射孔负压设计时要尽可能的降低射孔时井底流体的压力。( × )

18.注水温度影响原油粘度，因而影响油田开发效果。( √ )

19.抽油机井生产系统是由抽油机、稠油杆、抽油泵所组成的生产系统。

( × )

20.水力射流泵的泵效是容积效率。(×

)

21.从油井井口到油气计量与分离设备的地面集输与储存系统属于采油工程系统研究范围。( √ )

22.电偶腐蚀和电化学腐蚀常用阴极保护或牺牲阳极等方法进行防腐。( √ )

23.最大水平应力方向是射孔的最佳方位。( √ )

24.低渗透油藏的整体压裂改造方案设计与单井水力压裂一样，以提高单井产量或注入量为目标。( × )

25.完井方式的选择主要与油藏地质和油藏工程条件有关，采油工程技术措施设计主要是适应完井方式选择的需要。( × )

26.油井含水越高，其产液量越高，携砂能力越强，有利于稠油出砂冷采的效果。( × )

27.射孔负压设计时要尽可能的降低射孔时井底流体的压力。( × )

28.国内外生产实践表明组合模量指数越大，地层越容易出砂。( × )

29.抽油机井生产系统是由抽油机、稠油杆、抽油泵所组成的生产系统。

( × )

30.原油中的胶质和沥青质存在有减缓结蜡的作用。( × )

四、选择题

1.油层受到伤害后，其评价指标描述正确的有( B产率比。 C堵塞比>1 )。

2.孔隙性油藏堵水时堵剂的用量取决于( A处理半径。 C堵水层厚度。 D堵水层孔隙度)。

3.压裂液的评价与优选必须考虑(

)等因素。( A油藏岩性。 B油藏温度。压力。 C支撑剂的性质。 D压力工艺技术)。

4.为保证压裂效果下面关于支撑剂的物理性质指标描述正确的有( C陶粒的酸溶解度应小于5%。 D陶粒的圆球度均要大于0.8)。

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5.注蒸汽热采井常用的举升方式是( B常规油杆泵采油 )。

6.稠油出砂冷采能够适用的条件有( B油层厚度>=3m。

C渗透率>=500×10-3µm )。

7.下面描述正确的有( A面容比越大，酸岩反应速度越快，酸化效果差。 C盐酸浓度越高，越有利于酸化。 D地面压力对酸岩反应影响不大)。

8.防砂方式优选必须考虑(

)等因素。( A油层物性。 B产能损失。 C完井类型。 D完井井段长度)。

9.关于深度调剖和封堵施工压力的描述，下列说法正确的有( A施工压力应小于地层的破裂压力。 C施工压力应小于非调节器堵层的启动注入压力。)

10.关于油井防蜡的描述，下列说法正确的有( B改变井筒蜡沉积的表面性质，使其表面亲油憎水。

D采用井下节流装置，使得生产流体中的气体脱出膨胀，以提高流体的流动速度。)

11.在油田开发过程中系统保护油层的工作主要是( B优选入井流体。 C优化工程设计实施工艺。)。

12.岩石的胶结强度与其胶结方式有关，其中( C充填胶结 )胶结方式的胶结强度最小。

13.水平井可按曲率半径进行分类，其中曲率半径为100m的水平井为( B中曲率半径 )水平井。

14.注水井吸水能力的预测可采用( A根据油藏数据模拟结果分析。 B利用试注指示曲线确定。 C利用渗流力学公式计算。 D利用水井挤注措施资料估算)方法。

15.油井的完善性可用流动效率FE和表皮系数S来表示，FE和S之间存在相关性，下面描述是( A、S>0 FE<1。

C、S<0 FE>1 )正确的。

16.油井的采油指数是一个反映油层性质、油层厚度、流体物性参数、完井条件及油层泄油面积等与( D产量)间关系的综合指标。

17.注水开发油田对注入水水质的基本要求有( A配伍性好。 C悬浮物含量符合标准。 D腐蚀性小)。

18.下列哪些因素是完井方式选择需要考虑的因素( A人工举升方式。 B层间差异。 C井身轨迹。 D原油性质。)

19.射孔孔眼方位平行于射孔井段的最大应力方向，则( B流动效应高。 D破裂压力低 )。

20.在采油过程中，可能造成油层伤害的原因有( A生产速度过大引起油层的微粒运移。 C井底流压过低，引起原油脱气和地层应力敏感。)。

21.孔隙性油藏堵水时堵剂的用量取决于( A处理半径。 C堵水层厚度。 D堵水层孔隙度)。

22.注蒸汽热采井常用的举升方式是( B常规油杆泵采油 )。

23.油井的完善性可用流动效率FE和表皮系数S来表示，FE和S之间存在相关性，下面描述是( A、S>0 FE<1。

C、S<0 FE>1 )正确的。

24.压裂液的评价与优选必须考虑( A油藏岩性。 B油藏温度、压力。 C支撑剂的性质。 D压力工艺技术)。 等因素。

25.注水开发油田对注入水水质的基本要求有( A配伍性好。 C悬浮物含量符合标准。 D腐蚀性小)。

26.下面描述正确的有( A面容比越大，酸岩反应速度越快，酸化效果差。 C盐酸浓度越高，越有利于酸化。 D地面压力对酸岩反应影响不大)。

27.射孔孔眼方位平行于射孔井段的最大应力方向，则( B流动效应高。 D破裂压力低 )。 28.防砂方式优选必须考虑( A油层物性。 B产能损失。 C完井类型。 D完井井段长度)等因素。

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五、简答题

1.简述采油工程方案设计的基本原则。

答(1)设计方法必须有较强的科学性。 (2)方案涉及内容必须全面。 (3)必须满足油藏工程和地面工程的要求。 (4)加强敏感性研究，进行多方案优化。 (5)方案的实施必须具有较好的可操作性。 (6)坚持“少投入，多产出”的经济原则。

2.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)外来流体与储层岩石矿物有配造成的伤害，如注水过程中的粘士膨胀。 (2)外来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)固相颗粒堵塞引起的伤害，如注入水中固体颗粒造成的地层堵塞。

3.简述完井工程方案设计的主要内容。

答(1)在油藏地质研究的基础上，根据油田开发与采油工程要求选择完井方式，并提出钻开油层的要求。(2)考虑油田开发全过程油井产能的变化及所在采取工艺，应用节点分析方法，确定油管尺寸和举升方式并进行生产套管尺寸选择及强度设计。 (3)从钻井和采油工程出发确定套管及井身结构，并提出固井要求。(4)选择完井方式的技术方案(如射孔完井的射孔参数优选射孔方式及工艺设计，砾石充填完井充填方式，砾石直径选择及工艺参数设计等)。

4.简述采油工程方案中注水井吸水能力的预测方法。

答(1)根据油藏工程数值模拟结果，它可得到不同开发阶段注水井在非外部因素(储层损害，增注措施)影响下吸水能力的变化。(2)利用试注的指示曲线确定吸水能力。它只能给出试注期间有吸水能力。 (3)利用渗流力学的简化方法近似地预测吸水能力。 (4)通过油井试采期间的挤注措施(酸化，压裂等)资料加以处理来估计吸水能力。

5.简述低渗透油藏整体压裂设计的基本思路。

答(1)低渗透油藏整体压裂设计是以油藏—人工水力压裂裂缝—油水井所组成的系统为研究对象，以获取最大的油藏开发净现值或原油采收率为目标，其设计思想是将具有不同缝长与裂缝方位的人工水力裂缝设置于低渗透油藏中，运用现代油藏数值模拟技术和经济模型，预测油藏在不同井网和开发时期的产油量，注水量，采收率及其经济效果，应用水力压裂模型和压裂经济评价模型优化压裂工艺参数和计算其成本，并根据技术经济综合评价结果优化裂缝参数和方位，以实现油田开发的高水平，高效益。

6.简述稠油注蒸汽开采机理。

答(1)降粘作用。 (2)热膨胀作用。 (3)岩石渗流物性改变的作用。 (4)蒸汽的蒸馏作用。 (5)蒸汽对矿物及孔隙结构的影响。 (6)蒸汽使自渗吸作用加强。

7.简述油田开发总体建设方案中采油工程方案设计的作用。

答(1)实现油田开发指标和原油生产计划的工程技术保证。 (2)评价油藏工程方案的适应性和可操作性。 (3)结合地面工程设计与建设方案，衔接油藏工程及地面工程，起到承上启下的作用。 (4)是油田开发总体建设方案的重要组成部分和总体方案实施核心。

8.简述油田注水过程中对注水水质的基本要求。

答(1)水质稳定，与油层流体相混不产生沉淀。(2)水注入地层后不使粘士矿物产生水化膨胀或剥离运移。(3)悬浮物符合水质标准要求，以防堵塞注水井渗滤面及渗流孔道。(4)对注水管网和设施腐蚀性小。

9.简述油田生产的动态监测的作用。

答(1)了解油田开发过程中油，气，水等各相流体在油藏中的分布及其运动规律。(2)掌握油藏和油，水井的生产动态及其设备工况。(3) 评价工程技术措施的质量与效果。

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10.试分析影响酸岩复相反应速度的因素。

答：酸液或岩石类型不同，油层温度与压力不同，岩石的物理化学性质不同都能影响。 (1)碳酸盐岩裂缝性油藏的非均质性，导致酸液在地层的流动状态变得复杂，酸岩反应速度性，温度，压力升高促使反应速度更快。(2)泡沫酸能降低酸岩反应速度。(3)乳化酸在高温高压条件下，有良好的缓速性能。

11.简述采油工程方案设计的基本要求。

答(1)充分应用油藏地质研究和油藏工程提供的基本资料，以之作为主要的设计依据。(2)重点论证本油田(设计对象)开发的主要问题，基本工艺和关键技术。(3)结合油藏特点开展必要的室内和现场工艺实验，并充分借鉴同类油田的经验。(4)采用先进的理论和设计方法，进行科学论证和方案的优选。(5)编制的方案应具有科学性，完整性，适用性，可操作性和经济性。

12.简述采油工艺方案设计的主要内容。

答(1)依据地质研究，油藏工程研究，油井生产条件分析等结果确定采油方式选择原则和要求，准备采油方式选择所需要的基础资料。 (2)油藏或区块油井产能预测与分析预测油田不同开发阶段各类油井的产液或产油指数及各类油井产能随时空的变化规律。 (3)油井生产动态模拟 a。根据地面生产和油藏地质条件及各种采油方式的适用范围，初步确定可供选用的采油方式。 B。根据初选结果，建立各种采油方式的油井生产动态模拟器，主要包括自喷，常规有杆泵，潜油电泵，水力活塞泵，气举等采油井生产动态模拟器。 C。应用油井生产动态模拟器计算区块或油井采用不同采油方式，在保持一定油藏压力水平，不同采液指数和不同含水阶段的最大产量图版及工况指标。 D。预测不同采油方式下的油井最大产量。 (4)采油方式综合评价与决策，在应用油井生产动态模拟器确定出不同采油方式在不同含水阶段的生产技术指标的基础上，综合考虑经济，管理和生产条件等因素后，对不同采油方式作出评价与决策。 (5)采油工艺方案的编制，根据采油方式综合评价与决策的结晶，选定各类油井应用的采油方式，确定其工艺参数和设备类型，规格，数量与性能，设计配套的管柱结构，进行强度校核，编制采油工艺方案，提出采油方式选择结论及实施建议，并从技术和经济两个方面对油藏工程方案提出修正或选择等反馈建议。

13.简述射孔完井工艺参数的设计步骤。

答(1)建立各种储层和产层流体条件下射孔完井产能关系数学模型，获得各种条件下射孔产能比定量关系，(2)收集本地区，邻井和设计井有关资料和数据，用以修正模型和优化设计， (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)计算各种弹压实损害系数。(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。

15、简述采油工艺方案设计的主要内容。

答：采油工艺方案设计的主要内容包括：完井工程设计、注水工程设计、采油方式优选、油层改造、配套工艺设计及动态监测等组成采油工程方案的主体。P2

16、简述稠油注蒸汽开采机理。

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答：稠油注蒸汽开采包括蒸汽吞吐和蒸汽驱两种方法，能过大量的热量带入地层，从而降低原油粘度，提高原油的流动能力，改善开采效果。1)降粘作用：可增加油层的温度，改变地层原油的物性，降低地层粘度。2)热膨胀作用;3)岩石渗流物性改变作用;4)蒸汽的蒸馏作用;5)蒸汽对矿物及孔隙结构的影响;6)蒸汽使自吸作用加强。P243-244

17、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)外来流体与储层岩石矿物有配造成的伤害，如注水过程中的粘士膨胀。 (2)外来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)固相颗粒堵塞引起的伤害，如注入水中固体颗粒造成的地层堵塞。

18、简述稠油注蒸汽开采机理。

答(1)降粘作用。 (2)热膨胀作用。 (3)岩石渗流物性改变的作用。 (4)蒸汽的蒸馏作用。 (5)蒸汽对矿物及孔隙结构的影响。 (6)蒸汽使自渗吸作用加强。

19、简过影响油井结蜡的主要因素(试分析影响油井结蜡的主要因素)

答(1)原油的性质及含蜡量。油井结蜡的内在因素是因为原油中溶解有石蜡，在其它条件相同的前提下，原油中含蜡量越高，油井就越容易结蜡。另外，油井的结蜡与原油组分也有一定的关系，原油中所含轻质馏分越多，则蜡的初始结晶温度就越低，保持溶解状态的蜡就越多，即蜡不易出。实验证明，在同一含蜡量的原油中，含轻质成分少的原油，其中的蜡更容易析出。(2)原油中的胶质，沥青质。实验表明，随着胶质含量的增加，蜡的初始结晶温度降低，这是因为，胶质为表面活性物质，它可以吸附于石蜡结晶的表面，阻止结晶体的长大。沥青质是胶质的进一步聚合物，它不溶于油，而是以极小的颗粒分散于油中，可成为石蜡结晶的中心，对石蜡结晶起到良好的分散作用。根据观察，由于胶质，沥青质的存在，使蜡晶分散得均匀而致密，且与胶质结合的紧密，但有胶质，沥青质存在时，在壁管上沉积的蜡的强度将明显增加，而不易被油流冲走，因此原油中的胶质，沥青质对防蜡和清蜡既有有利的一面，也有不利的一面。(3)压力和溶解气。 在压力高于饱和压力的条件下，压力降低时，原油不会脱气，蜡的初始结晶温度随压力的降低而降低，在压力低于饱和压力的条件下，由于压力降低时原油中的气体不断脱出，气体分离与膨胀均使原油温度降低，降低了原油对蜡的溶解能力，因而使蜡的初始温度升高。 在采油过程中，原油从油层向地面流动，压力不断降低，在井筒中，由于油流与井筒及地层间的热交换，油流温度也降低，当压力降低到饱和压力时，使有气体脱出。降低了原油对蜡的溶解能力，使初始结晶温度提高，同时气体的膨胀，发生吸热过程，也促使油流温度降低，从而加重了蜡晶的析出和沉积。(4)原油中的水和机械杂质。 原油中的水和机械杂质对蜡的初始结晶温度影响不大。但是原油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶核心，而促使石蜡结晶的析出，加剧了结蜡过程。油井含水量增加，结蜡程度有所减轻其原因包括：一是水的比热大于油，故含水后可减少液流温度的降低，二是含水量增加后易在管壁形成连续水膜，不利于蜡沉积于管壁。(5)液流速度，管理粗糙度及表面性质。 油井生产实践证明，高产井结蜡情况没有低产井严重，这是因为在通常情况下，高产井的压力高，脱气少，蜡的初始结晶温度低，同时液流速度大，井筒流体流动过程中热损失小，从而使液流在井筒内保持较高的温度，蜡不易析出，另一方面由于液流速高，对管壁的冲刷能力强，蜡不易沉积在管壁上。但是随着流速的增大，单位时间内通过管道某位置的蜡量增加，加剧了结蜡过程，因此，液流速度对结蜡的影响有正反两个方面的作用。 管材不同，结蜡量也不同，显然管壁越光滑，蜡越不容易沉积，根据有关表面性质对结蜡影响的研究，管壁表面的润湿性对结蜡有明显影响，表面亲水性越强越不易结蜡。

20、简述负压射孔完井的负压值设计要求。

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高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。P95-96

四、论述题(共25分)

1.试分析影响油井结蜡的主要因素。(5分)

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答(1)原油的性质及含蜡量。 油井结蜡的内在因素是因为原油中溶解有石蜡，在其它条件相同的前提下，原油中含蜡量越高，油井就越容易结蜡。另外，油井的结蜡与原油组分也有一定的关系，原油中所含轻质馏分越多，则蜡的初始结晶温度就越低，保持溶解状态的蜡就越多，即蜡不易出。实验证明，在同一含蜡量的原油中，含轻质成分少的原油，其中的蜡更容易析出。(2)原油中的胶质，沥青质。

实验表明，随着胶质含量的增加，蜡的初始结晶温度降低，这是因为，胶质为表面活性物质，它可以吸附于石蜡结晶的表面，阻止结晶体的长大。沥青质是胶质的进一步聚合物，它不溶于油，而是以极小的颗粒分散于油中，可成为石蜡结晶的中心，对石蜡结晶起到良好的分散作用。根据观察，由于胶质，沥青质的存在，使蜡晶分散得均匀而致密，且与胶质结合的紧密，但有胶质，沥青质存在时，在壁管上沉积的蜡的强度将明显增加，而不易被油流冲走，因此原油中的胶质，沥青质对防蜡和清蜡既有有利的一面，也有不利的一面。(3)压力和溶解气。 在压力高于饱和压力的条件下，压力降低时，原油不会脱气，蜡的初始结晶温度随压力的降低而降低，在压力低于饱和压力的条件下，由于压力降低时原油中的气体不断脱出，气体分离与膨胀均使原油温度降低，降低了原油对蜡的溶解能力，因而使蜡的初始温度升高。 在采油过程中，原油从油层向地面流动，压力不断降低，在井筒中，由于油流与井筒及地层间的热交换，油流温度也降低，当压力降低到饱和压力时，使有气体脱出。降低了原油对蜡的溶解能力，使初始结晶温度提高，同时气体的膨胀，发生吸热过程，也促使油流温度降低，从而加重了蜡晶的析出和沉积。(4)原油中的水和机械杂质。 原油中的水和机械杂质对蜡的初始结晶温度影响不大。但是原油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶核心，而促使石蜡结晶的析出，加剧了结蜡过程。油井含水量增加，结蜡程度有所减轻其原因包括：一是水的比热大于油，故含水后可减少液流温度的降低，二是含水量增加后易在管壁形成连续水膜，不利于蜡沉积于管壁。(5)液流速度，管理粗糙度及表面性质。 油井生产实践证明，高产井结蜡情况没有低产井严重，这是因为在通常情况下，高产井的压力高，脱气少，蜡的初始结晶温度低，同时液流速度大，井筒流体流动过程中热损失小，从而使液流在井筒内保持较高的温度，蜡不易析出，另一方面由于液流速高，对管壁的冲刷能力强，蜡不易沉积在管壁上。但是随着流速的增大，单位时间内通过管道某位置的蜡量增加，加剧了结蜡过程，因此，液流速度对结蜡的影响有正反两个方面的作用。 管材不同，结蜡量也不同，显然管壁越光滑，蜡越不容易沉积，根据有关表面性质对结蜡影响的研究，管壁表面的润湿性对结蜡有明显影响，表面亲水性越强越不易结蜡。

2.结合油田生产实际，试写出采油工程方案框架中所涉及的某一单项工程技术的工艺设计步骤。(10分)

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可行性报告.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,提高经济效益.(2)从能量平衡出发,评价经济上是否合算.储层表面润湿性分析: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:

全油田平注水量:

根据以上方法可以预测全油田不同含水期的注水量.

3.吸水能力预测:可采用以下几种方法(1).根据油藏工程数值摸拟结果,它可得到不同开发阶段注水井在非外部因素(储层损害,增注措施)影响下的吸水能力的变化,(2).利用试注的指示曲线确定吸水能力.(3)利用渗流力学的简化方法近似地预测吸水能力.(4)通过油井试采期间的挤注措施(酸化,压裂)资料加以处理来估计吸水能力.

4.注水压力预测.(1)应用试采期间的试数据,利用不同时期吸水指数和预测注水量来求出注水压力,并分析确定油藏不同类型注水井的注入压力.(2)利用试油,试采取得的采油指数估算吸水指数,用井口注水压力=

的公式预测注水压力,并分析确定油藏不同类型注水井的注入压力.(3)借用类似油藏的吸水指数或用经验系数估计吸水指数,按上式预测注水压力.

5.注水温度设计.根据注水井井底温度应高于原析蜡温度或凝固点温度的原则确定最低注水温度.

6.注入水质及质量要求.(1)注入水质评定.(2)注入水质的质量要求,包括悬浮物颗粒直经的确定,悬浮固体含量的确定,油量指标,腐蚀速度的确定,腐生菌含量的确定,硫酸盐还原菌数量的确定,溶解氧含量的确定,水中游离CO2的确定含铁量的确定.(3)对特殊油藏,注入介质中加化学剂.(4)注水水源条件分析包括评价注水水源,注水水质推荐指标.中原油田一般采用采出水经过处理.

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3.论述低渗透油藏整体压裂改造工程方案设计的基本内容。(5分)

答(1)压前油藏综合评价。 这项工作是整体压裂方案设计研究的基础。通过对油藏地质，就地应力场，开发与完井条件的综合分析研究。为方案设计提供必需的油藏背景材料，采集并确认可靠的设计参数，为制定方案做好准备，列出不同参数组合的数组，使其能够覆盖油藏的整体特征。(2)压裂材料的评价优选。 压裂液和支撑剂是压裂需要的两项基本材料。对它们评价优选的需要是：必须与油藏地质条件和流体性质相匹配，最大限度地减少对储层和水力裂缝的伤害，必须满足压裂工艺要求，必须获得最大的压裂开发效果与效益。(3)整体压裂方案的优化设计。 依据上述两项研究结果，进行油藏整体压裂方案的设计工作。将具有一定支撑缝长，导流能力与方位的水力裂缝置予给定的油藏地质条件和开发井网(井网形式，井距，井数与布井方位)之中，借助水力裂缝，油藏和经济模型，使它们过到最佳的优化组合，并提出经努力可以实现的工艺措施，以保证油藏经整体压裂之后能够获得最大的开发和经济效益，对开发井网的优化结果要反馈给油藏工程方案和油田开发方案。(4)水力裂缝诊断。 水力裂缝诊断旨在使用多种测试技术确认方案实施后实际产生的裂缝的几何尺寸，导流能力与裂缝延伸方案设计的符合程度，目的是为评价压裂效益，提高完善方案设计提供依据，需要注意，至今裂缝诊断技术虽有多种方法，但无一被公认为是最可靠的，因此，这项工作需要在同一井层上，为同一目的进行不同的测试，经比较分析，确认它们的一致性与可信度。(5)压后评估。压后评估检验，分析方案实施后实际的效益与方案设计预计结果的符合程度。因此，应研究如何以更少的投入换取同一效果，或如何以同一投入换取更大的效益。如果方案设计与实际结果相差较大，则必须再从油藏综合评价出发，逐段逐项地找出症结所在，并修正完善。总之，这项工作既是油藏整体压裂的归结，又是它在新起点的开始。

4. 论述采油工程方案设计中储层敏感性评价实验的内容及其实验目的。(10分)

答：储层敏感性是指储层对可能造成损害的各种因素的敏感程度。储层敏感性评价主要是通过岩心流动实验，考察油气层岩心与各种外来流体接触后所发生的各种物理化学作用对岩石性质，主要是对渗透率的影响及其程度。此外，对于与油气层敏感性密切相关的岩石的某些物理化学性质，还必须通过化学方法进行测定，经便在全面，充分认识油气层性质的基础上，优选出与油气层配伍的工作液，为油气水井各项工程技术措施的设计和实施提供必要的参数和依据。

油气层敏感性评价实验有速敏，水敏，盐敏，碱敏，酸敏和应力敏评实验等。

(1)速敏：油气层的速敏性是指在钻井，采油，增产作业和注水等作业或生产过程中，流体与地层无任何物理和化学作用的条件下，当流体在油气层中流动时，引起油气层中微粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象。

速敏评价的目的：a.找出由于流速作用导致微粒运移从而发生损害的临界流速，以及找出由于速敏引起的油气层损害程度;b.为水敏， 盐敏，碱敏和酸敏等实验确定合理的实验流速提供依据。C.为确定合理的注采速度提供科学的依据。

(2)水敏：油气层中的粘士矿物在原始油藏条件下处于一定矿化度的环境中，当淡水进入储层时，某些粘士矿物就会发生膨胀，分散，运移，从而减小或堵塞地层孔隙和喉道，造成地层渗透率的降低，油气层的这种遇淡水后渗透率降低的现象称为水敏。

水敏的实验的目的是了解粘士矿物遇淡水后的膨胀，分散，运移过程。找出发生水敏的条件及水敏引起的油气层损害程度，为各类工作液的设计提供依据。

(3)盐敏：在钻井，完井及其它作业中，各种工作液具有不同的矿化度，当高于地层水矿化度的工作液滤液进入油气层后，可能引起粘士的收缩，失稳，脱落，当低于地层水矿化度的工作液滤液进入 油气屋后，则可能引起粘士的膨胀和分散，这些都将导致油气层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞，引起渗透率的下降从而损害油气层。 盐敏评价实验的目的是找出渗透率明显下降的临界矿化度，以及由盐敏引起的油气层损害程度。

(4)碱敏：地层水pH值一般呈中性或弱碱性，而大多数钻井液和水泥浆的pH在8~12之间，当高pH什流体进入 油气层后，促使粘士水化，膨胀，运移或生成沉淀物而造成的地层损害称为碱敏。 碱敏评价实验的目的是找出碱敏发生的条件，主要是临界pH值，以及由碱敏引起的油气层损害程度，为各类工作液的设计提供依据。

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(5)酸敏：油气层的酸敏性是指油气层与酸作用后引起的渗透率降低的现象。酸液进入油气层后，一方面改善油气层的渗透率，另一方面又与油气层中的矿物及地层流体反应产生沉淀并堵塞油气层的孔喉。因此，酸敏评价实验的本质是研究酸液与油气层的配伍性，为油气层基质酸化时确定合理的酸液配方提供依据。

(6)应力敏：考察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。它反映了岩石孔隙几何学及裂缝形态对应力变化的响应。

5.论述采油方式综合评价与决策的基本模式。(10分)

答(1)采油方式综合评价与决策系统的概念框架系统目标：在进行各种采油方式对该油田(或区块)适应性和完成油田开发总体方案中油藏工程设计产量指标的可行性分析的基础上，选择技术上可行，经济上合理的采油方式(组合)，并确定举升设备，操作参数和预测工况指标。 系统范围：从油藏或区块的整体范围出发，针对处于不同开发阶段的各类油井可能采取的举升系统。 系统环境(约束条件)：油藏地质特征和油藏工程设计的油田开发指标，油井与地面条件，举升设备工作参数指标的许用值。 系统组成：采油方式综合评价与决策是油田开发总体方案中采油工程方案的一个子系统，其组成如图所示：

(2)油井生产系统生产过程动态模拟。 建立油井生产系统动态预测模型和确定计算方法，应用节点分析方法预测和分析不同举升方式的油井生产动态指标。

(3)综合评价与决策。 建立包括经济，技术和管理等多因素多层次的综合评价体系和应用模糊评判方法进行综合评价的决策模型。

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第四篇：基于IC卡的电能收费系统的设计方案

基于IC卡的电能收费系统的设计方案 来源：中国一卡通网

[导读] 近年来，我国电力建设发展迅速，电网改造在有些地区已初步完成，用户不仅要求有电用，而且要求用高质量的电，享受到更好的服务。提高电力部门电费实时性结算水平，建立区域乃至全国统一的电力大市场已成为所有电力部门的共识。由此带来的对传统结算手段的改进。

关键词：智能电表IC卡

1 引言

近年来，我国电力建设发展迅速，电网改造在有些地区已初步完成，用户不仅要求有电用，而且要求用高质量的电，享受到更好的服务。提高电力部门电费实时性结算水平，建立区域乃至全国统一的电力大市场已成为所有电力部门的共识。由此带来的对传统结算手段的改进。

人工手工抄表工作量大，工作效率低，同时也容易出现混淆、错误，也容易导致用户与供电企业的纠纷。

鉴于此，目前市场上已出现无线(或者有线)抄表的电表和IC 卡电表。例如基于电力线载波的有线抄表系统、基于无线通信网无线抄表系统、基于GPRS/CDMA 的无线抄表系统、基于有线电视网络有线抄表系统和IC卡电表等。

2 已有电能收费系统的优缺点

2.1 基于电力载波的有线抄表系统

利用电力载波作为自动抄表系统的底层数据通道，可以充分利用已有的供电线路，无需单独架设通讯网络，也无须后续的通讯费用，经济且实用性强，采集所得的数据实时性较好，运行成本低，无疑是很方便的。但是用低压电力线作为传输信道还存在许多问题，首先电力线的干扰非常大，特别是在用户线路上，用户的家用电器、开关电源等产生的高次谐波，各种用电设备的通断产生的瞬时脉冲干扰和各种大功率开关器件的开关产生的宽频谱的驻波干扰等等。不同地方的线路特性可能完全不同，使用线路的种类及线路上的负荷情况都会对高频信号在电力线上的传输特性产生很大的影响，即使是同一段电力线路，其传输特性也会随各种电力负荷的变化而改变，这样影响了数据信号的远距离传送。其次线路在经历变压器的位置需要安装集中器;传输距离较长时，载波信号衰减严重，需要进行中继，这样增加了设备投资。

2.2 基于无线通信网的无线抄表系统

利用无线电波进行无线通信实现的自动抄表系统，对范围广、分布分散的电表采集器进行数据通信，是一种较好的选择。使用这种通信方式，安装调试方便。但是无线信号属于空中传输信号，现在各种无线信号繁多，相邻两个信道会产生相互干扰。

2.3 基于GPRS/CDMA的无线抄表系统

基于GPRS/CDMA 的无线抄表系统是利用GPRS/CDMA无线数传业务实现的远程自动集中抄表监控管理分析系统。由于它施工简便，性能可靠，自动化程度高，投资回报快，深受广大用户欢迎。但是基于GPRS/CDMA 的无线抄表系统需要一定的数据通信费用，这就增加了抄表系统的运行成本。

2.4 基于有线电视网络有线抄表系统

基于有线电视网络的居民集抄是利用已有的有线电视通信网络来实现居民集抄的一种集抄方案。

有线电视网作为现行有线电视普遍使用的通信机制，其提供的频带宽(可达1GHz)，等时服务性能好，支持全部现存的和发展的窄带和宽带业务，并为用户提供了廉价的以电为基础的终端设备，这可以使用户根据需要逐渐增加投资以加入某些新的通信业务，从而使有线电视网与其它网络环境相比在带宽、等时性、兼容性及投资方面占据了优势，成为目前实现多媒体通信最具竞争力的网络。基于有线电视网络的电表集抄系统是一种较理想的方案。但是利用有线电视网络进行抄表需要用户电表和有线电视网络之间建立数据通信，完成这种数据通信需要采集器和调制解调器等设备，这将增加抄表系统的成本。而且基于有线电视网络的居民集抄也需要一定的通信费用，这将增加抄表系统的运行成本。

2.5 IC卡电表

采用IC卡电表和采用传统的手工抄表相比有很多优势：

(1)有了IC卡电表，不需要麻烦人工抄表，有利于现代化管理。

(2)IC卡电表的使用避免人工抄表上门收费给客户带来的诸多不便，且历史购电数据均可以保存，便于客户查询。

(3)充分体现了电力的商品属性。实现了预付费功能，实行先买电后用电，客户可以根据自己的实际需要有计划地购电、用电，不会因欠费而发生滞纳金，增加不必要的开支。

(4)IC卡电表即解决了收费难的问题，也很好地解决零散居民客户、临时用电客户、经常欠费客户的收费问题。但目前的用户电卡，需要插到电表里或靠近电表将所购电量传递给用户电表，操作起来比较麻烦，特别在农村，电表一般装在几米高的地方，操作起来就更加麻烦。以上分析了有线和无线远程集中抄表系统和 IC 卡电表的优缺点。远程集中抄表是用于小区用户用电量的智能采集系统，采用远程集中抄表系统和采用传统的手工抄表相比有很多优势：

第一、远程集中抄表系统抄表速度快，抄收同时性好。

第二、远程集中抄表省时省力，大大减少了手工抄表所用的人力物力。

第三、有利于消除人工抄表的误差。

第四、可实现分时电价统计，时段电量控制。

第五、可远程控制通断，实现预付费管理功能。

但是远程集中抄表要借助通信网络才能完成，新建通信网络投资较大，而借助已有通信网络则需要缴纳一定的通信费用，导致远程集中抄表系统运行成本较高。 IC 卡电表不需要借助任何通信网络也不需要缴纳任何的通信费用，系统投资少运行成本低。但目前的IC 卡电表，需要将用户电卡插到电表里或靠近电表才能将所购电量传递给用户电表，操作起来比较麻烦，特别在农村，电表一般装在几米高的地方，操作起来就更加麻烦。为了解决远程集中抄表系统网络投资较大、运行成本较高，而IC 卡电表操作比较麻烦的问题，提出了一种基于IC卡的电能收费系统的设计方案。

3 本设计方案涉及到的主要技术

本方案涉及到电力载波通讯技术，故首先介绍一下：电力载波通讯即PLC，是英文Power line Communication的简称。电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。

4 设计方案

4.1 本设计的总体方案

本方案的总体设计思路：生产一种IC 卡接口装置放在用户家中，该装置和用户电表之间可以通过有线、无线或电力载波进行数据通信。用户将IC卡插入或靠近IC卡接口装置，该装置可以将用户所购电量等数据传递给用户电表，而用户电表内的剩余电量等数据也可以通过该装置传递给IC卡。

4.2 用户电表的组成

用户电表的组成：传统的IC 卡电表内部由基表，主控单片机芯片，数码显示，继电器开关，ESAM 安全模块和IC卡接口组成。本设计方案用户电表的组成和传统的IC 卡电表没有什么两样，只是将IC 卡接口电路分离出来，增加一个通信接口用来和IC 卡接口装置通过有线、无线或电力载波进行数据通信。这样做可以多块电表共用一条线路或共用一个无线收发模块或电力载波收发模块。也可以不用通信接口而将无线收发摸块(无线调制解调模块)或电力载波收发模块(电力载波调制解调模块)置于用户电表内部，用无线或电力载波和IC卡接口装置进行数据通信。这样做每块电表都要安装一个无线或电力载波收发模块。

4.3 IC卡接口装置的组成

IC卡接口装置的组成：IC卡接口装置主要由IC卡接口电路、主控单片机芯片、数码显示、操作按键、通信接口或无线收发模块或电力载波收发模块等组成。用通信接口可以实现IC 卡接口装置和用户电表之间的有线数据通信，用无线收发模块可以实现IC 卡接口装置和用户电表之间的无线数据通信，用电力载波收发模块可以实现IC 卡接口装置和用户电表之间的通过电力载波的数据通信。因为IC 卡接口装置和用户电表的距离一般比较近，所以无论用有线、无线还是电力载波都比较简单可靠，成本也比较低。

4.4 收费功能的实现

收费功能的实现：用户在供电部门交款购买，所购电量在售电机上被写进用户电卡，用户将用户电卡(IC 卡)插到或靠近IC卡接口装置，通过IC卡接口装置将用户所购电量等数据传递给电表，同时用户电表将表内剩余电量等数据通过IC卡接口装置传递给IC卡 (用户电卡)，用户电卡经多次加密可以保证用户可靠的使用。当所购电量用完后，表内继电器将自动切断供电回路。这种方式对长期固定用户比较适用，而对流动性较强的临时性用户应采用以下方式比较方便。用户在供电部门交款购买，所购电量在售电机上被写进用户电卡，用户将用户电卡(IC卡)插到IC卡接口装置上，用户电卡和用户电表通过IC 卡接口装置进行数据通信，将用户所用电量从用户电卡中扣除，而剩余电量保留在用户电卡中。这对流动性较强的临时性用户特别适用，他们可以拿着用户电卡中的剩余电量到别的地方继续使用，或到供电部门换成现金。以上两种方式各有优缺点具体采用哪种方式需要根据实际情况而定。本设计方案所论述的收费系统无需借助任何通信网络，投资少运行成本低。而且IC 卡接口装置放在用户家中，用户操作起来非常方便。比较适合用于居民小区，特别适合用于农村用电户。本设计方案也可以用于水、气、暖的收费系统，实现一机多用一卡多用，给用户提供了极大的方便。本收费系统经济且实用性强，可长期稳定运行。是电能收费系统比较理想的收费方案。

第五篇：凌华工业PC在中石化加油IC卡工程中的应用

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作者：不详

供稿单位：ADLINK—凌华科技(中国)有限公司

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阅读人次：

发布时间：2003-6-6

应用领域： 油气储运 石化

[摘要]：

[关键词]： 电机 流量计 工控 步进电机

荣获“2003年度工控及自动化领域优秀典型应用”有奖评选活动

二等奖

专家点评：

作者在阐述了工业PC与商用PC区别的基础上，介绍了他们所承担的石化加油IC卡工程的需求，给出了该加油IC卡系统的体系结构、管控PC硬件的解决方案。特别值得提出的是，该系统采用了国内的整机产品既保证了系统可靠性，又便于使用和维护;同时，系统还覆盖了北京、海、福建、江苏、山东、广东等重要省市以及远离城市或位于山区的偏加油站约25000余座，影响深远，是一个优秀的应用案例。但需要指出

是，作为论文，不应加入很多商业的内容，例如最后一段介绍凌华公司显得画蛇添足了。 写作心得：

中国石化加油IC卡工程是一个跨平台、范围广、涉及面宽的全国性系建设工程，也是一个顺应"信息化带动产业化"发展趋势的新项目。中石经过对多家工业PC厂家的多方位考察，凌华工业PC的性价比和服务终赢得了中石化的信赖。

自2002年5月开始，此工程已陆续在京、沪、闽、苏、鲁、粤等经济

达省市实施，其管控PC绝大部分用的是凌华的工业PC。作为一项有阔市场前景和技术推广价值的应用，希望这篇文章推动其快速发展。

关键词: 加油IC卡工程 管控PC 高可靠性

内容简介：本文介绍了中石化加油IC工程，工业PC与商用PC的区别。最后就凌华科技的工业PC在中石化IC加油卡工程中的应用做了阐述。

一.中国石化加油IC卡工程背景和项目简介：

中国石化加油IC卡工程是一个跨平台、范围广、涉及面宽的全国性系统建设工程。中国石化股份有限公司应对不断提高的服务需求、顺应“信息化带动产业化”的技术发展趋势，利用先进的电子信息技术，以IC卡为载体，实现了中国石化成品油零售系统的改造。通过工程的建设，在中国石化辖域的所有加油站内实现“一卡在手，各地加油”的目标。以IC卡这一现代支付工具取代传统的现金、油票等结算方式，在加油站安装加油站管理控制了系统，实现成品油零售业务的电子支付和交易数据的自动采集;提高加油站经营管理的科技含量和服务水平，从而进一步提高工作效率，降低成本，增强抵御市场风险的能力。中国石化加油IC卡工程将覆盖中国石化股份有限公司所属的20个省(自治区、直辖市、计划单列市)石油分公司，260余个地市级公司，1300余个县级公司的25000余座加油站。

中国石化加油IC卡系统在设计上采用了4层结构，即总公司级(包括中国石化管理总中心和中国石化数据交换总中心)、省级、地级以及各业务终端(包括县级管理终端、加油站、发卡网点等)。中石化在前期将整个规划为：

系统拓朴图说明：

加油站：是中国石化成品油零售业务的发生地，直接面向客户提供加油服务。

发卡网点：为用户提供开户、发卡、充值、圈存、挂失、查询等服务。

地级前置系统：在发卡网点和加油站与省级数据中心提供数据转发功能。

省级数据中心：建立用户账户，进行加油卡交易的清分、清算，是业务管理和数据处理核心。

中国石化总中心：负责对加油卡异地交易的清分和争议的仲裁，对基于加油IC卡交易系统的零售业务进行管理

省级管理中心：对省级石油公司所属加油站的零售业务进行管理。

地级管理中心：对地(市)级石油公司所属加油站的零售业务进行管理。

县级管理终端：对县级石油公司所属加油站的零售业务进行管理。

二.中石化对管控PC硬件的要求

整个加油IC卡工程中的25000个加油站都将配置一台管控PC做为业务终端。管控PC负责日常IC卡加油的数量和金额统计，交易票据的打印，加油机监控，每日将销售交易发往省数据中心，并将下载全国IC卡用户的账户管理信息和最新油价等。以下是管控PC功能示意图：

加油站的管控PC起着非常重要的作用，一旦管控PC发生故障，加油站的正常运行将受到影响。中国石化的25000余个加油站分布比较分散，大部分加油站远离市中心，很多油站位于山区，一旦管控PC发生故障，维修更换会非常麻烦。因此，中国石化对管控PC的首要要求是系统的可靠性。其次，加油机通过串口与管控PC相连，加油站的加油机数目从2个到30余个不等，因此要求管控PC具有较强的功能扩展性。为了保证管控PC系统的稳定运行，中国石化选用了Turbolinux Data Server做为管控PC的操作系统，因此要求管控PC在硬件上与Turbolinux完全兼容，并且能够流畅运行。

在管控PC设备选型之初，共有10余家商用PC和工业PC厂家参与选型。经过多方比较，中石化最终将管控PC定为工业PC。工业PC在提高系统可靠性方面做了许多特殊设计，它的可靠性大大优于商用PC。下面是商用PC的系统结构图：

这种结构我们称之为大主板结构，这种结构非常不适合现场使用和维护要求。主板上集成了南北桥控制芯片等有源器件。有源器件相比于电容电阻等无源器件容易损坏。一旦母板损坏，进行更换会非常麻烦：现场维护人员首先需要拔掉主板上的所有数据线、之后需要拔出插在主板上的所有外围卡片，如网卡，显卡等，最后需要将固定主板的螺钉一一卸掉，才能将主板拆下。换上一个新主板还要一一重复上述过程。这样更换一个损坏的主板，需要花30分钟时间。这样长的MTBF(平均故障维护时间)对于加油站实际使用是不允许的。另外，商用PC对系统的防震没有做特殊设计，在周围存在振动干扰的场合，很容易出现硬盘损坏和卡片跳出的故障。硬盘一旦损坏，一天的交易数据将全部丢失。

相对于商用PC，工业PC在结构上做了很大改进，以下是工业PC的结构示意图：

工业PC的主板做成插卡的形式，插在无源底板(passive backplane)上。无源底板上只有ISA，PCI总线接插件以及电容电阻等无源器件，因此无源底板损坏的概率非常低，通常无更换之忧。如果主板损坏，只需要将主板拔出即可。因此系统的MTBF时间大大缩短。此外系统的主板和外围卡有专门的固定压条，防止板卡跳出。硬盘驱动器具有硬盘避振架和减震橡胶垫，能减轻振动对硬盘的损坏。为了使工业PC能可靠工作在高粉尘环境下，在工业PC的前面入风口，具有可更换的防尘网。如下图所示：

防尘网设计能有效防止灰尘进入机箱。

三、 凌华的中石化管控PC硬件解决方案

在决定将管控PC硬件平台定为工业PC后，中石化用对国内包括凌华在内的7家工业PC厂家进行了考察，经过多方面考察，凌华工业PC最终以高质量、高性价比的特性获得中石化的信赖。

凌华科技非常重视中石化加油IC工程。在中石化合作之初，凌华科技充分研究了加油站现场应用对管控PC的可靠性等方面要求，从多方面入手增强凌华工业PC的系统可靠度，提出了如下硬件解决方案 1. 主板

工业主板是管控PC的核心，综合考虑速度和可靠性要求，凌华科技为管控PC配置了一块PIII等级的工业主板NuPRO-760。NuPRO-760的MTBF时间长达19万小时。对于系统长期运行而言，CPU风扇是一个故障隐患。通常CPU风扇只能连续运行2年左右时间，在多粉尘情况下寿命会更短。NuPRO-760可以支持VIA 的低功耗C3处理器。使用VIA低功耗C3处理器时，用散热片就可以满足CPU散热要求。这样可以大大提高系统可靠性。

2.RAID卡

加油站的管控PC在日常使用中会涉及到大量数据保存的问题，这些数据包括油价、加油数量，加油客户数据等。一旦数据损坏，将会造成严重后果。但硬盘属于易损件，很容易因为振动、冲击等原因而损坏。为了确保系统数据的安全性。在凌华的管控PC中配了一块Promise SMA RAID卡。Raid卡将两个同样规格的硬盘组成Raid 1(磁盘镜像)。这样，在一个硬盘损坏的情况下，管控PC依然能正常操作。

3.工业电源

市电供电不稳定是导致计算机损坏的重要原因。在郊区、农村等地，供电网存在电压过高过低或浪涌电压等情况。这会导致计算机不能启动或电源被击穿。凌华科技为管控PC配置的电源为宽范围工业电源，在外部电压范围为85V~265V的环境下也能正常工作。 4.电磁兼容

电磁兼容性也是一个重要环节。电磁兼容测试包括CE,FCC等。凌华管控PC在国家电磁测试中心达到FCC A级标准、在去年四月，我公司即将工控机产品交付国家电子计算机质量监督检测中心进行监测。通过了中石化IC卡加油管控机——电磁快速瞬变脉冲群抗扰度检验的A级指标。即峰值在正负2000V电压，重复频率为5KHZ的条件下工控机正常工作(国家生产许可证检测要求为正负1000V电压)。为工控机入围中石化项目做了技术指标方面的认证。 5.系统的扩展性

凌华管控PC具有4个PCI槽和7个ISA槽，完全可以满足以后系统功能的扩展要求。

凌华科技拥有多条整机生产线，整机生产通过国家微机生产许可证和3C认证。为了保证整机的可靠性，<