油水井增产增注技术

1《油水井增产增注技术》综合复习资料一、名词解释1.端部脱砂技术是阻止裂缝的延伸，同时让缝扩张（增加缝宽）并被充填。大量支撑剂在缝前缘趁机，阻止缝进一步延伸时产生端部脱砂。因此，整个处理方法可以明显分为两个阶段：造缝阶段和缝拓宽、充填阶段。2.脉冲放电:井下放电技术是在充满水或油水混合物的井里产生一定频率的高电压脉冲电波对地层激发周期性压力（放电瞬时压力可达50MPa）和强电磁场，利用产生的空化作用解除油层污染，并对地层造成微裂缝，其影响半径可达0.5~10.0m，从而达到解堵、增产增注的目的。3.水力振荡增产技术就是利用振动原理处理油层的技术。其基本原理是：以水力振动器作为井下震源下至处理井段，地面供液源按一定排量将工作液注入振动器内，振动器依靠流经它的液体来激励、产生水力脉冲波，对油层产生作用，实现振动处理油层。4.SAGD技术是在接近油柱底部油水界面以上钻一口水平生产井，蒸汽通过该井上方与前者相平行的第二口水平井或一系列垂直井持续注入，从而在生产井上方形成蒸汽室。蒸汽在注入上升过程中通过多孔介质与冷油接触，并逐渐冷凝，凝析水和被加热的原油在重力驱替下泄向生产井并由生产井产出，即利用油层内高干度蒸汽与重油、水的密度差，不断扩大蒸汽腔、加热油层，使重油依靠重力下泄入生产井。5.测试压裂:在逐步测试确定缝扩张压力和缝闭合压力上限后，采用测试压裂以更改或重新设计HPF处理方案。这个测试的关键时处理前的诊断测试。6.防砂压裂是指不进行井内砾石充填，单纯靠压裂作业起到防砂和解堵增产的作用。7.视粘度被定义为剪切应力与剪切速率的比值8.流体效率（流动效率？）:在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害，通常可以用流动效率来衡量这种伤害程度的大小9.空化现象:一定频率的震动波会使液体中原有的或新生的气泡产生共振。在波的稀疏阶段，气泡迅速膨胀；在波的压缩阶段，气泡又很快破灭。在破灭的瞬间，气泡内部温度可高达几千摄氏度，压力达到几千大气压（1atm=101.325kpa），在破灭过程中所产生的加速度是中立加速度的几十倍，这种现象就是“空化现象”。10.裂缝净压力:是裂缝内任一点压力与闭合压力之差11.液电效应:液体介质中高电压大电流脉冲放电时随产生的热、光、力、声学等物理效应的总称。它的物理本质是能量的高速转换，即电能通过放电方式直接转换成热、力、光、声等其他形式的能量。12.基质酸化是指在低于岩石破裂压力下将酸注入地层孔隙（晶间、孔穴或裂缝）。基质酸化的目的是使酸大体沿径向流入地层。13.压裂酸化是在足以压开地层形成裂缝或张开地层原有裂缝的压力下，对地层挤酸的一种工艺。14.无因次裂缝导流能力:裂缝的渗透率和平均缝宽的乘积，无因此导流能力的大小，基本代表裂缝实际导流能力和地层自然渗透能力的差异大小。15.216.MEOR:利用微生物及其代谢产物来增加石油的产量，这种技术被称为微生物提高石油采收率技术（MEOR）17.自激振荡:自激声谐振空化射流的基本原理是当稳定流体通过喷嘴谐振腔的出口收缩断面时，产生自激压力激动，这种压力激动反馈回谐振腔形成反馈压力振荡18.裂缝净压力:净压力是裂缝内任一点压力与闭合压力之差19.复合压裂技术是油、水井压裂时，在一个作业周期内先进行高能气体燃爆压裂，随后再实施水力压裂的过程。20.高能气体压裂是一种独特的油气井增产新工艺，亦称爆燃压裂、可控脉冲压裂、燃气化学处理或多缝压裂。它既不同于爆炸压裂，又区别于水力压裂。21.压裂充填防砂是指端部脱砂压裂和砾石充填的结合，既要在地层压开并充填支撑裂缝，又要在井底进行绕丝筛管砾石充填。作业可分一次或两次完成。主要用于井底污染较严重、目的层松软、出砂严重的情况。二、简答题1.简述水力压裂、爆炸压裂、高能气体压裂三种方法的主要不同点，并画出其压裂施工压力曲线示意图。不同点：水力压裂技术：形成单一裂缝、裂缝方向受地应力控制，而且水力裂缝可能沿着与地层垂直的方向延伸，进入非目的曾，例如水层。爆炸压裂：增压速度极快，气体生成量较少，地层裂缝来不及扩张和延伸，大部分能量消耗在井壁岩石的破碎上，爆炸的高压可能超过岩石的屈服应力，且会产生对井眼的严重伤害。高能气体压裂：使用是火药，火药的燃烧速度虽然较炸药慢，但火药燃烧造成的升压速率比水力压裂还是要快得多，随着井筒内升压速率的增高，在井附近不仅在垂直最小地应力方向产生两条缝，而且产生多条径向缝，在离井筒较远处，这些径向缝仍按最大主应力方向延伸。压裂类型升压时间/s峰值压力/MPa作用时间/s裂缝范围/m作用结果爆炸压裂10-7~10-6〉10410-7~10-610-2~10-1井眼破坏，有无数细小裂缝，具有压实效应高能气体压裂10-310210-2~10-1100径向多条裂缝水力压裂101~102101103~104101~102对称单一裂缝压力图见P122最上面2.简述中高渗油藏开发的问题及压裂后的效果。存在的问题：P61倒数第二段压裂后的效果：P62第三段3存在的问题：高渗层的高滤失性和砂岩未胶结问题，所以具有足够大的宽及必要的支撑剂体积的平面裂缝的出现和延伸很难产生。此外，即使造缝成功并填砂支撑，这样的裂缝结构也不能满足中高渗油藏需要有高导流能力（宽度）的要求。压裂后的效果：高深压裂常产生负表皮效应，其绝对值比低渗透油藏获得的表皮效应值小得多，然而，在许多处理后的油井中测试为正表皮效应，这种影响通常归因于裂缝表面伤害，这种伤害由流体过量滤失引起。3.简述高压水射流井筒清洗工具组成及作用。整套工具由油管、井下多级过滤器、扶正器、阻尼器、高压水射流发生器等组成。作用：过滤器：清除水中的杂质和油管内壁上的污垢单向阀：只允许流体单向流动扶正器：保证旋转水射流发生器在井眼中心旋转旋转脉冲喷头：喷射高压水射流冲击地层的堵塞物。4.和简述提高水力压裂裂缝导流能力的方法及压裂后返排的目的。提高裂缝导流能力方法包括：（1）增加支撑剂浓度以产生较宽的裂缝；（2）用较大尺寸的支撑剂以产生一个渗透率更高的缝；（3）改变支撑剂类型以获得更高强度等压裂后返排的目的是为了防止压裂液及其残渣对地层造成污染降低裂缝导流能力。5.某有杆抽油机井生产产量很低，写出分析油井低产原因的方法一、地层为低渗透油藏，基质内流体流动能力差方法：水力压裂，形成高导流能力的裂缝二、地层伤害：（砂岩和碳酸盐岩）在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害。方法：利用酸化技术或是压裂酸化技术，对地层进行解堵。对于碳酸盐岩，其酸化技术在P104砂岩油藏的酸化技术在P105三、油粘度过高，不容易流动方法：注蒸汽热采、火烧油层、稠油出砂冷采、化学法开采、微生物方法开采等等。6.说明水力压裂所用的设备、压裂过程及压裂技术的新进展。设备及压裂过程：P3新进展：P52（五种技术）设备：（1）储罐：用来制备和储存压裂液（2）压裂泵车：其作用是将压裂液升压并送入井中。（3）混砂车：其作用是将压裂液与支撑剂混合（4）运砂车：其作用是将压裂施工所需的支撑剂运到井场。（5）管汇车：用于压裂作业时多台联机作业车辆之间的高压、低压管线连接，并可吊装运输各种配套的高压、低压管汇及连接管线，车上装有液压吊臂，吊装简单方便。（6）仪表车（压裂指挥车）：它是压裂机组的指挥中心和数据采集、分析中心，可以同时操纵6~8台压裂车联机作业。4（7）其他车辆：为了防止施工中出现意外，通常需要消防车、救护车；为了保证深井压裂的成功实施而不损坏油井，在采用油管压裂时井下装有封隔器，通常需要水泥车以平衡油套环空的压力。过程：（1）选井选层：根据油层特性、油井开采情况选择压裂的井层。（2）压裂设计：根据油层的基本情况进行压裂参数设计，并结合井和地面设备等情况作出施工设计书。（3）施工前准备：主要包括有井测试、井场的平整、压裂液的配置、井口设备的更换与安全保护等（4）压裂施工：包括将压裂施工设备按设计要求在井场摆放好，开始测压，打前置液、携砂液、顶替液，关井等施工，不同井有不同的设计要求。（5）反排：反排是压裂的一项重要步骤，其主要目的是减少压裂液对油层的伤害。新进展：随着油田开发进入中后期，油藏开发难度增大，水力压裂技术的应用越来越受到人们的重视，并在此基础上，发展了许多新的技术：（1）端部脱砂压裂技术（2）重复压裂技术（3）复合压裂技术（4）泡沫压裂技术（5）水平井压裂技术7.简述高压水射流解堵井下工具的组成、工作原理。结构：整套工具由油管、井下多级过滤器、扶正器、阻尼器、高压水射流发生器等组成。工作原理：高压水旋转射流解堵技术，是利用井下可控转速的旋转自振空射流解堵装置产生的高压水射流直接冲洗炮眼解堵和高频振荡水力波、空化噪声（超声波）物理解堵。经一台400型水泥车加压的高压水，由油管进入多级过滤器，清除水中的杂志和油管内壁上的污垢。为保证旋转水射流发生器能在井眼中心旋转，在过滤器下部装有与套管直径相适应的扶正器。装有4个喷嘴的高压水射流脉冲发生器安装在油管下端，当高压水由油管经过滤器、阻尼器，到达水射流脉冲发生器的喷嘴后，高压水经过两个直喷嘴后产生强大的水射流直接冲击地层的堵塞物。地层除受很大的脉动冲击压力外，还受与其他解堵方法不同的剪切力作用，这样地层中的堵塞物在脉动冲击压力和剪切力的复合作用下，瞬间松动并脱离地层后经井筒反至地面。8.简述微生物产物及其作用。在油田开发中，利用微生物提高原油产量，即提高原油采收率，一般是使细菌在油层中发酵，把油层作为巨大的生物反应器，将选择的微生物注入其中，由于细菌活动及代谢产物的作用，使油层中的残余油采出，从而提高采收率。（1）微生物在油层中增殖，形成生物量。特别是产粘液的细菌，当密集成团时，可选择性或非选择性地堵塞地层中的孔道，从而改变流动方向，扩大扫油面积。（2）能降解烃类的微生物可将高分子的石油烃类降解为低分子的烃类，从而降低石油的粘度和凝点，增加原油的流动5性。（3）微生物的代谢产物有的可产生气体，如CO2、CO4、H2等，使油层压力增加，从而提高产能。CO2、CH4等在一定压力条件下可以部分溶解在原油中，从而使原油体积膨胀，粘度降低，大大提高采收率。产生的CO2气体可溶解于地层水生成碳酸，使地层中的碳酸盐岩部分溶解，从而使地层空隙度增加，提高地层的渗透率。（4）就地发酵发生的有机酸和气体使井筒周围得到清洗。气体的作用是从死空间内推出原油以及清除堵塞空隙的渣屑，平均空隙尺寸得以增加，从而使井筒附近的毛细管压力变得有利于原油的流动。（5）微生物代谢产物有的可产生表面活性剂，从而降低水—岩石—原油体系的界面张力，提高洗油效率。（6）微生物代谢产物生成的聚合物，如黄孢胶，可用于驱油。作用是可增加驱替液的粘度，从而降低流度比，提高波及系数，并可选择性封堵或非选择性封堵地层微生物产物作用酸改善油层岩石特性，增大孔隙度和渗透率，与碱质岩反应并产生CO2生命体选择性或非选择性封堵地层中的孔道；黏附烃类引起乳化作用，改善固体表面性质；原油降解和变质，降低原油粘度。气（CO2，CH4，H2）使油层压力增加；原油膨胀；降低粘度；通过CO2对碳酸盐岩的溶解而提高渗透率溶剂溶解原油表面活性剂降低界面张力；具有乳化作用聚合物流度控制；选择性或非选择性封堵地层中的孔隙9.某油井试采产量很低，写出该油井低产原因的分析方法，及采取对应措施。①地层为低渗透油藏，基质内流体流动能力差方法：水力压裂，形成高导流能力的裂缝②地层伤害：（砂岩和碳酸盐岩）在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害。方法：利用酸化技术或是压裂酸化技术，对地层进行解堵。对于碳酸盐岩，其酸化技术在P104砂岩油藏的酸化技术在P105③油粘度过高，不容易流动方法：注蒸汽热采、火烧油层、稠油出砂冷采、化学法开采、微生物方法开采等等。有杆抽油系统6填空题1、电源式声波换能器可分为（电致伸缩式换能器）和（磁致伸缩式换能器）2、微生物的特点有（体积小）、（吸收多，转化快，繁殖迅速）、（适应性强，易变异）、（结构简单）和（分布广，种类多）。3、高能气体压裂的作用有（机械作用）、（热作用、化学