《油水井增产增注技术》课程综合复习资料
油水井增产增注技术第十一章
6.高能气体压裂设计
•根本任务:是在不破坏套管的情况下,尽量提高装药量, 压出长裂缝、克服污染、提高产量。 •药量与火药燃烧产生的最大压力及挤入地层的流体体积 的关系必须用火药燃烧规律方程、考虑了压缩性和水力阻力 的井内流体运动方程、孔眼节流方程、驱替液体进入地层和 火药气流入随之形成并延伸的裂缝的方程等组成的微分方程 组来模拟。 •压前要将井筒清洗干净。
(4)适用范围 1)地层渗透率较高,具有一定产能确属近井带污染造成 堵塞引起产量下降或停产的油水井。 2)地层污染堵塞又具有酸敏、水敏特性,不易实施酸化 等其它措施的井。 3)层段小、不易进行其它分层改造措施的井。 4)地层能量低,酸化后无法排液的井。 5)需调整油水井产出剖面及水井吸水剖面的井。 6)可作为酸化、压裂、注蒸汽、注聚合物、防砂等措施 前的预处理。
第十一章 其它增产技术
一、高压能裂液气体压裂 二、水力振荡增产增注技术
三、超声波、人工地震与电脉冲井底处理术
四、稠油油藏电磁波和微波加热增产技术
五、微生物采油技术
一、 高能气体压裂
高能气体压裂:利用特定的发射药或推进剂在油 气井的目的层段高速燃烧,产生高温高压气体,压
裂地层形成多条自井眼呈放射状的径向裂缝,清除
1. 井下超声波增产技术
(2)超声波与次声波
• 次声波的波长长,不易被一般物体反射和折射,而且 不易被介质吸收,传播距离远,因此次声波不仅可以用于 气象探测、地震分析和军事侦察,还可以用于机械设备的 状态监测 ,尤其适合于远场测量。 • 超声波的穿透能力强,传播定向性好,在不同介质中 波速、衰减和吸收特性有差异,也是设备状态监测和故障 诊断中常用的手段。超声在人类生产和生活方面有十分重 要的应用,如油水混合、切削加工、金属塑性加工、疾病 的诊断和治疗等。
《增产增注讲义》
Pi
3)压裂液径向渗入地层所造成的井壁应力
由于注入的高压液体在地层破裂前,渗入井筒周 围地层中,形成了另外一个应力区,它的作用是 增大了井壁周围岩石中的应力。增加值为:
4)井壁上的Pi 最P小s总11周2向应力
1 Cr
Cb
在地层破裂前,井壁上的最小总周向应力应为地 应力、井筒内压及液体渗滤所引起的周向应力之
整理课件
(4)综合滤失系数
实际压裂过程中,压裂液的滤失同时受三种 机理控制,综合滤失系数如下:
11 1 1 C C C C
CⅠ由滤失带压力差控制的,CⅡ是由压缩带压力 差控制的,CⅢ由滤饼内外压力差控制的,根据分
压降公式可以得到综合滤失系数的另一表达式:
C
2C C C
C C C 2C 24C 2C 2C 2
流体效率:停泵时缝中剩余流体体积与注入总体 积的比值。
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压裂增产机理
研究方法:电模拟
未污染井压裂增产机理研究:为油井无裂缝 和有裂缝两种情况
U=1 伏
U
Ue
无缝井流型
re
电位分布曲线图
整理课件
有裂缝油井的流型图
特征:(1)等位线间隔较大,表示压降坡度小;(2)间隔均匀,表 示压力呈线性递减;(3)流线趋于平行,表示流动趋于单向流。
压水射流、电法、微生物等。 增产措施的方法随着油田的开发,一些新的问题的出现,还会有新的
技术措施不断涌现出来。 上述各项技术目的都是提高生产指数,以增加产量或降低注入压力。
整理课件
一、 水力压裂理论与技术
水力压裂:利用地面高压泵组,将高粘液体以大大超过地层
吸收能力的排量注入井中,在井底憋起高压,当压力大于井 壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时,在井底附近地层产 生裂缝。继续注入带有支撑剂的携砂液,裂缝向前延伸并填 以支撑剂,关井后裂缝闭合在支撑剂上,从而在井底附近地 层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝,使井达 到增产增注目的工艺措施。
第四章油水井增产增注措施
第四章 油田增产及提高采收率措施
几个重要术语:
资料井-----为了编制油田开发方案所需要的资料而 钻的取心井。 生产井----用来采油(气)的井。 注水井----为了增加地层能量,用来向油层内注水 的井。 观察井----专门用来观察油田地下动态而钻的井。
检查井----为了检查油层开发效果而钻的井。
当地层压力下降到低于饱和压力后,在油 气比上升到最大值前注水。 特点:投资少,经济效益好,能保持较长稳 产期。适用于地层压力和饱和压力差较大, 天然能量较大的油田。
第四章 油田增产及提高采收率措施
四、油田注水的主要流程 包括:水源净化系统、注水站、配水间及
注水井等。
油田注水基本流程图 1 —地层水;2 —含油污水;3 —地面水;4 —净化站;
第二节 油层水力压裂工艺技术
水力压裂是利用地面高 压泵,将高粘性液体以大大 超过地层吸收能力的排量注 入井中,在井底蹩起高于地 层强度的压力,使井底附近 地层产生裂缝;
继续注入带有支撑剂的携砂液,使裂 缝延伸并填以支撑剂,从而形成高导流 能力的填砂裂缝,改善油层的渗透性和 油气的流动状态,提高油井的油气产量, 并提高采收率。
第四章 油田增产及提高采收率措施
第二节 油层水力压裂工艺技术
一、水力压裂原理
随着高压液体的不断被注入, 裂缝会不断地延伸与扩展,直到 液体的注入速度与油层所能吸收 的速度相等,裂缝的延伸与扩展 才会停止。
为了维持裂缝始终处于张开 状态,一般在压裂液中掺入较大 直径的支撑剂,如石英砂、陶粒、 核桃壳等,使之沉积于裂缝中, 支撑已经形成的裂缝。
第四章 油田增产及提高采收率措施
几个重要术语:
更新井-----为了注采系统完善,需要打新井,这些 新钻的井叫更新井。
油水井增产增注措施课件
05
油水井增产增注措施的选择 与优化
油水井增产增注措施的选择原则
经济性原则
选择增产增注措施时应考虑经济 效益,优先选择成本低、见效快
的措施。
适用性原则
根据油水井的实际情况,选择适 合的增产增注措施,确保措施能
够有效实施。
安全性原则
在选择增产增注措施时,应充分 考虑油水井的安全性,避免措施 实施过程中对油水井造成损害。
智能化发展
随着智能化技术的不断发展,未来油水井增产增注措施将更加智能化,实现自动化监测与控制。
环境友好型发展
未来油水井增产增注措施将更加注重环境保护,减少对环境的负面影响,实现可持续发展。
THANKS
03
04
参数优化
对各种增产增注措施的参数 进行优化,如压力、温度、 流量等,以提高措施实施效
果。
经验借鉴
借鉴其他类似油水井的成功 经验,对现有措施进行优化
,提高增产增注效果。
油水井增产增注措施的未来发展方向
技术创新
随着科技的不断进步,未来将会有更多的新技术、新方法应用于油水井增产增注领域,提高措施 效果。
缺点
需要较高的施工成本和时间;可能会 对地层造成一定的伤害;对于一些复 杂的地质条件和油藏类型,效果可能 不显著。
03 酸化技术
酸化技术的原理
酸化技术的原理是通过酸液的化学溶蚀作用,将储层中的堵 塞物或地层岩石颗粒溶蚀,从而恢复或提高地层孔隙度和渗 透性,达到增产增注的目的。
酸化技术主要利用酸的化学性质,通过酸液与地层岩石的化 学反应,将岩石中的可溶性矿物成分溶解,从而扩大地层孔 隙空间,并增加裂缝的延伸。
01 02 03
缺点
对施工设备和材料要求较高,需要 专业人员操作。
《油水井增产增注技术》综合复习资料
《油水井增产增注技术》综合复习资料01一、名词解释1. 双线性流动模式:油井压裂后(设为双翼对称垂直流),其流动模式发生改变,出现三个阶段:①底层深部流体以拟径向或椭圆径向方式流入近裂缝地带;②近裂缝地带的流体沿着垂直裂缝面的方向在流入裂缝;③流体沿裂缝直线流入井底。
①②合并,最后形成双线性流动模式。
2. 自激震荡:由信号发生、反馈、放大的封闭回路导致剪切曾大幅度地振动,甚至波及射流核心,在腔内形成一个脉动压力场。
从喷嘴喷出的射流,其速度、压力均呈周期性变化,从而形成脉冲射流。
这种振荡是在不加任何外界控制和激励的条件下产生的,称之为自激震荡。
3.水力振荡增产技术:是利用振动原理处理油层的技术,即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.视粘度:剪切应力与剪切速率的比值。
5.流体效率:停泵时缝中剩余液体体积与注入总体积的比值。
6. 防砂压裂:不进行砾石充填,单独依靠压裂作业达到防砂和解堵增产的作用。
7.无因次裂缝导流能力:裂缝实际导流能力和地层渗透率及裂缝半长乘积的比值。
8.超声波增产技术:利用超声波的振动、空化作用和热作用等作用于油层,解除近井地带的污染和阻塞,以达到增产增住目的的工艺措施。
9.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。
10.复合压裂:是油、水井压裂时,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。
二、填空题1.影响人工地震采油效果的因素可分为振动强度、振动频率、地表土层厚度和振动时间和周期等2.在增产措施规模优化选择过程中,常用的经济效益衡量指标有净现值和投资回收期。
3.使油层产生裂缝的方法可分为水力压裂、爆炸压裂和高能气体压裂。
4.表示油井伤害程度大小常用的参数有表皮系数和流动效率。
5.常用的酸化工艺方法酸洗、基质酸化和压裂酸化。
中国石油大学《油水井增产增注技术》在线考试模拟题-8
秋季学期《油水井增产增注技术》在线考试补考(适用于4月份考试)
井下脉冲放电技术中放电强度越大越好。
A:对
B:错
参考选项:B
所有的微生物代谢产物是一样的。
A:对
B:错
参考选项:B
评价压裂液流动性质的两个重要指标是稠度系数与幂律指数。
A:对
B:错
参考选项:A
只要油藏原油能流到井筒,就不是稠油油藏。
A:对
B:错
参考选项:B
流动效率是指缝内压裂液体积与注入压裂液总体积之比。
A:对
B:错
参考选项:B
表皮因子值是通过稳定试井方法获得的。
A:对
B:错
参考选项:B
高能气体压裂与水力压裂一样可产生一条裂缝。
A:对
B:错
参考选项:B
水平井水力压裂可产生两种典型裂缝形态。
A:对
B:错
参考选项:B
常规水力压裂施工中,降低支撑剂颗粒尺寸可以提高裂缝导流能力。
A:对
1。
05油水井增产增注技术
第二节 油层酸化工艺技术
(3)酸液的类型 (3)酸液的类型
强酸反应速度快,弱酸反应速度慢. 强酸反应速度快,弱酸反应速度慢.
(4)盐酸的质量分数 (4)盐酸的质量分数
高浓度有利于延长作用距离. 高浓度有利于延长作用距离.
(5)温度 (5)温度
温度升高,H+热运动加剧,传质速度加快,酸岩反应速度加快. 温度升高, 热运动加剧,传质速度加快,酸岩反应速度加快.
第一节 水力压裂技术 水力压裂的工艺过程: 二. 水力压裂的工艺过程:
利用地面高压泵组, 高粘液体以 利用地面高压泵组,将高粘液体以大大超过油层吸收能力 高压泵组 的排量泵入井中,随即在井底附近憋起高压,当该压力大于井 的排量泵入井中,随即在井底附近憋起高压,当该压力大于井 壁附近的地应力及岩石的抗张强度时, 壁附近的地应力及岩石的抗张强度时,在井底附近地层将产生 裂缝,再将带有支撑剂的携砂液挤入裂缝中,支撑剂沿裂缝分 裂缝,再将带有支撑剂的携砂液挤入裂缝中, 布,从而在井底附近形成一条具有一定长度,宽度和高度的高 从而在井底附近形成一条具有一定长度, 导流能力的填砂裂缝,供油气流入井内或注入水进入地层. 导流能力的填砂裂缝,供油气流入井内或注入水进入地层.
第二节 油层酸化工艺技术
油层酸化处理是利用酸液能溶解岩石中所 含盐类物质(岩石胶结物或地层孔隙(裂缝) 含盐类物质(岩石胶结物或地层孔隙(裂缝)内 堵塞物等)的特性,扩大近井地带油层的孔隙 堵塞物等)的特性, 度,提高地层渗透率,改善油,气流动状况, 提高地层渗透率,改善油,气流动状况, 以增加油气产量的一种增产措施. 以增加油气产量的一种增产措施.
2,影响压裂井增产幅度的因素 油层特性:指压裂层的渗透率,孔隙度,流体物性, 油层特性:指压裂层的渗透率,孔隙度,流体物性, 油层能量, 油层能量,含油丰度和泄油面积等 指填砂裂缝的长, 裂缝几何参数: 裂缝几何参数: 指填砂裂缝的长,宽,高和导流能力
《油水井增产增注技术》综合复习资料
《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:2、SAGD(水平井热采技术):是一种将蒸汽从位于油藏底部附近的水平生产井上方的一口直井或一口水平井注入油藏,被加热的原油和蒸汽冷凝液从油藏底部的水平井产出的采油方法,具有高的采油能力、高油汽比、较高的最终采收率及降低井间干扰,避免过早井间窜通的优点。
3、空化现象:4、液电效应:是液体介质中高电压、大电流脉冲放电时伴随产生的热、光、力、声学等物理效应的总称。
5、无因次裂缝导流能力:裂缝实际导流能力和地层渗透率及裂缝半长乘积的比值。
6、水力振荡增产技术:是利用振动原理处理油层的技术,即以水力振动器作为井下震源下至处理井段,地面供液源按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。
7、测试压裂:实际压裂施工之前进行的不加支撑剂的压裂,其目的是要获得闭合压力等地层参数。
8、裂缝净压力:裂缝内任一点压力与闭合压力之差。
9、基质酸化:在低于岩石破裂压力下将酸注入地层孔隙(晶体,孔穴或裂缝)。
一般是通过扩大孔隙空间,溶解空间内的颗粒堵塞物,以消除井筒附近地层渗透率降低的不良影响(污染),从而获得增产效果。
10、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。
11、自激振荡:在不加任何外界控制和激励的条件下产生的振荡叫自激振荡。
12、流体效率:停泵时缝中剩余流体体积与注入总体积的比值。
13、压裂充填防砂:压裂和砾石充填结合的防砂技术。
既要依靠在地层压开并充填支撑裂缝的防砂,又要依靠在井底进行绕丝筛管砾石充填的防砂。
14、复合压裂:油、水井压裂时,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。
15、高能气体压裂:是从爆炸压裂和聚能射孔发展而来的压裂技术。
是通过使用推进剂爆燃或化学燃烧,产生高速、高压气体脉冲,经炮眼作用于地层岩石,压力上长至超过岩石破裂压力时,井筒周围岩石压开多条径向裂缝,使裂缝与井筒相连,并使已有的裂缝延伸。
油水井增产注措施
第十三章油水井增产增注措施本章要求掌握的内容(12 学时)·掌握油水井增产增注措施的基本原理及提高措施效果的途径;·压裂造缝机理及裂缝几何尺寸预测。
·压裂液性质、支撑剂性质及分布对压裂效果影响。
·水力压裂优化设计方法及压裂工艺选择。
·碳酸盐岩地层酸化增产原理及工艺,影响酸化效果的因素及提高酸化效果的途径。
·常用酸波及添加剂性能。
·砂岩土酸处理原理、影响因素及处理工艺。
·高能气体压裂的增产机理及压裂工艺。
·物理法增产增注技术的原理、工艺及适应性。
第一节水力压裂水力压裂是油气井增产、水井增注的一项重要技术措施。
当地面高压泵组将液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中时,在井底附近蹩起超过井壁附近地层的最小地应力及岩石抗张强度的压力后,即在地层中形成裂缝。
随着带有支撑剂的液体注入缝中,裂缝逐渐向前延伸,这样,在地层中形成了具有一定长度、宽度及高度的填砂裂缝。
由于压裂形成的裂缝具有很高的导流能力,使油气能够畅流入井,从而起到了增产增注的作用。
大型水力压裂可以在低渗透油藏内形成深穿透、高导流能力的裂缝,使原来没有工业价值的油气田成为具有一定产能的油气田,其意义已远远超过一口井的增产增注作用。
本节主要介绍水力压裂的造缝机理、压裂设计及压裂工艺。
一、造缝机理在地层中造缝,井底附近的地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤性质及注入方式是控制裂缝几何形态的主要因素。
图6-5是压裂施工过程中,井口压力随时间变化的典型曲线。
压裂过程中,当井口压力达到值后,地层发生破裂,然后在较低的延伸压力下,裂缝向地层深处延伸。
在地层渗透率较高或存在微裂缝的情况下,地层破裂时井底压力并不比延伸压力有明显的升高。
这些现象反映了井底附近地层中地应力分布的不同以及岩石在力学性质上的差异。
1. 地应力及其分布一般情况下,地层中的岩石处于压应力状态。
油水井增产增注技术
主要缺点:
①与石灰岩反应速度快,特别是高温深井,由于地层温 度高,盐酸与地层作用太快,因而处理不到地层深部; ②盐酸会使金属坑蚀成许多麻点斑痕,腐蚀严重; ③含量较高的井,盐酸处理易引起钢材的氢脆断裂。
(二)甲酸和乙酸 优点
有机弱酸,反应速度比同浓度的盐酸要慢几倍到十几倍, 适用于高温深井。
(三)多组分酸
主要缺点 摩阻较大,施工注入排量受到限制
(五)稠化酸 指在盐酸中加入增稠剂(或称胶凝剂),使酸液粘度增加。
主要作用
①降低氢离子向岩石壁面的传递速度; ②由于胶凝剂的网状分子结构,束缚了氢离子的活动, 从而起到缓速的作用。 主要优点
能压成宽裂缝、滤失量小、摩阻低、悬浮固体微粒的性 能好等特性。
(六)泡沫酸 用少量泡沫剂将气体(一般用氮气)分散于酸液中所制成。
碳酸盐岩化学成分
— 碳酸盐岩的主要矿物成分是方解石(CaCO3) 和白云石[CaMg(CO3)2];
— 若方解石含量大于50%,则可视为石灰岩; 若白云岩含量大于50%,则可视为白云岩; — 若杂质含量大于50%,则可视为非碳酸盐岩。
碳酸盐岩地层的盐酸处理
一、盐酸与碳酸盐岩的化学反应 2HCl+CaCO3→CaCl2+H2O+CO2↑
2)氢氟酸与石英的反应 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O
氟硅酸(H2SiF6)在水中可解离为H+和SiF62+;后者与Ca2+、 Na+、K+、NH4+等离子相结合,生成的CaSiF6、(NH4)2SiF6易 溶于水,而Na2SiF6及K2SiF6均为不溶物质,会堵塞地层。
3)氢氟酸与砂岩中各种成分的反应速度各不相同。
石油工程概论-张红玲 第九章油水井增产增注技术
⑷填砂裂缝的导流能力:在油层条件下,填砂 裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积。
⑸影响酸岩复相反应速度的因素分析: 面容比、 酸液的流速、酸液的类型、盐酸的质量分数、温 度、压力等。 ⑹高能气体压裂的增产作用基于四个方面的效应: 机械作用、热作用、化学作用、水力作用。
◆韧性支撑剂
如核桃壳、铝球等
特点:变形大,承压面积大,在高闭合压力下 不易破碎。 目前矿场上常用的支撑剂有两种:一是天然砂; 二是人造支撑剂(陶粒)。
第二节
油层酸化工艺技术
通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙(裂缝)内堵 塞物等的溶解和溶蚀作用,恢复或提高地层孔隙和 裂缝的渗透性。
●
酸
洗
将少量酸液注入井筒内,清除井筒孔眼中酸溶 性颗粒和钻屑及结垢等,并疏通射孔孔眼。 在低于岩石破裂压力下将酸注入地层,依靠酸 液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内 油层的渗透性。 在高于岩石破裂压力下将酸注入地层,在地层 内形成裂缝,通过酸液对裂缝壁面物质的不均 匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。
(2)降低了井底附近地层中流体的渗流阻力。
3.水力压裂 利用地面高压泵组,将高粘液体以大大超过地 层吸收能力的排量注入井中,在井底憋起高压;当 此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度 时,在井底附近地层产生裂缝;继续注入带有支撑 剂的携砂液,裂缝向前延伸并填以支撑剂,关井后 裂缝闭合在支撑剂上,从而在井底附近地层内形成 具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝。 水力压裂的工艺过程:
h t
岩石为各向同性材料,破裂时的裂 缝方向总是垂直于最小主应力轴。
z x y
⑵形成水平裂缝的条件
当井壁上存在的垂向应力达到井壁岩石的 垂向的抗张强度时,岩石将在垂直于垂向应力 的方向上产生脆性破裂,即在与垂向应力相垂 直的方向上产生水平裂缝。造缝条件为: v Z t
油水井增产注技术复习资料
《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
2. SAGD
3. 空化现象
4. 液电效应
5. 无因次裂缝导流能力
6. 水力振荡增产技术
7. 测试压裂
8. 裂缝净压力
9. 基质酸化
10. MEOR
11. 自激振荡
12. 流体效率
13. 压裂充填防砂
14. 复合压裂
15. 高能气体压裂
16. 视粘度
17. 脉冲放电
18. 防砂压裂
19. 自激震荡
20. 压裂酸化
二、填空题
1、电源式声波换能器可分为______和______
2、微生物的特点有______、______、______、______和______。
3、高能气体压裂的作用有______、______和______。
4、要达到好的增产效果,低渗透压裂应以______为主,高渗压裂应以______为主。
5、微波在油田中的应用有______、______ 、______和______。
6、稠油油藏热采的具体方法有______、______、______和______等。
7、微生物采油工艺方法有______、______和______。
第1页共6页。
油水井增产增注技术培训教案
转 转 向 向 剂 剂 分 分 类 类
射孔孔眼密封球
化学固体
如变密度岩盐、苯甲酸及各种油溶性树 脂都可以用来封堵大井段进行分层酸化 泡沫液中气泡在地层中可以膨胀,使其 渗透率降低,从而使后泵入的酸进入地 层的其它没有酸处理的部分
泡
沫(三)酸化处理工艺方式源自酸洗:是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔孔眼 的工艺。
影响砂岩反应性的因素:表面积 典型砂岩矿物的化学组成
矿物 化学组成 石英 SiO2 正长石 Si3AL8Na 微斜长石 Si3AL8K 长石类 钠长石 Si2-AL1-2O8(Na,Ca) 斜长石 (ALSi3O10)K(Mg,Fe)3(O)8 黑云母 (ALSi3O10)KAL2(OH2) 云母类 白云母 AL4(Si4O10)(OH)8 高岭石 Si4-xALxO10(OH)2KxAL2 伊利石 (1/2Ca,Na)0.7(ALMg,Fe)4 粘土类 蒙脱石 (Si,AL)8O20(OH)4.n 绿泥石 (ALSi3O10)Mg5(AL,Fe)(OH)8 方解石 CaCO3 碳酸盐类 白云石 CaMg(CO3)2 铁白云石 Ca(Fe,Mg)(CO3)2 石膏 CaSO4.2H2O 硫酸盐类 硬石膏 CaSO4 盐类 NaCL 其它 氧化铁 FeO,Fe2SO3,Fe3O4
2、砂岩油气层的土酸处理
从矿物学观点看,影响砂岩反应性的因素有两 个:一是化学组成,二是表面积 。 砂岩矿物的表面积及溶解度
矿物 石英 燧石 长石 云母 高岭石 伊利石 蒙脱石 绿泥石 方解石 白云石 铁白云石 菱铁矿 表面积 低 低至中等 低至中等 低 高 高 高 高 低至中等 低至中等 低至中等 低至中等 溶解度 盐酸 土酸 不溶解 很低 不溶解 低至中等 不溶解 低至中等 不溶解 低至中等 不溶解 高溶解 不溶解 高溶解 不溶解 高溶解 低至中等 高溶解 高溶解 高溶解 高溶解 高溶解 高溶解 高溶解 高溶解 高溶解
油水井增产增注技术 4 井底处理的水动力学方法
油水井增产增注技术
油水井增产增注技术
(3)喷嘴冲击压力脉动特性比较
相同泵压下不同喷嘴压力脉动峰值与喷距的关系
油水井增产增注技术 相同泵压下不同喷嘴压力脉动幅度与喷距的关系
油水井增产增注技术
最优喷距下各种喷嘴冲击压力特性比较
喷嘴 S*/d
No.4 风琴管
Helmholtz 振荡腔
120°锥形喷嘴
8~10 10~12 12~14 8~10 10~12 12~14 8~10 10~12 12~14
井下水力参数计算
(1) 喷嘴压力降ΔP
P
P0
1 100
h
fI
1 100
h
fO
(2)射流冲击力
Fj 2c2 AP106
(3) 喷嘴水功率N
N 10 3 P Q
(4) 喷嘴当量直径
de
0.82107 c2 P
Q 2
d de / n
油水井增产增注技术
主要内容
1
波增产原理
2
水力振荡增产技术
3
高压水射流油井解堵技术
油水井增产增注技术
水力振荡施工的选井条件
(1)地层渗透性较好,由于钻井液第二次污染造成井 壁附近后期堵塞的井。
(2)地层泥质含量较低的井。 (3)地层出砂较轻的井。 (4)转注初期吸水能力较强,但在注水过程中由于水 质不合格造成后期堵塞的井。
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《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.水力振荡增产技术水力震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.SAGDSAGD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.裂缝净压力净压力是裂缝内任一点压力与闭合压力之差11.液电效应它是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.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)16.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17.裂缝净压力净压力是裂缝内任一点压力与闭合压力之差18.复合压裂复合压裂技术是油、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。
19.高能气体压裂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。
20.压裂充填防砂压裂充填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。
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。
P9-P10 二、裂缝导流能力优化压裂反排的目的:P39 三、反排施工下面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。
(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。
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。