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1、采油工程方案設(shè)計(jì),,,學(xué)習(xí)要求：,掌握油田開發(fā)與開采動(dòng)態(tài)分析、工藝方式選擇設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、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(xiàng)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(jì)原則與設(shè)計(jì)方法； 了解采油工程發(fā)展動(dòng)向。,采油工程方案設(shè)計(jì),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(jì)有效地舉升至地面進(jìn)行分離和計(jì)量等。,采油工程的主要目標(biāo)： 經(jīng)濟(jì)、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(jì)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(shí)施對(duì)象，在進(jìn)行采油工程方案設(shè)計(jì)時(shí)，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(duì)采油工程的特殊要求，確定采油工程方案設(shè)計(jì)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(jì)指標(biāo)，是采油工程方案設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。,第二章 采油工程方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料準(zhǔn)備,2.3 采油工程基礎(chǔ)資料,(1)儲(chǔ)層敏感性：速敏、水敏、酸敏、堿敏、鹽敏 (2)儲(chǔ)層地應(yīng)力分布,第二章 采油工程方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料準(zhǔn)備,第三章 完井工程設(shè)計(jì),（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(jì) （5）完井工藝

3、方案設(shè)計(jì) （6）投產(chǎn)措施 （7）完井要求及實(shí)施建議,完井工程設(shè)計(jì)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(chǔ)層特性和油田不同開發(fā)時(shí)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(zhǎng)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(jì),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(jì),(2) 射孔完井方式,套管射孔完井,第三章 完井工程設(shè)計(jì),(2) 射孔完井方式,尾管射孔完井,第三章 完井工程設(shè)計(jì),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(huì)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(hù)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(shí)也可以起出修理或更換。,第三章 完井工程設(shè)計(jì),(4) 礫石充填完井方式,對(duì)于膠結(jié)疏松出砂嚴(yán)重的地層，為了防砂和保護(hù)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(jì),第三章 完井工程設(shè)計(jì),3.2 油管及套管尺寸選擇,編制采油工程方案必須重點(diǎn)討論油、水、氣井采出和注入時(shí)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(shí)施，最后確定生產(chǎn)套管尺寸。,第三章 完井工程設(shè)計(jì),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(shí)程度、壓實(shí)厚度及非均質(zhì)性等。 實(shí)際油井射孔設(shè)計(jì)中，必須分析上述各因素對(duì)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(jì)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(jì),,第三章 完井工程設(shè)計(jì),（3） 射孔負(fù)壓設(shè)計(jì),負(fù)壓值是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。一方面負(fù)壓使孔眼的破碎壓實(shí)帶的細(xì)小顆粒沖刷出來，使井眼清潔，滿足這個(gè)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(gè)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(duì)應(yīng)這個(gè)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(jì),(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(duì)注水要求的工藝可行性分析 (4) 注水管柱設(shè)計(jì) (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(shí)施建議,4.1 注水工程方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,第四章 注水工程方案設(shè)計(jì),對(duì)油田注入水除要求水源供水量穩(wěn)定、取水方便、經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(duì)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(duì)注水的要求進(jìn)行綜合分析。必須根據(jù)儲(chǔ)層的潤(rùn)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(jì),4.2 注水系統(tǒng)壓力、溫度分析,1)注水井吸水能力預(yù)測(cè),利用試注指示曲線確定吸水能力,利用滲流力學(xué)簡(jiǎn)化方法確定吸水能力,水力壓裂井的最大注水量計(jì)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(jì)算,井底溫度應(yīng)高于原油析蠟溫度或凝固點(diǎn)溫度。,第四章 注水工程方案設(shè)計(jì),4.4注水管柱設(shè)計(jì),注水管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行抗內(nèi)壓和抗拉極限載荷校核計(jì)算

9、。,注水管柱設(shè)計(jì),注水管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì),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(shí)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(duì)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(diǎn)、油田開發(fā)動(dòng)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(jì)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(jì)框架,第五章 采油方式確定,5.2 油井產(chǎn)能計(jì)算與分析,油井流入動(dòng)態(tài)曲線（IPR曲線）： 表示產(chǎn)量與井底流壓關(guān)系的曲線，簡(jiǎn)稱IPR曲線。,油井流入動(dòng)態(tài)：油井產(chǎn)量與井底流動(dòng)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(duì)油層滲流規(guī)律的影響，是采油工程與油藏工程的銜接點(diǎn)。通過油井流入動(dòng)態(tài)研究為油藏工程提供檢驗(yàn)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(xiàng)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(jì)算與分析,采油(液)指數(shù)： 油井流

11、入動(dòng)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(jì)算與分析,油井流入動(dòng)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(dòng)態(tài)的油藏?cái)?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(jì)算,第一類劃分方法,,泡狀流,彈狀流或團(tuán)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(duì)應(yīng)關(guān)系,較為直觀,便于進(jìn)

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(cè),求解點(diǎn)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(cè),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(dòng)，若要求油壓大于一定值生產(chǎn)，則在縱軸上沿油壓值點(diǎn)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(cè),第五章 采油方式確定,5.5 人工舉升適應(yīng)性評(píng)價(jià),第五章 采油方式確定,5.5 人工舉升適應(yīng)性評(píng)價(jià),第五章 采油方式確定,5.5 人工舉升適應(yīng)性評(píng)價(jià),除了表中指標(biāo)外，還可以進(jìn)行各

13、種采油方式對(duì)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(duì)比分析。,美國(guó)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(píng)價(jià),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(píng)價(jià),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(dòng)態(tài)模擬,抽油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)模擬器模擬的是油層井筒機(jī)、桿、泵所組成的有桿泵井的生產(chǎn)系統(tǒng)，是在選定不同機(jī)型的條件下，以泵口處為系統(tǒng)的求解點(diǎn)。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(dòng)態(tài)模擬,第五章 采油方式確定,5.6 油井生產(chǎn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬,電潛泵井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)模擬,電潛泵井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)模擬器所模擬的是由油層、井筒和井下電潛泵機(jī)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(dòng)態(tài)模擬,氣舉井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)模擬,計(jì)算模型主要包括注氣點(diǎn)靜氣柱壓力和環(huán)空氣體流動(dòng)壓力分布計(jì)算,氣舉井生產(chǎn)動(dòng)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(diǎn)為求解點(diǎn)，可確定出使油井所能獲得最大可能產(chǎn)量是的注氣點(diǎn)深度、注入氣液比、注氣量及井口注入壓力，并計(jì)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(jì) 6.2 清防蠟工藝設(shè)計(jì) 6.3 堵水與調(diào)剖工藝設(shè)計(jì) 6.4 清防垢工藝設(shè)計(jì) 6.5 防腐工藝設(shè)計(jì) 6.6 油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.1 解堵工藝設(shè)計(jì),第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.1 解堵工藝設(shè)計(jì),第六章 采油工程常用開采技術(shù),6.1 解堵工藝設(shè)計(jì),解堵方法：,主要解堵方法特點(diǎn)對(duì)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(jì),(一)油井結(jié)蠟的過程,（1）當(dāng)溫度降至析蠟點(diǎn)以下時(shí)，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(zhǎng)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(diǎn)： 當(dāng)溫度降低到某一值時(shí)，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(jì),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(zhǎng)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(huì)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(rùn)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(jì),三、油井清蠟方法,(1)機(jī)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(jì),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(diǎn)和油井出水狀況，油井采用的堵水方法可分為機(jī)械堵水和化學(xué)堵水。 機(jī)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(gè)別水淹層的產(chǎn)水，消除合采時(shí)的干擾。對(duì)于有多個(gè)水層或油水同出層的油井不宜采用機(jī)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(jì),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(duì)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(jì),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(duì)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(jì),1）化學(xué)防垢 a.無機(jī)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(huì)產(chǎn)生沉淀，不受溫度等條件限制 c.有機(jī)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(jiǎn)單疊加）,常用的方法有化

20、學(xué)方法、物理方法和機(jī)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(jì),（3）機(jī)械清垢 應(yīng)用特殊工具或設(shè)備對(duì)積垢進(jìn)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(chǎng)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(jì),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(hù)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),（1）動(dòng)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(cè)井(產(chǎn)液、產(chǎn)水、壓力、溫度等分層測(cè)試),（3）注入剖面測(cè)井(注水、氣、汽、聚合物等),（4）工程測(cè)井(套管、固井、射孔質(zhì)量等),（5）作業(yè)質(zhì)量檢查測(cè)井(水力壓裂、改層等),（6）地層參數(shù)測(cè)井(孔、滲、飽等),（7）地層流體性質(zhì)測(cè)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(jì)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(jì)基本內(nèi)容 1)壓前油藏綜合評(píng)價(jià)； 2)壓裂材料的評(píng)價(jià)優(yōu)選； 3)整體壓裂方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)； 4)水力裂縫的測(cè)試診斷； 5)壓后的效益評(píng)價(jià)等五項(xiàng)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(píng)價(jià) 整體壓裂方案設(shè)計(jì)研

22、究的基礎(chǔ)。通過對(duì)油藏地質(zhì)，就地應(yīng)力場(chǎng)、開發(fā)與完井條件的綜合分析研究，為方案設(shè)計(jì)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(jì)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(píng)價(jià)優(yōu)選 壓裂液和支撐劑是壓裂需要的兩項(xiàng)基本材料。對(duì)它們?cè)u(píng)價(jià)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(duì)儲(chǔ)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(jì) 依據(jù)上述兩項(xiàng)研究結(jié)果，進(jìn)行油藏整體壓裂方案的設(shè)計(jì)工作。將具有一定支撐縫長(zhǎng)、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(jì)模型，使它們達(dá)到最佳的優(yōu)化組合，并提出經(jīng)努力可以實(shí)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(jì)效益。對(duì)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(cè)試技術(shù)確認(rèn)方案實(shí)施后實(shí)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(jì)的符合程度。目的是為評(píng)價(jià)壓裂效益，提高完善方案設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 5)壓后評(píng)估 壓后評(píng)估是檢驗(yàn)、分析方案實(shí)施后實(shí)際產(chǎn)生的效益與方案設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)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(jì)與實(shí)際結(jié)果相差較大，則必須再次從油藏綜合評(píng)價(jià)出發(fā)，逐段逐項(xiàng)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(jì),(二)高凝油的基本特點(diǎn),一、稠油及高凝油開采特征,(一)稠油的基本特點(diǎn),(2)稠油的粘度對(duì)溫度敏感,(1)粘度高、密度大、流動(dòng)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(diǎn)高的原油。,某油井原油粘溫曲線,凝固點(diǎn)：在一定條件下原油失去流動(dòng)性時(shí)的最高溫度。,在我國(guó)，稠油和高凝油分布廣、儲(chǔ)量大。,第八章 稠油注蒸汽開采工程設(shè)計(jì),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(jì),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(diǎn)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(jì),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(dá)到改善井筒流體的

26、流動(dòng)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(duì)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(kuò)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(dá)到

28、提高地層滲透性的目的。,酸壓與水力壓裂相比：,相同點(diǎn)：基本原理和目的相同。,不同點(diǎn)：實(shí)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(duì)油層巖石的沖刷力和對(duì)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(yàn)使所確定的生產(chǎn)壓差不會(huì)造成油井大量出砂(控制生產(chǎn)壓差)。對(duì)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(qiáng)出砂層油水井的管理：開、關(guān)操作要求平穩(wěn)；對(duì)易出砂的油井應(yīng)避免強(qiáng)烈抽汲的誘流措施。,(3)對(duì)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(jì)

31、評(píng)價(jià),10.1 基本參數(shù)的確定,油田基本參數(shù),作業(yè)項(xiàng)目及工作量預(yù)測(cè),動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作量預(yù)測(cè),作業(yè)費(fèi)用及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)井次預(yù)測(cè),油田生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)測(cè)結(jié)果表,第十一章 采油工程方案經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率,財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值和財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值率,投資利潤(rùn)率和投資利稅率,單位采油（氣）成本,投資回收期,10.2 分析評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定,第十一章 采油工程方案經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),10.2 分析評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定,定義：項(xiàng)目在計(jì)算期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值累計(jì)等于零時(shí)的折現(xiàn)率。,1)財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率,定義：以項(xiàng)目?jī)羰找娴謨斎客顿Y(包括固定資產(chǎn)投資和流動(dòng)資金)所需要的時(shí)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(jì)評(píng)價(jià),10.2 分析

32、評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定,財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值是指項(xiàng)目在計(jì)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(cái)務(wù)凈現(xiàn)值率指項(xiàng)目?jī)衄F(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(cái)務(wù)凈現(xiàn)值和財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值率,第十一章 采油工程方案經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),10.2 分析評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定,4) 投資利潤(rùn)率及投資利稅率 投資利潤(rùn)率指項(xiàng)目生產(chǎn)期內(nèi)年平均利潤(rùn)總額與總投資的比例。,投資利稅率則指項(xiàng)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(fèi)用。,第十二章 油

33、氣田開發(fā)過程中的環(huán)境保護(hù),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(hù), 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(hù),（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(shí)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(hù), 燃燒法：適用于凈化可燃組分，如有機(jī)氣體、CO、瀝青煙氣等，同時(shí)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(hù),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(hù),采用高煙筒排放的方法可以使大氣污染物按預(yù)測(cè)濃度有組織地排放到高空，向更廣泛的范圍擴(kuò)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！,