采油工程方案設(shè)計綜述.ppt

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1、采油工程方案設(shè)計,,,學(xué)習(xí)要求：,掌握油田開發(fā)與開采動態(tài)分析、工藝方式選擇設(shè)計與評價、采油工程方案的研究與編制等。 掌握采油工程所涉及的各項工藝技術(shù)及其相關(guān)關(guān)系； 掌握采油工程方案的構(gòu)成、設(shè)計原則與設(shè)計方法； 了解采油工程發(fā)展動向。,采油工程方案設(shè)計,油田開發(fā)總體建設(shè)方案：,第一章 總 論,采油工程的任務(wù)： 通過生產(chǎn)井和注水井采取一系列工程技術(shù)措施作用于油藏，使油氣暢流入井，并經(jīng)濟有效地舉升至地面進行分離和計量等。,采油工程的主要目標(biāo)： 經(jīng)濟、有效地將深埋于地下的原油開采至地面。,第一章 總 論,采油工程方案基本構(gòu)成,第一章 總 論,第二章 采油工程方案設(shè)計的基礎(chǔ)資料準(zhǔn)備,2.1 油田地質(zhì)

2、基礎(chǔ)資料,油藏是采油工程措施的實施對象，在進行采油工程方案設(shè)計時，必須獲取油田地質(zhì)資料，從采油工程的角度加以分析，提出油藏地質(zhì)對采油工程的特殊要求，確定采油工程方案設(shè)計所需的地質(zhì)依據(jù)。,2.2 油藏工程基礎(chǔ)資料,分析油藏工程研究成果，明確油藏工程設(shè)計指標(biāo)，是采油工程方案設(shè)計的重要內(nèi)容和設(shè)計基礎(chǔ)。,第二章 采油工程方案設(shè)計的基礎(chǔ)資料準(zhǔn)備,2.3 采油工程基礎(chǔ)資料,(1)儲層敏感性：速敏、水敏、酸敏、堿敏、鹽敏 (2)儲層地應(yīng)力分布,第二章 采油工程方案設(shè)計的基礎(chǔ)資料準(zhǔn)備,第三章 完井工程設(shè)計,（1）完井方式選擇 （2）打開油層及固井要求 （3）生產(chǎn)管柱尺寸確定 （4）生產(chǎn)套管設(shè)計 （5）完井工藝

3、方案設(shè)計 （6）投產(chǎn)措施 （7）完井要求及實施建議,完井工程設(shè)計的內(nèi)容,完井方式是指油層與井筒的連通方式。合理的完井方式要求滿足油、氣層和井筒之間保持最佳的連通條件，油、氣層所受的損害最小。,3.1 完井方式,目前最常見的完井方式有裸眼完井、射孔完井、襯管完井、礫石充填完井等。,不同的完井方式有各自的適用條件和局限性，只有根據(jù)油氣藏類型、儲層特性和油田不同開發(fā)時期的工藝技術(shù)要求，選擇合理的完井方式，才能有效地開發(fā)油氣田。,,延長油氣井壽命,發(fā)揮油層潛力,滿足工藝技術(shù)措施要求,為井下作業(yè)創(chuàng)造良好的條件,第三章 完井工程設(shè)計,先期裸眼完井示意圖 復(fù)合型完井方式示意圖 后期裸眼完井示意圖,(1)

4、 裸眼完井方式,第三章 完井工程設(shè)計,(2) 射孔完井方式,套管射孔完井,第三章 完井工程設(shè)計,(2) 射孔完井方式,尾管射孔完井,第三章 完井工程設(shè)計,常用的射孔液有無固相清潔鹽水射孔液、聚合物射孔液、油基射孔液、酸基射孔液、乳化液射孔液等。,(3) 割縫襯管完井方式,割縫襯管完井方式有兩種完井工序。,井下襯管損壞后無法修理或更換,油層不會遭受固井水泥漿的損害；可采用與油層相配伍的鉆井液或其它保護油層的鉆井技術(shù)打開油層；當(dāng)割縫襯管發(fā)生磨損或失效時也可以起出修理或更換。,第三章 完井工程設(shè)計,(4) 礫石充填完井方式,對于膠結(jié)疏松出砂嚴(yán)重的地層，為了防砂和保護生產(chǎn)層一般應(yīng)采用礫石充填完井方式。

5、 充填礫石的方法可分為直接充填和預(yù)制充填（雙層篩管間加礫石后下入井中）兩種；又可分為裸眼礫石充填和套管內(nèi)礫石充填。,第三章 完井工程設(shè)計,第三章 完井工程設(shè)計,3.2 油管及套管尺寸選擇,編制采油工程方案必須重點討論油、水、氣井采出和注入時各種工藝要求的油管尺寸，綜合各方面因素，確保各種采油工藝措施的實施，最后確定生產(chǎn)套管尺寸。,第三章 完井工程設(shè)計,3.3 射孔工藝,(1)影響油井射孔井產(chǎn)能的因素分析： 孔深、孔密、孔徑、相位角、傷害程度、傷害深度、壓實程度、壓實厚度及非均質(zhì)性等。 實際油井射孔設(shè)計中，必須分析上述各因素對油井射孔后產(chǎn)能的影響，建立各因素與油井產(chǎn)能的相關(guān)關(guān)系，為油井射

6、孔工藝參數(shù)的設(shè)計提供依據(jù)。,根據(jù)油藏和流體特性、地層損害狀況、套管程序和油田生產(chǎn)條件，選擇恰當(dāng)?shù)纳淇追绞健?用高密度的射孔液高于地層壓力的射孔為正壓射孔。 將井筒液面降低到一定深度，形成低于地層壓力，建立適當(dāng)?shù)呢?fù)壓的射孔稱為負(fù)壓射孔。,(2)射孔方式選擇,第三章 完井工程設(shè)計,,第三章 完井工程設(shè)計,（3） 射孔負(fù)壓設(shè)計,負(fù)壓值是設(shè)計的關(guān)鍵。一方面負(fù)壓使孔眼的破碎壓實帶的細(xì)小顆粒沖刷出來，使井眼清潔，滿足這個要求的負(fù)壓稱為最小負(fù)壓；另一方面該值不能超過某個值以免造成地層出砂、垮塌、套管擠毀或封隔器失效等問題，對應(yīng)這個臨界值稱為最大負(fù)壓。 合理射孔負(fù)壓選擇應(yīng)當(dāng)是既高于最小負(fù)壓值又不超過最大負(fù)

7、壓值。,第四章 注水工程方案設(shè)計,(1) 注入水水源選擇與水質(zhì)要求 (2) 注水系統(tǒng)壓力、溫度分析 (3) 油藏工程方案中對注水要求的工藝可行性分析 (4) 注水管柱設(shè)計 (5) 注水井投（轉(zhuǎn)）注措施及要求 (6) 注水井增注及調(diào)剖措施 (7) 注水井日常管理要求 (8) 注水工藝方案總結(jié)及實施建議,4.1 注水工程方案設(shè)計的主要內(nèi)容,第四章 注水工程方案設(shè)計,對油田注入水除要求水源供水量穩(wěn)定、取水方便、經(jīng)濟合理外，其水質(zhì)還必須符合以下基本要求： 1）水質(zhì)穩(wěn)定，與油層流體相混不產(chǎn)生沉淀； 2）水注入地層后不使粘土礦物產(chǎn)生水化膨脹或剝離運移； 3）懸浮物符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，以防堵塞注水井滲濾面及滲

8、流孔道； 4）對注水管網(wǎng)和設(shè)施腐蝕性小。,4.2 注入水水源選擇與水質(zhì)要求,編制注水工藝方案，首先應(yīng)根據(jù)研究油藏工程方案對注水的要求進行綜合分析。必須根據(jù)儲層的潤濕性、孔隙結(jié)構(gòu)和非均質(zhì)狀況等資料，優(yōu)化注入水的水質(zhì)。,第四章 注水工程方案設(shè)計,4.2 注水系統(tǒng)壓力、溫度分析,1)注水井吸水能力預(yù)測,利用試注指示曲線確定吸水能力,利用滲流力學(xué)簡化方法確定吸水能力,水力壓裂井的最大注水量計算,2) 注水井溫度分析,注水井井底溫度采用Ramey的熱傳導(dǎo)方程計算,井底溫度應(yīng)高于原油析蠟溫度或凝固點溫度。,第四章 注水工程方案設(shè)計,4.4注水管柱設(shè)計,注水管柱強度設(shè)計主要是進行抗內(nèi)壓和抗拉極限載荷校核計算

9、。,注水管柱設(shè)計,注水管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)油藏工程方案的注水要求，確定注水井合注或分注管柱及管柱的組成。,第四章 注水工程方案設(shè)計,4.5 注水井試注及投注,1) 排液,2) 洗井,3) 試注,4.6 注水井增注及調(diào)剖措施,4.7 注水井日常管理要求,4.8注水工藝方案總結(jié)及實施建議,第五章 采油方式確定,采油方式是任何油田貫穿其開發(fā)全過程的基本生產(chǎn)技術(shù)，各種采油方式有各自的工作原理、舉升能力和對油井開采條件的適應(yīng)性。 采油方式的選擇與油藏地質(zhì)特點、油田開發(fā)動態(tài)、油井生產(chǎn)能力以及地面環(huán)境等密切相關(guān)，它直接影響原油產(chǎn)量和油田開發(fā)效果。 因此，采油方式的優(yōu)選及工藝方案設(shè)計在采油工程方案中占有重要地位

10、。,第五章 采油方式確定,5.1 采油方式選擇的主要內(nèi)容,采油方式優(yōu)選與工藝方案設(shè)計框架,第五章 采油方式確定,5.2 油井產(chǎn)能計算與分析,油井流入動態(tài)曲線（IPR曲線）： 表示產(chǎn)量與井底流壓關(guān)系的曲線，簡稱IPR曲線。,油井流入動態(tài)：油井產(chǎn)量與井底流動壓力的關(guān)系。 它反映了油藏向井的供油能力，反映油藏壓力、油層物性、流體物性、完井質(zhì)量等對油層滲流規(guī)律的影響，是采油工程與油藏工程的銜接點。通過油井流入動態(tài)研究為油藏工程提供檢驗資料；為采油工程的下一步工作提供依據(jù)；檢查鉆井、固井、完井和各項工藝措施等技術(shù)水平的優(yōu)劣。,第五章 采油方式確定,5.2 油井產(chǎn)能計算與分析,采油(液)指數(shù)： 油井流

11、入動態(tài)曲線斜率的負(fù)倒數(shù)。反映油層性質(zhì)、厚度、流體物性、完井條件及泄油面積等與產(chǎn)量之間關(guān)系的綜合指標(biāo)。,第五章 采油方式確定,5.2 油井產(chǎn)能計算與分析,油井流入動態(tài)研究主要有三種途徑： 基于Vogel、Fetkovich、Petrobras方法的完善。 建立不同類型油藏和井底條件的滲流模型。 利用單井流入動態(tài)的油藏數(shù)值模擬技術(shù)。,第五章 采油方式確定,5.3井筒多相流理論與計算,第一類劃分方法,,泡狀流,彈狀流或團狀流,層狀流,波狀流,段塞流或沖擊流,環(huán)狀流,霧狀流,第二類劃分方法,,分散流,間歇流,分離流,分離流,間歇流,分離流,分散流,,,,,,,,兩類劃分結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系,較為直觀,便于進

12、行數(shù)學(xué)處理,第五章 采油方式確定,5.4 自噴井生產(chǎn)系統(tǒng)分析,完整的自噴井生產(chǎn)系統(tǒng)的壓力損失示意圖,第五章 采油方式確定,5.4 自噴井生產(chǎn)系統(tǒng)分析產(chǎn)量預(yù)測,求解點在井底的解,第五章 采油方式確定,5.4 自噴井生產(chǎn)系統(tǒng)分析停噴壓力預(yù)測,油井生產(chǎn)過程中，Pr連續(xù)下降，相應(yīng)的油管曲線要向橫軸方向移動，若要求油壓大于一定值生產(chǎn)，則在縱軸上沿油壓值點做水平線，若水平線與油管曲線不相交，則表明油井不能自噴生產(chǎn)。,停噴壓力預(yù)測,第五章 采油方式確定,5.5 人工舉升適應(yīng)性評價,第五章 采油方式確定,5.5 人工舉升適應(yīng)性評價,第五章 采油方式確定,5.5 人工舉升適應(yīng)性評價,除了表中指標(biāo)外，還可以進行各

13、種采油方式對排量、下泵深度、原油粘度、含砂、含蠟、氣油比、腐蝕、結(jié)垢、檢泵作業(yè)、占地大小、故障診斷等指標(biāo)的對比分析。,美國推薦的采油方式適應(yīng)性圖版,第五章 采油方式確定,5.5 人工舉升適應(yīng)性評價,Blais等(1986)提出的柱塞氣舉、有桿泵、氣舉和電潛泵舉升最佳使用范圍,第五章 采油方式確定,5.5 人工舉升適應(yīng)性評價,Blais等(1986)提出的水力活塞泵和水力射流泵舉升最佳使用范圍,第五章 采油方式確定,5.6 油井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)模擬,抽油井生產(chǎn)動態(tài)模擬器模擬的是油層井筒機、桿、泵所組成的有桿泵井的生產(chǎn)系統(tǒng)，是在選定不同機型的條件下，以泵口處為系統(tǒng)的求解點。采用系統(tǒng)分析方法，求解不同產(chǎn)

14、液指數(shù)的油井在不同含水階段的最大可能產(chǎn)量及其相應(yīng)的抽汲參數(shù)。,有桿抽油井生產(chǎn)動態(tài)模擬,第五章 采油方式確定,5.6 油井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)模擬,電潛泵井生產(chǎn)動態(tài)模擬,電潛泵井生產(chǎn)動態(tài)模擬器所模擬的是由油層、井筒和井下電潛泵機組所組成的生產(chǎn)系統(tǒng)。,第五章 采油方式確定,5.6 油井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)模擬,氣舉井生產(chǎn)動態(tài)模擬,計算模型主要包括注氣點靜氣柱壓力和環(huán)空氣體流動壓力分布計算,氣舉井生產(chǎn)動態(tài)模擬器所模擬的是由油層、井筒和注氣系統(tǒng)所組成的油井生產(chǎn)系統(tǒng)。采用在給定井口回壓條件下，以注氣點為求解點，可確定出使油井所能獲得最大可能產(chǎn)量是的注氣點深度、注入氣液比、注氣量及井口注入壓力，并計算功率、效率及能耗等指

15、標(biāo)。,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.1 解堵工藝設(shè)計 6.2 清防蠟工藝設(shè)計 6.3 堵水與調(diào)剖工藝設(shè)計 6.4 清防垢工藝設(shè)計 6.5 防腐工藝設(shè)計 6.6 油田生產(chǎn)動態(tài)監(jiān)測,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.1 解堵工藝設(shè)計,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.1 解堵工藝設(shè)計,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.1 解堵工藝設(shè)計,解堵方法：,主要解堵方法特點對比,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.2 清防蠟工藝設(shè)計,(一)油井結(jié)蠟的過程,（1）當(dāng)溫度降至析蠟點以下時，蠟以結(jié)晶形式從原油中析出；,（2）溫度、壓力繼續(xù)降低和氣體析出，結(jié)晶析出的蠟聚集長大形成蠟晶體；,（3）蠟晶體沉積于管道和

16、設(shè)備等的表面上。,蠟的初始結(jié)晶溫度或析蠟點： 當(dāng)溫度降低到某一值時，原油中溶解的蠟便開始析出，蠟開始析出的溫度。,,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.2 清防蠟工藝設(shè)計,二、油井防蠟方法,（1）阻止蠟晶的析出：在原油開采過程中，采用某些措施(如提高井筒流體的溫度等)，使得油流溫度高于蠟的初始結(jié)晶溫度，從而阻止蠟晶的析出。,（2）抑制石蠟結(jié)晶的聚集：在石蠟結(jié)晶已析出的情況下，控制蠟晶長大和聚集的過程。如在含蠟原油中加入防止和減少石蠟聚集的某些化學(xué)劑抑制劑，使蠟晶處于分散狀態(tài)而不會大量聚集。,（3）創(chuàng)造不利于石蠟沉積的條件：如提高表面光滑度、改善表面潤濕性、提高井筒流體速度等。,第六章 采油工程

17、常用開采技術(shù),6.2 清防蠟工藝設(shè)計,三、油井清蠟方法,(1)機械清蠟,常用的工具主要有刮蠟片和清蠟鉆頭等。,(2)熱力清蠟,熱流體循環(huán)清蠟法,電熱清蠟法,熱化學(xué)清蠟法,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.3 堵水與調(diào)剖工藝設(shè)計,油井出水按其來源可分為注入水、邊水、底水及上、下層水和夾層水。 根據(jù)油藏特點和油井出水狀況，油井采用的堵水方法可分為機械堵水和化學(xué)堵水。 機械堵水是用封隔器將出水層位在井筒內(nèi)卡開，阻止地層水流入井內(nèi)。這種方法一般適用于控制個別水淹層的產(chǎn)水，消除合采時的干擾。對于有多個水層或油水同出層的油井不宜采用機械卡堵水的方式堵水。,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.3 堵水與調(diào)

18、剖工藝設(shè)計,化學(xué)堵水技術(shù)是用化學(xué)劑控制油氣井出水量和封堵出水層的方法。根據(jù)化學(xué)劑對油層和水層的堵塞作用，化學(xué)堵水可分為非選擇性堵水和選擇性堵水。 非選擇性堵水是指在油井上采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┓指粲退畬樱⒂枚聞┒氯鏊畬拥幕瘜W(xué)堵水方法，非選擇性堵劑主要包括水泥漿、合成樹脂和硅酸鈣等。 選擇性堵水是指通過油井向生產(chǎn)層注入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)劑堵塞水層或改變油、水、巖石之間的界面張力，降低油水同層的水相滲透率，而不堵塞油層或?qū)τ拖酀B透率影響的較小的化學(xué)堵水方法。選擇性堵劑主要包括部分水解聚丙烯酰胺、泡沫、松香酸鈉（用于地層水中鈣、鎂離子含量較大的油井堵水）以及活性稠油等。,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6

19、.3 堵水與調(diào)剖工藝設(shè)計,注水井調(diào)剖 為了調(diào)整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系數(shù)，改善水驅(qū)效果，向地層中的高滲透層注入化學(xué)藥劑，藥劑凝固或膨脹后，降低油層的滲透率，迫使注入水增加對低含水部位的驅(qū)油作用的工藝措施。,(一) 單液法,(二) 雙液法,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.4 清防垢工藝設(shè)計,1）化學(xué)防垢 a.無機磷酸鹽防垢劑。使用條件為4050，pH值7.0 7.5 b.聚合物防垢劑。水中不水解，不會產(chǎn)生沉淀，不受溫度等條件限制 c.有機磷防垢劑。一種高效防垢劑，與其他防垢劑復(fù)配使用具有協(xié)同效應(yīng)（復(fù)配防垢劑的防垢效果大大高于配方中單一防垢劑的防垢效果的簡單疊加）,常用的方法有化

20、學(xué)方法、物理方法和機械方法,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.4 清防垢工藝設(shè)計,（3）機械清垢 應(yīng)用特殊工具或設(shè)備對積垢進行高壓水射流，鉆、鏟、刮、搗碎等處理，清除設(shè)備和管線中的積垢。,（2）磁防垢 磁場可以阻止水垢的生成和聚集。油田應(yīng)用主要有注入水防垢；集油管線及輸油泵磁防垢；油管、深井泵和電泵磁防垢。,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.5 防腐工藝設(shè)計,1）電偶腐蝕,2) 電化學(xué)腐蝕,3) 化學(xué)腐蝕,4) 細(xì)菌腐蝕(厭氧菌腐蝕),,保護陰極或犧牲陽極防腐,,化學(xué)防腐,,殺菌,第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.6 油田生產(chǎn)動態(tài)監(jiān)測,（1）動態(tài)試井(穩(wěn)定、不穩(wěn)定、干擾、找水流方向),（2

21、）產(chǎn)出剖面測井(產(chǎn)液、產(chǎn)水、壓力、溫度等分層測試),（3）注入剖面測井(注水、氣、汽、聚合物等),（4）工程測井(套管、固井、射孔質(zhì)量等),（5）作業(yè)質(zhì)量檢查測井(水力壓裂、改層等),（6）地層參數(shù)測井(孔、滲、飽等),（7）地層流體性質(zhì)測井,第七章 低滲透油藏的整體壓裂技術(shù),低滲透油藏整體壓裂改造方案設(shè)計概念圖,第七章 低滲透油藏的整體壓裂技術(shù),整體壓裂優(yōu)化設(shè)計基本內(nèi)容 1)壓前油藏綜合評價； 2)壓裂材料的評價優(yōu)選； 3)整體壓裂方案的優(yōu)化設(shè)計； 4)水力裂縫的測試診斷； 5)壓后的效益評價等五項內(nèi)容。,第七章 低滲透油藏的整體壓裂技術(shù),1)壓前油藏綜合評價 整體壓裂方案設(shè)計研

22、究的基礎(chǔ)。通過對油藏地質(zhì)，就地應(yīng)力場、開發(fā)與完井條件的綜合分析研究，為方案設(shè)計提供必需的油藏背景材料，采集并確認(rèn)準(zhǔn)確可靠的設(shè)計參數(shù)，為制定方案做好準(zhǔn)備，列出不同參數(shù)組合的數(shù)組，使其能夠覆蓋油藏的整體特征。 2)壓裂材料的評價優(yōu)選 壓裂液和支撐劑是壓裂需要的兩項基本材料。對它們評價優(yōu)選的要求：a.必須與油藏地質(zhì)條件和流體性質(zhì)相匹配，最大限度地減少對儲層和水力裂縫的傷害；b.必須滿足壓裂工藝要求；c.必須獲得最大的壓裂開發(fā)效果與效益。,第七章 低滲透油藏的整體壓裂技術(shù),3)整體壓裂方案的優(yōu)化設(shè)計 依據(jù)上述兩項研究結(jié)果，進行油藏整體壓裂方案的設(shè)計工作。將具有一定支撐縫長、導(dǎo)流能力與方位的水力裂縫置

23、予給定的油藏地質(zhì)條件和開發(fā)井網(wǎng)(井網(wǎng)型式、井距、井?dāng)?shù)與布井方位)之中，借助水力裂縫、油藏和經(jīng)濟模型，使它們達到最佳的優(yōu)化組合，并提出經(jīng)努力可以實現(xiàn)的工藝措施，以保證油藏經(jīng)整體壓裂之后能夠獲得最大的開發(fā)和經(jīng)濟效益。對開發(fā)井網(wǎng)的優(yōu)化結(jié)果要反饋給油藏工程方案和油田開發(fā)方案。,第七章 低滲透油藏的整體壓裂技術(shù),4)水力裂縫診斷 水力裂縫診斷旨在是使用多種測試技術(shù)確認(rèn)方案實施后實際產(chǎn)生的裂縫的幾何尺寸、導(dǎo)流能力與裂縫延伸方位與方案設(shè)計的符合程度。目的是為評價壓裂效益，提高完善方案設(shè)計提供依據(jù)。 5)壓后評估 壓后評估是檢驗、分析方案實施后實際產(chǎn)生的效益與方案設(shè)計預(yù)計結(jié)果的符合程度。因此應(yīng)研究如何以更

24、少投入換取同一效果，或如何以同一投入獲得更大的效益。如果方案設(shè)計與實際結(jié)果相差較大，則必須再次從油藏綜合評價出發(fā)，逐段逐項找出癥結(jié)所在，并修正完善。,第八章 稠油注蒸汽開采工程設(shè)計,(二)高凝油的基本特點,一、稠油及高凝油開采特征,(一)稠油的基本特點,(2)稠油的粘度對溫度敏感,(1)粘度高、密度大、流動性差,(3)稠油中輕質(zhì)組分含量低，而膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高,高凝油是指蠟含量高、凝固點高的原油。,某油井原油粘溫曲線,凝固點：在一定條件下原油失去流動性時的最高溫度。,在我國，稠油和高凝油分布廣、儲量大。,第八章 稠油注蒸汽開采工程設(shè)計,目前提高稠油油藏開發(fā)效果、油井舉升效率以及解決稠油管輸問題

25、主要采取熱力、化學(xué)和摻輕烴稀釋等方法。,第八章 稠油注蒸汽開采工程設(shè)計,注蒸汽處理油層采油方法(蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)),通過蒸汽將熱能提供給油層巖石和流體，使油層原油粘度大大降低，增加原油的流度；原油受熱后發(fā)生體積膨脹，可減少最終的殘余油飽和度。,火燒油層采油方法,通過適當(dāng)?shù)木W(wǎng)將空氣或氧氣自井中注入油層，并點燃油層中原油，使其燃燒產(chǎn)生熱量。不斷注入空氣或氧氣維持油層燃燒，燃燒前緣的高溫不斷加熱油藏巖石和流體，且使原油蒸餾、裂解，并被驅(qū)向生產(chǎn)井的采油方式。,第八章 稠油注蒸汽開采工程設(shè)計,三、井筒降粘技術(shù),井筒降粘技術(shù)是指通過熱力、化學(xué)、稀釋等措施使得井筒中的流體保持低粘度，從而達到改善井筒流體的

26、流動條件，緩解抽油設(shè)備的不適應(yīng)性，提高稠油及高凝油的開發(fā)效果等目的的采油工藝技術(shù)。,目前常用的井筒降粘技術(shù)：,化學(xué)降粘,摻輕烴或水稀釋,熱力降粘技術(shù),,熱流體循環(huán)加熱降粘技術(shù),電加熱降粘技術(shù),第九章 碳酸鹽巖油藏酸化處理工藝,酸 洗,基質(zhì)酸化,壓裂酸化,將少量酸液注入井筒內(nèi)，清除井筒孔眼中酸溶性顆粒和鉆屑及結(jié)垢等，并疏通射孔孔眼。,在低于巖石破裂壓力下將酸注入地層，依靠酸液的溶蝕作用恢復(fù)或提高井筒附近較大范圍內(nèi)油層的滲透性。,在高于巖石破裂壓力下將酸注入地層，在地層內(nèi)形成裂縫，通過酸液對裂縫壁面物質(zhì)的不均勻溶蝕形成高導(dǎo)流能力的裂縫。,第九章 碳酸鹽巖油藏酸化處理工藝,碳酸鹽巖地層主要成分：方解

27、石和白云石,目的,解除孔隙、裂縫中的堵塞物質(zhì)，或擴大溝通油氣巖層原有的孔隙和裂縫，提高油氣層的滲流性。,2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2 4HCl+MgCa(CO3)2CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2,生成物狀態(tài)：氯化鈣、氯化鎂全部溶于殘酸中。二氧化碳?xì)怏w大部分呈游離狀態(tài)的微小氣泡，分散在殘酸溶液中，有助于殘酸溶液從油氣層中排出。,第九章 碳酸鹽巖油藏酸化處理工藝,酸化壓裂：用酸液作為壓裂液，不加支撐劑的壓裂。,作用原理：,(1) 靠水力作用形成裂縫；,(2) 靠酸液的溶蝕作用把裂縫的壁面溶蝕成凹凸不平的表面，停泵卸壓后，裂縫壁面不能完全閉合，具有較高的導(dǎo)流能力，可達到

28、提高地層滲透性的目的。,酸壓與水力壓裂相比：,相同點：基本原理和目的相同。,不同點：實現(xiàn)其導(dǎo)流性的方式不同。,第十章 防砂技術(shù),第十章 防砂技術(shù),一、油層出砂原因,1. 應(yīng)力狀態(tài),鉆井前砂巖油層處于應(yīng)力平衡狀態(tài)。鉆開油層后，井壁附近巖石的原始應(yīng)力平衡狀態(tài)遭到破壞，造成井壁附近巖石的應(yīng)力集中。,2. 巖石的膠結(jié)狀態(tài),油層出砂與油層巖石膠結(jié)物種類、數(shù)量和膠結(jié)方式等有著密切的關(guān)系。,內(nèi)因砂巖油層的地質(zhì)條件,第十章 防砂技術(shù),一、油層出砂原因,由于固井質(zhì)量差，使得套管外水泥環(huán)和井壁巖石沒有粘在一起，在生產(chǎn)中形成高低壓層的串通，使井壁巖石不斷受到?jīng)_刷，粘土夾層膨脹，巖石膠結(jié)遭到破壞，因而導(dǎo)致油井出砂。,

29、如果射孔密度過大，有可能使套管破裂和砂巖油層結(jié)構(gòu)遭到破壞，引起油井出砂。,2. 射孔密度,1. 固井質(zhì)量,外因開采因素,第十章 防砂技術(shù),一、油層出砂原因,流體滲流而產(chǎn)生的對油層巖石的沖刷力和對顆粒的拖曳力是疏松油層出砂的重要原因。 油、水井工作制度的突然變化，使得油層巖石受力狀況發(fā)生變化，也容易引起油層出砂。,3. 油井工作制度,外因開采因素,第十章 防砂技術(shù),二、防砂方法,(一)制定合理的開采措施,(1)制定合理的油井工作制度：通過生產(chǎn)試驗使所確定的生產(chǎn)壓差不會造成油井大量出砂(控制生產(chǎn)壓差)。對于受生產(chǎn)壓差限制而無法滿足采油速度的油層，要在采取必要的防砂措施之后提高生產(chǎn)壓差。,(2)加

30、強出砂層油水井的管理：開、關(guān)操作要求平穩(wěn)；對易出砂的油井應(yīng)避免強烈抽汲的誘流措施。,(3)對膠結(jié)疏松的油層，酸化、壓裂等措施要求慎重。,(4)正確選擇完井方法和改善完井工藝。,第十章 防砂技術(shù),(二)采取合理的防砂工藝方法,第十章 防砂技術(shù),三、清砂方法,沖砂,撈砂,常用的 清砂方法,,通過沖管、油管或油套環(huán)空向井底注入高速流體沖散砂堵，由循環(huán)上返液體將砂粒帶到地面，以解除油水井砂堵的工藝措施，是廣泛應(yīng)用的清砂方法。,用鋼絲繩向井內(nèi)下入專門的撈砂工具(撈砂筒)，將井底積存的砂粒撈到地面上來的方法。一般適用于砂堵不嚴(yán)重、井淺、油層壓力低或有漏失層等無法建立循環(huán)的油井。,第十一章 采油工程方案經(jīng)濟

31、評價,10.1 基本參數(shù)的確定,油田基本參數(shù),作業(yè)項目及工作量預(yù)測,動態(tài)監(jiān)測工作量預(yù)測,作業(yè)費用及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)井次預(yù)測,油田生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)測結(jié)果表,第十一章 采油工程方案經(jīng)濟評價,財務(wù)內(nèi)部收益率,財務(wù)凈現(xiàn)值和財務(wù)凈現(xiàn)值率,投資利潤率和投資利稅率,單位采油（氣）成本,投資回收期,10.2 分析評價指標(biāo)的確定,第十一章 采油工程方案經(jīng)濟評價,10.2 分析評價指標(biāo)的確定,定義：項目在計算期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值累計等于零時的折現(xiàn)率。,1)財務(wù)內(nèi)部收益率,定義：以項目凈收益抵償全部投資(包括固定資產(chǎn)投資和流動資金)所需要的時間。,2) 投資回收期(投資返本年限),第十一章 采油工程方案經(jīng)濟評價,10.2 分析

32、評價指標(biāo)的確定,財務(wù)凈現(xiàn)值是指項目在計算期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量按設(shè)定折現(xiàn)率(或規(guī)定的基準(zhǔn)收益率)貼現(xiàn)的現(xiàn)值之和。,財務(wù)凈現(xiàn)值率指項目凈現(xiàn)值與全部投資現(xiàn)值之比，也即單位投資現(xiàn)值的凈現(xiàn)值。,3) 財務(wù)凈現(xiàn)值和財務(wù)凈現(xiàn)值率,第十一章 采油工程方案經(jīng)濟評價,10.2 分析評價指標(biāo)的確定,4) 投資利潤率及投資利稅率 投資利潤率指項目生產(chǎn)期內(nèi)年平均利潤總額與總投資的比例。,投資利稅率則指項目生產(chǎn)期內(nèi)年平均利稅總額與總投資的比例。,5) 單位采油（氣）成本 單位采油（氣）成本是指油氣田開發(fā)投產(chǎn)后，年總采油（氣）資金投入量與年采油（氣）量的比值。表示生產(chǎn)1t原油（或1m3天然氣）所消耗的費用。,第十二章 油

33、氣田開發(fā)過程中的環(huán)境保護,大氣污染：顆粒污染物(粉塵、煙塵等)、氣態(tài)污染物(SO2、H2S、CO、CO2、HCl、烴類氣體等)。 水污染：油、廢水、有毒物、微生物、放射性物質(zhì)等。 噪聲及微波污染：采油設(shè)備噪聲、施工作業(yè)噪聲等以及生產(chǎn)物質(zhì)中的微波輻射等。 固體廢物污染：有毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、爆炸性、傳染性的作業(yè)施工廢物和生活垃圾等。,12.1油氣田開發(fā)過程中的環(huán)境污染問題,第十二章 油氣田開發(fā)過程中的環(huán)境保護, 物理方法：包括沉淀、篩濾、氣浮等，主要去除懸浮狀態(tài)的污染物，處理技術(shù)有離心分離、磁分離、蒸發(fā)等。 化學(xué)方法：包括混凝法、中和法、氧化還原法、電解法、化學(xué)沉淀法等。 物理化學(xué)法：

34、包括反滲透法、吸附法、電滲析法等。 生物法：包括活性污泥法、生物膜法、生物氧化法、土地處理法、厭氧消化法等。,（1）水污染治理,第十二章 油氣田開發(fā)過程中的環(huán)境保護,（2）大氣污染治理,以水為吸收劑的水吸收法，適用于去除溶于水的有害氣體，如HCl、NH3、SO2、NO2、HF等。 以堿液為吸收劑的堿吸收法，可凈化能與堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有害氣體，如HCl、NH3、SO2、NOx、HF、H2S等。, 吸收法：分離氣體混合物的重要方法。, 吸附法：當(dāng)廢氣中有害物質(zhì)濃度低、要求凈化的程度高、要求回收有害組分、特別是有害組分比較單一時通常采用吸附法處理。,常用的吸附劑：粒狀活性炭、粉狀活性炭、硅膠、活性氧

35、化鋁、分子篩等。,第十二章 油氣田開發(fā)過程中的環(huán)境保護, 燃燒法：適用于凈化可燃組分，如有機氣體、CO、瀝青煙氣等，同時還可以回收一定的熱量，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O。, 除塵法：適用于處理廢氣中的粉塵，包括重力除塵、慣性力除塵、離心力除塵、洗滌除塵、過濾除塵、電除塵等。,第十二章 油氣田開發(fā)過程中的環(huán)境保護,催化氧化法是在催化劑的作用下，用氧化劑將廢氣中的有害物質(zhì)氧化，變成無害物質(zhì)。例如脫除廢氣中的SO2：, 催化法：包括催化氧化法和催化還原法。,催化還原法：主要用于脫除廢氣中的NOx，其原理是在催化劑的作用下，用還原劑將廢氣中的NOx還原成N2 和H2O。,第十二章 油氣田開發(fā)過程中的環(huán)境保護,采用高煙筒排放的方法可以使大氣污染物按預(yù)測濃度有組織地排放到高空，向更廣泛的范圍擴散、稀釋，以減少局部地區(qū)的污染，但不能減少有害物排放量。利用自然作用可處理其中部分污染物。, 高煙筒排放,完！,