物理法采油技术

4.5 技术特点 4.6 技术评价
（1）处理油层效果评价标准 ） （2）处理油层效果评价 ）
4.6 存在的问题
5 井下低频电脉冲采油技术
5.1 定义
井下低频电脉冲采油技术也称为电液压冲击法处理 油层技术或电爆处理油层技术， 油层技术或电爆处理油层技术，该技术通过在井下液体 中高压放电，在地层中造成定向传播的压力脉冲， 中高压放电，在地层中造成定向传播的压力脉冲，选择 性处理注入水波及差的油层或薄层，达到增产原油、 性处理注入水波及差的油层或薄层，达到增产原油、降 低含水和水井增注的目的。 低含水和水井增注的目的。
5.2 机理分析
实质是高压击穿充满井内的局部介质， 实质是高压击穿充满井内的局部介质，在容积很小 的通道内迅速释放出大量能量， 的通道内迅速释放出大量能量，产生大密度的高压等离 子体、强大的冲击波和脉冲电磁场， 子体、强大的冲击波和脉冲电磁场，解除近井地带的污 造成微裂缝，改善渗流特性，提高渗透性。 染，造成微裂缝，改善渗流特性，提高渗透性。
5.6 选井方法
油层生产过程中被污染阻塞的油层。采油井中， • 油层生产过程中被污染阻塞的油层。采油井中， 一般处理初期有一定的产能，但产量下降较快井 一般处理初期有一定的产能， 的中、高渗透性地层效果较好。在注水井中， 的中、高渗透性地层效果较好。在注水井中，一 般处理不吸水或吸水能力下降的井。 般处理不吸水或吸水能力下降的井。 • 严重污染油气井层。因结垢、结蜡造成堵塞的油 严重污染油气井层。因结垢、 钻井或其他作用过程中有明显污染的油水井。 井、钻井或其他作用过程中有明显污染的油水井。 对水、酸有敏感性的油气层。 • 对水、酸有敏感性的油气层。 处理层段温度不高于85℃ • 处理层段温度不高于 ℃。 套管直径不小于127mm。 • 套管直径不小于 。 井内液面高度不低于500m。 • 井内液面高度不低于 。
5.5 主要仪器设备及技术特点
（1）主要设备 ）主要设备
包括井下设备和地面设 地面设备为整流变频器， 备。地面设备为整流变频器， 井下设备包括升压单元、 井下设备包括升压单元、储 能单元、放电单元和电极。 能单元、放电单元和电极。
（2）技术特点 ）
现场施工工艺简单， • 现场施工工艺简单，可 与常规修井相结合。 与常规修井相结合。 一次投资少，能耗低， • 一次投资少，能耗低， 十分经济。 十分经济。
2001年11月 年 月
1 物理法采油工艺技术
1.1 主要工艺技术
• 超声波采油技术 • 水力振荡解堵采油技术 • 低频振动处理油层工艺 • 井下低频电脉冲采油技术 • 高能气体压裂技术
1.2 物理法采油主要优点
• 对油层无污染 • 工艺简单 • 成本低
1.3 物理法采油增产增注机理
作用于近井地带， • 作用于近井地带，解除井筒附近的污 染、改善油层的孔隙结构与渗透性 作用于地层流体， • 作用于地层流体，改善其流变性
5.4 低频电脉冲对油层的热声作用
在井下放电过程中， 在井下放电过程中，电爆炸产生冲击波并释放出大 量的热，地层同时受到高温和连续强脉冲的共同作用； 量的热，地层同时受到高温和连续强脉冲的共同作用； 同时一系列脉冲作用于岩石，产生破坏应力， 同时一系列脉冲作用于岩石，产生破坏应力，形成微裂 缝网；近井地带的杂质等破坏、移动， 缝网；近井地带的杂质等破坏、移动，空化作用不断产 使地层压力高于井筒内的压力， 生，使地层压力高于井筒内的压力，迫使近井区域的污 染物质反吐到井筒内，解除污染，改善地层渗透性。 染物质反吐到井筒内，解除污染，改善地层渗透性。
2.3 机理分析
（1） 机械振动作用 ） （2） 空化作用 ） （3） 热作用 ）
2.4 超声波对地层作用的基本效果
（1） 解除地层堵塞 ） （2） 使油层产生微裂缝 ） （3） 提高油层的渗透率 ） （4） 降低流体的粘度 ）
• 解聚降粘 • 热降粘
2.5 主要仪器设备及工艺流程
（1）主要仪器设备 ）
3.4 水力振荡解堵技术的新发展
（1） 水力脉冲水嘴增注技术 ） （2） 脉冲振动解堵增注技术 ） （3） 热泡沫交变脉冲解堵技术 ）
3.5 工作液选择及选井原则
（1） 工作液选择 ） （2） 油井选井原则 ） （3） 水井选井原则 ）
4 低频振动处理油层工艺
4.1 定义 4.2 水力振荡采油技术发展概况 4.3 低频振动对油层作用效果
3.3 机理分析
流体在高压下由喷嘴d 流体在高压下由喷嘴d1 射入，穿过一轴对称腔室D 射入，穿过一轴对称腔室D 经喷嘴d 喷出， 后，经喷嘴d2喷出，由于直 径差异大， 径差异大，在交界面上发生 剧烈的剪切运动，产生涡流。 剧烈的剪切运动，产生涡流。 涡流环与喷嘴d 涡流环与喷嘴d2的边缘碰撞 产生高频率的压力脉冲。 产生高频率的压力脉冲。这 种脉冲能量对被作用物体产 生疲劳作用， 生疲劳作用，特别是能使井 壁堵塞物疲劳并松动脱落， 壁堵塞物疲劳并松动脱落， 振动器腔室结构示意图 有效地提高近井地带地层渗 透性， 透性，达到解堵增产增注的 目的。 目的。
2.6 技术特点
• • • • 独特的作用方式。 独特的作用方式。 独特的作用原理。 独特的作用原理。 在地层中传播速度快、油井反应迅速，见效快。 在地层中传播速度快、油井反应迅速，见效快。 应用范围广。 应用范围广。
2.7 超声波采油技术的新发展
• 超声波增注技术 • 密度计超声波除垢技术
3 水力振荡解堵采油技术
3.4 水力振荡对地层的作用效应
（1） 解除孔喉堵塞 ） （2） 解除地层杂质堵塞 ） （3） 产生微裂缝网 ） （4） 改善地层流体物性和流态 ） （5） 降低原油粘度 ）
3.5 主要设备及工艺流程
（1）主要设备 ）
主要设备如右图所 示
（2）工艺过程 ）
先起出原管柱并冲 砂，然后用油管下入振荡 器，利用泵车向振荡器输 送高压流体， 送高压流体，对需解堵的 层位由下至上逐一处理。 层位由下至上逐一处理。
（1）机械作用对油层的影响 ） （2）热力学作用对油层的影响 ） （3）化学作用对油层的影响 ） （4）水力冲击作用对油层的影响 ）
6.6 压裂施工工艺
高能气体压裂技术包 括固体火药高能压裂和液 体火药高能气体压裂技术。 体火药高能气体压裂技术。 前者是目前高能气体压裂 技术中应用最普遍、 技术中应用最普遍、最方 便的工艺（见右图）。 便的工艺（见右图）。 由于该技术瞬间产生 高压， 高压，因此对施工工艺要 求严格， 求严格，必须制定和遵循 严格的操作过程。 严格的操作过程。
包括地面设备和井下 仪器两大部分组成
（2）主要技术参数 ）
电源：380/220V，50Hz 电源： ， 声波频率： 声波频率：15 ~ 33kHz 输出功率： 输出功率：4 ~ 30kW
（3）施工原理 ）
超声波处理油层仪器系统 1—三相四线交流电源 2—声波发生机电源 三相四线交流电源 声波发生机电源 3—声波发生机 4—输出监测脉冲波形、电压 输出监测脉冲波形、 声波发生机 输出监测脉冲波形 5—电缆绞车 6—井口滑轮 7—电缆 8—套管 电缆绞车 井口滑轮 电缆 套管 9—换能器 10—油层 换能器 油层
6 高能气体压裂技术
6.1 定义 6.2 发展概况
美国人Henry等于 年代后期技术准备。 美国人 等于50年代后期技术准备。 等于 年代后期技术准备 美国的发展简况 前苏联的发展简况 我国的发展概况
6.3 机理分析 6.4 发展趋势
（1）压裂技术的Βιβλιοθήκη 进 ） （2）综合高能气体压裂技术 ）
6.5 对地层的作用效果
5.7 技术评价
在采油井中，处理初期产量高， • 在采油井中，处理初期产量高，但对因污染堵塞 而导致近井地带油层渗流能力下降的中高孔渗地 会获得较好的增产效果。 层，会获得较好的增产效果。 在注水井中，一般处理初期吸水能力较好， • 在注水井中，一般处理初期吸水能力较好，后期 因水质差而导致吸水能力显著下降的井层效果好 油层厚度大，供油能力充足的井，处理效果好。 • 油层厚度大，供油能力充足的井，处理效果好。 与其他措施配套使用， • 与其他措施配套使用，进一步提高增产增注效果 正确选择目的层，合理调整施工参数， • 正确选择目的层，合理调整施工参数，准确控制 仪器下放深度是获得最高处理油层有效率的关键。 仪器下放深度是获得最高处理油层有效率的关键。 该项技术比较成熟，技术性稳定，能耗低， • 该项技术比较成熟，技术性稳定，能耗低，对陶 管无损坏，施工安全，降低油井含水率， 管无损坏，施工安全，降低油井含水率，对处于 高含水中、后期开发的油田， 高含水中、后期开发的油田，具有较高的推广应 用价值。 用价值。
3.1 定义 3.2 水力振荡采油技术发展概况
• 国外 前苏联60年代开始试验，70年代广泛应用 60年代开始试验 年代广泛应用。 前苏联60年代开始试验，70年代广泛应用。同时研 制出多种类型的水力振动器； 制出多种类型的水力振动器；开发了处理近井地带的自 动化综合监测系统，提高了处理质量、 动化综合监测系统，提高了处理质量、施工成功率和工 艺经济效益。 艺经济效益。 • 国内 吉林油田、 吉林油田、大港油田和石油大学相继开展了水力振 荡解堵技术的研究工作， 荡解堵技术的研究工作，大庆油田开展了该技术的研究 和试验。 和试验。
高能气体在井下引 爆时， 爆时，产生大量的高温 高压气体， 高压气体，短时间内达 到峰值压力。 到峰值压力。这种高加 载速率导致载地层中形 成辐射状的径向裂缝体 系，不仅穿透近井地带 污染区， 污染区，而且增加了沟 通地层天然裂缝的机会， 通地层天然裂缝的机会， 使导流能力大大提高 见右图）。 （见右图）。
6.7 技术特点 6.8 适用对象 6.9 选井方法 6.10 技术评价 6.11 存在的问题
2001年11月 年 月
一、 微生物采油技术的应用概况
1 、微生物采油研究的必要性
• 现有采油技术的采收率低 • 微生物采油技术是开采三次采油后的剩余油的最有 效的方法 • 微生物采油技术是开采三次采油后的剩余油的最有 效的方法 •传统 传统EOR技术的局限性 技术的局限性 传统
（1）提高低渗透层渗透率 ） （2）提高水淹层采收率 ）
4.4 主要装备及施工工艺
（1）振动系统组成 ）
包括人工振源设备和振动监 测与分析系统， 测与分析系统，后者包括井下监 测与分析子系统和振动地面公害 监测与分析子系统。见右图。 监测与分析子系统。见右图。
（2）振动时间和周期 ）
该参数的确定以产量为依据， 该参数的确定以产量为依据， 振动开始后，产量增加至最大， 振动开始后，产量增加至最大， 停止振动； 停止振动；之后产量下降至最高 产量的2/3时 再次振动， 产量的 时，再次振动，由此 确定振动时间和周期。 确定振动时间和周期。
2 超声波采油技术
2.1 定义 2.2 超声波采油技术发展概况
• 国外 50年代：前苏联、美国开始机理和设备研究； 年代： 年代 前苏联、美国开始机理和设备研究； 60年代：前苏联和美国进入实验研究和现场试运行阶段； 年代： 年代 前苏联和美国进入实验研究和现场试运行阶段； 目前：美国将其列入了三次采油的新技术范畴。 目前：美国将其列入了三次采油的新技术范畴。 前苏联探讨了与酸化、压裂结合起来的可能性。 前苏联探讨了与酸化、压裂结合起来的可能性。 • 国内 50 ~ 60年代提出但中途停顿； 年代提出但中途停顿； 年代提出但中途停顿 1981年华北超声波破乳降阻的冷输抽油及超声波增产试验 年华北超声波破乳降阻的冷输抽油及超声波增产试验； 1981年华北超声波破乳降阻的冷输抽油及超声波增产试验； 近年，大庆、吉林油田取得进展。 近年，大庆、吉林油田取得进展。
5.3 应用概况
1976年前苏联研制了井下电脉冲处理油层工艺，后 年前苏联研制了井下电脉冲处理油层工艺， 年前苏联研制了井下电脉冲处理油层工艺 来对该项技术进行了改进。 来对该项技术进行了改进。 1994年新疆局和大庆开始引进井下低频电脉冲处理 年新疆局和大庆开始引进井下低频电脉冲处理 油层设备，对油层进行了试验，取得了较好的应用效果， 油层设备，对油层进行了试验，取得了较好的应用效果， 同时， 同时，大庆油田还积极从事国产井下低频电脉冲设备的 研制工作。 研制工作。