第四章油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l开发准备阶段开发准备阶段l详探、开发试验等详探、开发试验等l开发设计和投产开发设计和投产l油藏工程研究及开发方案设计油藏工程研究及开发方案设计l开发井的全面部署及实施开发井的全面部署及实施l注采方案实施等注采方案实施等l开发调整和完善开发调整和完善l调整开发方案调整开发方案l第三、四次采油第三、四次采油提高采收率提高采收率按照油田的按照油田的开发进程不同，开发进程不同，油田开发阶段可分为：油田开发阶段可分为：第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l油气开发的基本目的：油气开发的基本目的：尽可能将储尽可能将储存在油、气层深处的油、气开采出来，提存在油、气层深处的油、气开采出来，提高采收率，降低成本。高采收率，降低成本。l在油田的整个开发过程中，每一个阶段，其在油田的整个开发过程中，每一个阶段，其产量、地层压力、含水量、油气比、采油速产量、地层压力、含水量、油气比、采油速度等主要开发指标都再发生变化，而且，表度等主要开发指标都再发生变化，而且，表现为阶段性的特点，随着这些参数的变化，现为阶段性的特点，随着这些参数的变化，油田需要采取相应的技术工艺措施，以达到油田需要采取相应的技术工艺措施，以达到增产、稳产，最大限度的提高采收率的目的。增产、稳产，最大限度的提高采收率的目的。第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l几个重要术语：几个重要术语：第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施地质储量-在地层原始条件下，具有产油（气）能力的储层中所储原油（天然气）总量。 可采储量-在目前工艺和经济条件下，能从储油（气）层中采出的油（气）量。可采储量随着油气价格上涨及应用先进开采工艺技术而增加。 剩余可采储量-油田投入开发后，可采储量与累计采出量之差。 采收率-油田采出的油（气）量与地质储量的百分比。 l几个重要术语：几个重要术语：第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施最终采收率-油田开发结束累计开采量与地质储量的百分比。 采出程度-油田在某时间的累计采油（气）量与地质储量的比值。 采油速度-年采出油（气）量与地质储量之比。 探井-在经过地球物理堪探证实有希望的地质构造上，为了探明地下情况，寻找油、汽田而钻的井。 l几个重要术语：几个重要术语：第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施资料井-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。 l几个重要术语：几个重要术语：第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施调整井-在原有井网基础上，为改善油田开发效果，而补充钻的一些另散井或成批成排的加密井。 正注井-从油管向地层注水的井称为正注井。 井网-油气水井在油田上的排列和分布。 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。 反注井-从套管向地层注水的井称为反注井。 l按油田的按油田的产量变化产量变化，油田开发可划分以下阶段：，油田开发可划分以下阶段：投产阶段投产阶段稳产阶段稳产阶段产量递减阶段产量递减阶段低产阶段低产阶段第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l影响油气井产量的主要因素影响油气井产量的主要因素l产层的能量产层的能量( (压力压力) )l产层的渗透性产层的渗透性l流体的流动性能流体的流动性能随着油气开采时间的随着油气开采时间的延长延长,产层的压力逐渐下产层的压力逐渐下降；降；可通过注水的方式来可通过注水的方式来保持产层的压力。保持产层的压力。一些地层本身渗透率就一些地层本身渗透率就极低；极低；开采过程中，由于措施开采过程中，由于措施不当会造成油气通道堵不当会造成油气通道堵塞，导致渗透率下降；塞，导致渗透率下降；可通过酸化或压裂等措可通过酸化或压裂等措施予以改善。施予以改善。油品中高分子化合物的油品中高分子化合物的含量对粘度的影响大；含量对粘度的影响大；可通过电加热、注蒸汽、可通过电加热、注蒸汽、以及微生物作用等物理化以及微生物作用等物理化学方法进行改良。学方法进行改良。第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施按照按照开发方法和技术措施开发方法和技术措施不同，油田开发可分为：不同，油田开发可分为：一次采油阶段：一次采油阶段：利用油层天然能量开采石油的阶段。利用油层天然能量开采石油的阶段。第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施二次采油阶段：二次采油阶段：向油层注入水、气，给油层补充能向油层注入水、气，给油层补充能量开采石油的阶段量开采石油的阶段。三次采油阶段：三次采油阶段：用化学的物质来改善油、气、水及岩石用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能，开采出更多石油的阶段。又称提高相互之间的性能，开采出更多石油的阶段。又称提高采收率阶段。如注表面活性剂；注聚合物稠化水；注采收率阶段。如注表面活性剂；注聚合物稠化水；注碱水驱；注碱水驱；注CO2驱；注碱加聚合物驱；注惰性气体驱；驱；注碱加聚合物驱；注惰性气体驱；注烃类混相驱；火烧油层；注蒸汽驱等。注烃类混相驱；火烧油层；注蒸汽驱等。 四次采油阶段：四次采油阶段：用微生物方法提高采收率阶段。用微生物方法提高采收率阶段。 问题的提出：问题的提出： 一般说来，油田开发初期，因一般说来，油田开发初期，因地层压力较高，原油所受的驱动力地层压力较高，原油所受的驱动力较大，能够将原油驱赶到井底甚至较大，能够将原油驱赶到井底甚至井口。井口。第一节第一节 油田注水工艺技术油田注水工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施 随着开采时间的增长，油层本身随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。产，造成地下残留大量死油采不出来。第一节第一节 油田注水工艺技术油田注水工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施 为了弥补原油采出后所造成为了弥补原油采出后所造成的地下能量的亏空，保持或提的地下能量的亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。须对油田进行注水。 为了保持或提高油为了保持或提高油层的压力，进而保证油层的压力，进而保证油田稳产高产，并提高最田稳产高产，并提高最终采收率，从油田开发终采收率，从油田开发初期起，除了钻出大量初期起，除了钻出大量的采油井外，还要钻出的采油井外，还要钻出一批注水井。一批注水井。第一节第一节 油田注水工艺技术油田注水工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施 利用注水井把水注入油层，以补充和保持油层压力的措施称为注水。 注水方式：注水方式：指注水井在油藏中指注水井在油藏中的位置和注水井与的位置和注水井与生产井间的排列关生产井间的排列关系。系。一、注水方式的选择一、注水方式的选择二、常用的注水方式：二、常用的注水方式：边缘注水（边外注水、边内注水）边缘注水（边外注水、边内注水） 切割注水（行列注水）切割注水（行列注水） 面积注水面积注水第一节第一节 油田注水工艺技术油田注水工艺技术 油田注水方式多种油田注水方式多种多样，主要根据油田的多样，主要根据油田的地质条件选择注水方式。地质条件选择注水方式。 第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施边缘注水边缘注水(边内注水、边外注水边内注水、边外注水)第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l适用条件：适用条件：l油田面积不大油田面积不大l构造比较完整构造比较完整l油层稳定，边部和内部连油层稳定，边部和内部连通性好，通性好，l油层渗透率高，特别是在油层渗透率高，特别是在注水井的边缘注水井的边缘边缘注水（边内注水、边外注水）边缘注水（边内注水、边外注水）第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施行列注水（切割注水）行列注水（切割注水）l适用条件：适用条件：l油藏面积大，分布稳油藏面积大，分布稳定定,使注水井可以排列使注水井可以排列形成完整的切割水线；形成完整的切割水线；l切割区注水井和采油切割区注水井和采油井有良好的连通性。井有良好的连通性。 切割注水切割注水是将一个油田是将一个油田用一排排注水井切割成若干用一排排注水井切割成若干小的开发区，每个小开发区小的开发区，每个小开发区内，平行于注水井成行或成内，平行于注水井成行或成列地布置采油井。列地布置采油井。 第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施面积注水面积注水 面积注水是将油田按照规则的几何图形划分成许面积注水是将油田按照规则的几何图形划分成许多单元，在每个单元内同时布置注水井和采油井。多单元，在每个单元内同时布置注水井和采油井。第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施面积注水面积注水第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l油藏面积大、构造不完整、断层分布复杂油藏面积大、构造不完整、断层分布复杂l油油藏藏构构造造非非均均质质性性强强：砂砂层层分分布布不不规规则则、延延伸伸短、多呈透镜体短、多呈透镜体l油油层层物物性性平平面面非非均均质质性性强强：高高K区区、低低K区区相相间分布间分布l适适用用于于后后期期开开发发调调整整的的强强化化开开采采及及提提高高采采收收率率措施的实施措施的实施l适适用用于于高高速速开开采采油油层层具具备备切切割割注注水水或或其其它它方方式式注注水水的的条条件件，但但要要求求达达到到更更高高的的采采油油速速度度时，可用面积注水时，可用面积注水适适用用条条件件： 第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施三、油田注水时间的选择三、油田注水时间的选择1. 早期注水：早期注水：地层压力还没降到饱和压力之地层压力还没降到饱和压力之前及时注水，使地层压力始终保持在饱和前及时注水，使地层压力始终保持在饱和压力之上。压力之上。特点：特点：投资较大，投资回收期长，不适用于投资较大，投资回收期长，不适用于原始地层压力高，而饱和压力低的油田。原始地层压力高，而饱和压力低的油田。第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施三、油田注水时间的选择三、油田注水时间的选择2. 晚期注水：晚期注水：地层压力逐渐降到饱和压力以地层压力逐渐降到饱和压力以下，溶解气析出，油藏驱动方式改为溶解下，溶解气析出，油藏驱动方式改为溶解气驱，在溶解气驱之后注水。气驱，在溶解气驱之后注水。特点：特点：油田产量不能保持稳产，自喷开采期油田产量不能保持稳产，自喷开采期短，不适用于原油粘度和含蜡量较高的油短，不适用于原油粘度和含蜡量较高的油田。田。第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施三、油田注水时间的选择三、油田注水时间的选择3. 中期注水：中期注水：投产初期依靠天然能量开采，投产初期依靠天然能量开采，当地层压力下降到低于饱和压力后，在油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。气比上升到最大值前注水。特点：特点：投资少，经济效益好，能保持较长稳投资少，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，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。天然能量较大的油田。第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l四、四、油田注水的主要流程油田注水的主要流程l包括：水源净化系统、注水站、配水间及包括：水源净化系统、注水站、配水间及注水井等。注水井等。 油田注水基本流程图油田注水基本流程图1 地层水；地层水；2 含油污水；含油污水；3 地面水；地面水；4 净化站；净化站；5 水罐；水罐； 6 注水泵站；注水泵站； 7一配水间；一配水间；8注水井注水井第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l四、四、油田注水的主要流程油田注水的主要流程l1水源净化系统水源净化系统l油田注水时，对水源的要求：油田注水时，对水源的要求：l水量充足。水量充足。l水质符合油田注入水标准。即应严格控制水质符合油田注入水标准。即应严格控制水质中的悬浮固体含量、含油量、菌类数水质中的悬浮固体含量、含油量、菌类数量及腐蚀性等项指标，使得水质无杂质沉量及腐蚀性等项指标，使得水质无杂质沉淀、化学稳定性好、对设备的腐蚀性小，淀、化学稳定性好、对设备的腐蚀性小，同时有良好的洗油能力。同时有良好的洗油能力。第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l2注水站流程注水站流程l 注水站是油田注水站是油田注水系统的心脏部注水系统的心脏部分，其作用是根据分，其作用是根据对注水压力的需求，对注水压力的需求，使经过净化处理后使经过净化处理后的水升压，并输送的水升压，并输送至配水间。至配水间。 注水站流程示意图注水站流程示意图1一水源来水；一水源来水；2一水罐；一水罐；3一高压注水泵；一高压注水泵；4一分水器；一分水器；5一配水间；一配水间；6一流量计；一流量计；7一值班房一值班房第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l四、油田注水的主要流程四、油田注水的主要流程l四、四、油田注水的主要流程油田注水的主要流程l3 配水间至注水井流程配水间至注水井流程l配水间是控制、调节各注水井注水量的操作间。配水间是控制、调节各注水井注水量的操作间。一般可分为一般可分为单井配水间单井配水间和和多井配水间多井配水间。l单井配水间单井配水间用于控制和调节一口井的注水量、多用于控制和调节一口井的注水量、多见于行列注水井。见于行列注水井。 l多井配水间多井配水间可以控制和调节可以控制和调节25口井的注水量。口井的注水量。 第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l问题的提出：问题的提出：l地层孔隙裂缝小？地层孔隙裂缝小？通过人为的方法，扩大通过人为的方法，扩大油气在地层中的通道。油气在地层中的通道。通过加压，当压力超通过加压，当压力超过地层强度时，就可过地层强度时，就可使地层破裂，产生裂使地层破裂，产生裂缝。缝。向井筒内注入高压流体向井筒内注入高压流体岩石的力学性质岩石的力学性质井底附近的地应力分布井底附近的地应力分布压裂液性质及注入方式压裂液性质及注入方式如何产生和扩大裂缝？如何产生和扩大裂缝？靠什么来加压？靠什么来加压？地层破裂的影响因素？地层破裂的影响因素？第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l 水力压裂水力压裂是利用地面高是利用地面高压泵，将高粘性液体以大大压泵，将高粘性液体以大大超过地层吸收能力的排量注超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底蹩起高于地入井中，在井底蹩起高于地层强度的压力，使井底附近层强度的压力，使井底附近地层产生裂缝；地层产生裂缝； 第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l 继续注入带有支撑剂的携砂液，使裂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，油气的流动状态，提高油井的油气产量，并提高采收率。并提高采收率。第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术一、水力一、水力压裂原理裂原理 一般地一般地说，在原始状，在原始状态下，深埋在地下，深埋在地层下面的下面的油油层结构都是致密的，油构都是致密的，油气从油气从油层向井筒内渗流的向井筒内渗流的速度比速度比较缓慢。慢。 液体流向井筒示意图液体流向井筒示意图 第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术一、水力一、水力压裂原理裂原理 油气穿过致密的岩层，顺油气穿过致密的岩层，顺着孔隙或小裂缝从远处向井筒着孔隙或小裂缝从远处向井筒内渗流，流通面积逐渐缩小，内渗流，流通面积逐渐缩小，油气流动的阻力逐渐增大，以油气流动的阻力逐渐增大，以致其流动能量大部分消耗于克致其流动能量大部分消耗于克服岩层的阻力上，到达井筒后服岩层的阻力上，到达井筒后所剩余的能量很少，大大降低所剩余的能量很少，大大降低了自喷能力，甚至不能自喷，了自喷能力，甚至不能自喷，使产量上不去。使产量上不去。 液体流向井筒示意图液体流向井筒示意图 第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术一、水力一、水力压裂原理裂原理 水力压裂时，若液体压力水力压裂时，若液体压力增大到大于油层破裂所需要的增大到大于油层破裂所需要的压力，在油层中就会形成一条压力，在油层中就会形成一条或数条水平的、垂直的或倾斜或数条水平的、垂直的或倾斜的裂缝，原有的裂缝也被扩大，的裂缝，原有的裂缝也被扩大，油气通过裂缝侧壁进入裂缝内，油气通过裂缝侧壁进入裂缝内，由于裂缝的阻力减小，流向井由于裂缝的阻力减小，流向井筒的流速增大。筒的流速增大。 第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术一、水力一、水力压裂原理裂原理 随着高压液体的不断被注入，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，裂缝的延伸与扩展的速度相等，裂缝的延伸与扩展才会停止。才会停止。 为了维持裂缝始终处于张开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、直径的支撑剂，如石英砂、陶粒、核桃壳等，使之沉积于裂缝中，核桃壳等，使之沉积于裂缝中，支撑已经形成的裂缝。支撑已经形成的裂缝。 第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、二、 压裂液压裂液作用：作用：l传递和施加压力，使地层破裂。传递和施加压力，使地层破裂。问题：当压力释放之后，如何阻止裂缝愈合？问题：当压力释放之后，如何阻止裂缝愈合？加砂压裂加砂压裂 压裂液是一个总称，根据其在压裂过程中的压裂液是一个总称，根据其在压裂过程中的任务不同可分为任务不同可分为前置液前置液、携砂液携砂液和和顶替液顶替液。第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、二、 压裂液压裂液l前置液前置液 传递压力导致裂缝产生。传递压力导致裂缝产生。携砂液携砂液 携带支撑剂阻止裂缝愈合。携带支撑剂阻止裂缝愈合。顶替液顶替液 推动携砂液到预定位置。推动携砂液到预定位置。第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、二、 压裂液压裂液类型：类型：l水基压裂液水基压裂液 水水 + 成胶剂成胶剂 + 其他其他油基压裂液油基压裂液原油原油 or 粘性成品油粘性成品油稠化油稠化油 = 油油 + 稠化剂稠化剂酸基压裂液酸基压裂液 酸酸 + 成胶剂成胶剂 + 其他其他多相压裂液多相压裂液泡沫压裂液泡沫压裂液=水基冻胶水基冻胶 + 气体气体乳化压裂液乳化压裂液第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、三、 支撑剂支撑剂常用类型：常用类型：l天然砂天然砂 粗晶石英砂（低强度）粗晶石英砂（低强度）l人造支撑剂人造支撑剂l树脂包层支撑剂树脂包层支撑剂 树脂包裹砂粒，树脂包裹砂粒，中等强度，密度低，接触面增大，抗中等强度，密度低，接触面增大，抗闭合压力高，防破碎，防嵌入。闭合压力高，防破碎，防嵌入。核桃壳、铝珠（韧性支撑剂）核桃壳、铝珠（韧性支撑剂）玻璃珠、陶粒（高强度）玻璃珠、陶粒（高强度）第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、三、 压裂设备与材料压裂设备与材料l压裂车；压裂车；l压裂液罐车；压裂液罐车；l供砂车；供砂车；第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l五、五、 压裂工艺过程压裂工艺过程l注前置液；注前置液；l注携砂液；注携砂液；l注顶替液；注顶替液；l关井挤注；关井挤注；l开井卸压；开井卸压；l返排压裂液。返排压裂液。第二节第二节 油层水力压裂工艺技术油层水力压裂工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l问题的提出：问题的提出：l地层孔隙裂缝小？生地层孔隙裂缝小？生产中发生堵塞？产中发生堵塞？解堵或扩大油气在解堵或扩大油气在地层中的通道。地层中的通道。通过溶蚀作用使孔通过溶蚀作用使孔隙裂缝扩大。隙裂缝扩大。用酸液对岩石胶结物用酸液对岩石胶结物或地层的孔隙、裂缝或地层的孔隙、裂缝内进行堵塞物的溶解内进行堵塞物的溶解和溶蚀。和溶蚀。酸洗酸洗基质酸化基质酸化压裂酸化压裂酸化如何扩大孔隙裂缝？如何扩大孔隙裂缝？靠什么来溶蚀？靠什么来溶蚀？酸化工艺种类？酸化工艺种类？第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l酸化的原理酸化的原理是利用酸液对岩石胶结物或是利用酸液对岩石胶结物或地层的孔隙、裂缝内的堵塞物的溶解和溶地层的孔隙、裂缝内的堵塞物的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。透性。l利用酸液能溶解油层中所有盐类这一特性，提高利用酸液能溶解油层中所有盐类这一特性，提高近井地带油层的渗透率，改善油、气流动状况，近井地带油层的渗透率，改善油、气流动状况，增加产量，称增加产量，称油层酸化处理油层酸化处理。 第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l一、一、 酸化工艺类型酸化工艺类型l酸洗酸洗l基质酸化基质酸化l压裂酸化压裂酸化将少量酸液注入井筒内，将少量酸液注入井筒内，清除井筒孔眼中的酸溶性清除井筒孔眼中的酸溶性颗粒、钻屑和结垢，并疏颗粒、钻屑和结垢，并疏通射孔孔眼。通射孔孔眼。在低于岩石破裂压力下，在低于岩石破裂压力下，将酸液注入地层。依靠酸将酸液注入地层。依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层井筒附近较大范围内油层的渗透性。的渗透性。也称为酸压，是在高于也称为酸压，是在高于岩石破裂压力下，将酸液岩石破裂压力下，将酸液注入地层，在地层内形成注入地层，在地层内形成裂缝。通过酸液对裂缝壁裂缝。通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀作用面物质的不均匀溶蚀作用形成高导流能力的裂缝。形成高导流能力的裂缝。第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、碳酸盐地层的酸化l采用盐酸酸化采用盐酸酸化 l盐酸与碳酸盐岩的化学反应盐酸与碳酸盐岩的化学反应酸化反应影响因素酸化反应影响因素l接触面积、酸液类型与浓度、流速、接触面积、酸液类型与浓度、流速、温度、压力温度、压力第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、酸化压裂l用酸液作为压裂液实施不加支撑剂用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的压裂称为酸化压裂的压裂称为酸化压裂( (简称酸压简称酸压) )。l压裂后通过酸液的不均匀溶蚀作用，压裂后通过酸液的不均匀溶蚀作用，防止卸压后裂缝愈合。防止卸压后裂缝愈合。l主要用于碳酸盐岩地层。主要用于碳酸盐岩地层。第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施技术措施：技术措施：l酸液的滤失酸液的滤失l降低反应速度降低反应速度目的：尽量提高裂缝的目的：尽量提高裂缝的有效长度和压裂效果。有效长度和压裂效果。影响因素：酸液的滤失影响因素：酸液的滤失性、反应速度、流速。性、反应速度、流速。固相防滤失剂固相防滤失剂前置液酸压前置液酸压胶化酸、乳化酸、泡沫胶化酸、乳化酸、泡沫酸酸使用前置液降温使用前置液降温使用缓蚀剂（表使用缓蚀剂（表面活性剂）面活性剂）使用乙酸、胶化使用乙酸、胶化酸、泡沫酸酸、泡沫酸第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l四、砂岩地层酸化l采用土酸酸化采用土酸酸化l砂岩的成分：砂岩的成分：l骨架：石英、长石骨架：石英、长石l胶结物：硅酸盐类（粘土）、碳酸盐类胶结物：硅酸盐类（粘土）、碳酸盐类l土酸的组成：土酸的组成：盐酸（盐酸（HClHCl）+ + 氢氟酸（氢氟酸（HFHF）l作用原理：作用原理：lHClHCl溶蚀碳酸盐类胶结物溶蚀碳酸盐类胶结物lHFHF溶蚀硅酸盐类矿物溶蚀硅酸盐类矿物第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l四、砂岩地层酸化l氢氟酸（氢氟酸（HFHF）与硅酸盐类矿物的反应）与硅酸盐类矿物的反应例：氢氟酸与石英反应生成可溶性氟硅酸例：氢氟酸与石英反应生成可溶性氟硅酸第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l五、 常用酸液l盐酸盐酸l甲酸和乙酸甲酸和乙酸l土酸（盐酸土酸（盐酸+ +甲酸、乙酸）甲酸、乙酸）l多组分酸（盐酸多组分酸（盐酸+ +甲酸、乙酸）甲酸、乙酸）l乳化酸（乳化酸（W/OW/O型）型）l稠化酸（盐酸稠化酸（盐酸+ +胶凝剂）胶凝剂）l泡沫酸（泡沫酸（656585%85%氮气，氮气，151535%35%酸液）酸液）第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l六、常用酸液添加剂l缓蚀剂（防金属腐蚀）缓蚀剂（防金属腐蚀）l表面活性剂（降低表面张力）表面活性剂（降低表面张力）l稳定剂（减缓铁沉淀）稳定剂（减缓铁沉淀）l增粘剂（降低反应速度）增粘剂（降低反应速度）l减阻剂（降低流动阻力）减阻剂（降低流动阻力）l暂堵剂（降滤失）暂堵剂（降滤失）第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l七、酸化工艺的内容l选井选层选井选层l确定酸化方式确定酸化方式l方案设计与施工方案设计与施工l残酸返排残酸返排l放喷、抽汲、气举排液放喷、抽汲、气举排液l增注液态增注液态COCO2 2或氮气排液或氮气排液第三节第三节 油层酸化处理工艺技术油层酸化处理工艺技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l一、地层出砂的危害一、地层出砂的危害l使井下和地面设备严重磨蚀，增加维修使井下和地面设备严重磨蚀，增加维修工作量和生产成本，降低产量；工作量和生产成本，降低产量；l造成砂卡、砂埋油层或井筒砂堵，导致造成砂卡、砂埋油层或井筒砂堵，导致停产；停产；l出砂严重时会引起井壁坍塌、套管挤毁出砂严重时会引起井壁坍塌、套管挤毁甚至油井报废。甚至油井报废。第四节第四节 油井防砂与清砂技术油井防砂与清砂技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、地层出砂的原因二、地层出砂的原因l地层岩石胶结强度低；地层岩石胶结强度低；l地应力作用；地应力作用；l开采工艺措施不当（压差过大、流速过开采工艺措施不当（压差过大、流速过大。大。第四节第四节 油井防砂与清砂技术油井防砂与清砂技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、防砂工艺种类三、防砂工艺种类l机械防砂；机械防砂；l化学防砂；化学防砂；l焦化防砂；焦化防砂；l砂拱防砂。砂拱防砂。防砂管柱：割缝衬管、防砂管柱：割缝衬管、绕丝筛管、胶结滤砂管绕丝筛管、胶结滤砂管防砂管柱防砂管柱 + 粒石充填粒石充填人工胶结砂层人工胶结砂层人工井壁人工井壁人工加热使原油在人工加热使原油在砂粒表面焦化砂粒表面焦化压实井壁附近的地压实井壁附近的地层，形成较坚固的砂层，形成较坚固的砂拱防砂拱防砂第四节第四节 油井防砂与清砂技术油井防砂与清砂技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、三、 防砂工艺种类防砂工艺种类l机械防砂机械防砂l筛管防砂筛管防砂 第四节第四节 油井防砂与清砂技术油井防砂与清砂技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、防砂工艺种类三、防砂工艺种类l机械防砂机械防砂l砾石充填防砂砾石充填防砂 第四节第四节 油井防砂与清砂技术油井防砂与清砂技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、防砂工艺种类三、防砂工艺种类l机械防砂机械防砂l砾石预充填筛管砾石预充填筛管 第四节第四节 油井防砂与清砂技术油井防砂与清砂技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l四、清砂方法l(1)(1)冲砂冲砂l通过冲管、油管或油套环空向通过冲管、油管或油套环空向井底注入高速流体冲散砂堵，井底注入高速流体冲散砂堵，并将砂粒携带至地面。并将砂粒携带至地面。l（2 2）捞砂）捞砂l用钢丝绳向井内下入专门的捞用钢丝绳向井内下入专门的捞砂筒，将井底砂粒捞出地面。砂筒，将井底砂粒捞出地面。第四节第四节 油井防砂与清砂技术油井防砂与清砂技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l一、油井结蜡的原因一、油井结蜡的原因l温度低于原油析蜡点温度时，蜡以结晶形式温度低于原油析蜡点温度时，蜡以结晶形式析出，随着结晶长大，蜡晶体沉积于管道和析出，随着结晶长大，蜡晶体沉积于管道和设备表面。设备表面。第五节第五节 油井防蜡与清蜡技术油井防蜡与清蜡技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、油井结蜡的危害二、油井结蜡的危害l含蜡成分的原油在管道流动中，由于结蜡，含蜡成分的原油在管道流动中，由于结蜡，蜡晶体沉积于管道和设备表面，导致流动不蜡晶体沉积于管道和设备表面，导致流动不畅或停止流动，影响油井产量。畅或停止流动，影响油井产量。l三、导致油井结蜡的影响因素：三、导致油井结蜡的影响因素：l原油组分原油组分l压力和溶解的气油比压力和溶解的气油比l水和机械渣滓含量水和机械渣滓含量l流动速度流动速度l管壁粗糙度及表面性质管壁粗糙度及表面性质第五节第五节 油井防蜡与清蜡技术油井防蜡与清蜡技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l四、油井结蜡的预防四、油井结蜡的预防l预防途径：预防途径：l阻止蜡晶析出阻止蜡晶析出l抑制蜡晶体的聚集抑制蜡晶体的聚集l预防措施：预防措施：l油管内衬和涂层防蜡油管内衬和涂层防蜡l化学防蜡化学防蜡l磁防蜡技术磁防蜡技术第五节第五节 油井防蜡与清蜡技术油井防蜡与清蜡技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、油井清蜡方法三、油井清蜡方法l机械清蜡机械清蜡 刮蜡器刮蜡器l热力清蜡热力清蜡l热流体循环清蜡热流体循环清蜡l电热清蜡电热清蜡l热化学清蜡热化学清蜡第五节第五节 油井防蜡与清蜡技术油井防蜡与清蜡技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、清蜡方法三、清蜡方法l冼井清蜡车冼井清蜡车第五节第五节 油井防蜡与清蜡技术油井防蜡与清蜡技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l一、油井出水原因及危害一、油井出水原因及危害l(一一)油井出水的原因油井出水的原因l（1）注入水或边水通过地层孔隙进入油井。）注入水或边水通过地层孔隙进入油井。l（2）底水升高侵入油井。）底水升高侵入油井。l（3）上层水、下层水及夹层水互窜侵入油层。）上层水、下层水及夹层水互窜侵入油层。第六节第六节 油井堵水技术油井堵水技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l一、油井出水原因及危害一、油井出水原因及危害l(二二)油井出水的危害油井出水的危害l（1）油井产量下降）油井产量下降l（2）增加油气开采成本）增加油气开采成本l（3）对开采及集输设备造成破环。）对开采及集输设备造成破环。第六节第六节 油井堵水技术油井堵水技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施二、油井防水措施二、油井防水措施 （一）防水原则（一）防水原则以防为主，防堵结合以防为主，防堵结合（1）制订合理的油藏工程方案，合理部署井网和划分）制订合理的油藏工程方案，合理部署井网和划分注采系统，建立合理的注、采井工作制度和采取工程注采系统，建立合理的注、采井工作制度和采取工程措施，以控制油水边界均匀推进。措施，以控制油水边界均匀推进。（2）提高固井和完井质量，以保证油井的封闭条件，）提高固井和完井质量，以保证油井的封闭条件，防止油层与水层串通。防止油层与水层串通。（3）加强油水井日常管理、分析，及时调整分层注采）加强油水井日常管理、分析，及时调整分层注采强度，保持均衡开采。强度，保持均衡开采。第六节第六节 油井堵水技术油井堵水技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施(二)油井找水技术找水：油气井出水后，通过各种方法确定出水层位和流油气井出水后，通过各种方法确定出水层位和流量的工作。量的工作。1.综合对比资料判断出水层位综合对比资料判断出水层位2.水化学分析法水化学分析法3.根据地球物理资料判断出水层位根据地球物理资料判断出水层位4.机械法找水机械法找水第六节第六节 油井堵水技术油井堵水技术 压木塞法压木塞法 封隔器找水封隔器找水5.5.找水仪找水找水仪找水第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施三、油井堵水三、油井堵水( (一一) )机械堵水机械堵水使用封隔器及相应的管柱卡堵出水层的方法，以解使用封隔器及相应的管柱卡堵出水层的方法，以解决油井各油层间的干扰，达到增加油井产油量，减决油井各油层间的干扰，达到增加油井产油量，减少产水量的目的。少产水量的目的。( (二二) )油井化学堵水油井化学堵水 用化学药剂控制油气井出水量和封堵出水层的方法。用化学药剂控制油气井出水量和封堵出水层的方法。 第六节第六节 油井堵水技术油井堵水技术第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施第七节第七节 提高采收率措施提高采收率措施第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施问题的提出：问题的提出：地层驱油能力下降，或原油流地层驱油能力下降，或原油流动能力下降，注水效果不佳，油层尚有大动能力下降，注水效果不佳，油层尚有大量原油未采出。量原油未采出。解决问题的思路：解决问题的思路：改善驱油方式，或增强原改善驱油方式，或增强原油在地层中的流动能力，最大限度提高采油在地层中的流动能力，最大限度提高采收率。收率。第七节第七节 提高采收率措施提高采收率措施第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施一、改善注水驱油方式一、改善注水驱油方式l增加注水量增加注水量l重新部署注水井重新部署注水井l在注水中，加入聚合物，以增加注入水的在注水中，加入聚合物，以增加注入水的粘度，降低油层的水相渗透率，调整吸水粘度，降低油层的水相渗透率，调整吸水剖面，提高波及系数，进而提高采收率。剖面，提高波及系数，进而提高采收率。水驱油水驱油Hele-Shaw模型模型注水井注水井生产井生产井油层油层注入水注入水第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施第七节第七节 提高采收率措施提高采收率措施第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、热力采油法二、热力采油法l热力采油系指向油藏注入热流体或使油层就地发热力采油系指向油藏注入热流体或使油层就地发生燃烧形成移动热流，主要靠利用热能降低原油生燃烧形成移动热流，主要靠利用热能降低原油粘度，以增加原油流动能力的方法。粘度，以增加原油流动能力的方法。l此法是开采地下粘度大的原油的有效方法。此法是开采地下粘度大的原油的有效方法。l主要方式：掺活性水降粘、掺油降粘、热水循环主要方式：掺活性水降粘、掺油降粘、热水循环降粘、电热降粘、火烧油层、热水驱、蒸汽吞吐降粘、电热降粘、火烧油层、热水驱、蒸汽吞吐及蒸汽驱等。及蒸汽驱等。 第七节第七节 提高采收率措施提高采收率措施第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、热力采油法二、热力采油法l蒸汽吞吐法蒸汽吞吐法l蒸汽吞吐又叫周期性注蒸汽、蒸汽浸泡、蒸汽激蒸汽吞吐又叫周期性注蒸汽、蒸汽浸泡、蒸汽激产等。产等。l所谓蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，所谓蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的方法。开井生产的一种开采重油的方法。第七节第七节 提高采收率措施提高采收率措施第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、热力采油法二、热力采油法l火烧油层火烧油层l用电的、化学的等方法使油层温度达到原油燃点，用电的、化学的等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层原油持续燃烧，这并向油层注入空气或氧气使油层原油持续燃烧，这就是火烧油层。就是火烧油层。l用这种方法开采高粘度稠油或沥青砂效果明显。用这种方法开采高粘度稠油或沥青砂效果明显。第七节第七节 提高采收率措施提高采收率措施第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l二、热力采油法二、热力采油法l火烧油层的特点：火烧油层的特点：l1 .可把重质原油开采出来，并通过燃烧部分地裂可把重质原油开采出来，并通过燃烧部分地裂解重质油分，采出轻质油分。解重质油分，采出轻质油分。l2 .采收率很高，可达采收率很高，可达80%以上。以上。l3 .难点是实施工艺难度大，不易控制地下燃烧。难点是实施工艺难度大，不易控制地下燃烧。l4 .高压注入大量空气的成本十分昂贵。高压注入大量空气的成本十分昂贵。第七节第七节 提高采收率措施提高采收率措施第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l三、微生物采油法三、微生物采油法l微生物采油法通常指向油藏注入合适的菌微生物采油法通常指向油藏注入合适的菌种及营养物，使菌株在油藏中繁殖，代谢种及营养物，使菌株在油藏中繁殖，代谢石油，产生气体或活性物质，可以降低油石油，产生气体或活性物质，可以降低油水界面张力，以提高石油采收率。水界面张力，以提高石油采收率。l 1、按照油田的开发进程不同，油田开发、按照油田的开发进程不同，油田开发可分为哪几个阶段？按照油田的产量变化，可分为哪几个阶段？按照油田的产量变化，油田开发又可划分为哪几个阶段？油田开发又可划分为哪几个阶段？l2、试分别简要说明什么是一次采油阶段、试分别简要说明什么是一次采油阶段、二次采油阶段、三次采油阶段？二次采油阶段、三次采油阶段？l3、油气井产量的主要影响因素是什么？、油气井产量的主要影响因素是什么？l4、常用的注水方式有哪些？各有什么适、常用的注水方式有哪些？各有什么适用条件？用条件？本章思考题：本章思考题：第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施l5、试分别说明什么是早期注水、中期注、试分别说明什么是早期注水、中期注水和晚期注水？水和晚期注水？l6、油田注水的主要流程包括哪些？对水、油田注水的主要流程包括哪些？对水源有什么要求？源有什么要求？l7、注水站和配水间的作用分别是什么？、注水站和配水间的作用分别是什么？l8、简要说明什么是油层水力压裂？、简要说明什么是油层水力压裂？l根据在水力压裂过程中的任务不同，压裂根据在水力压裂过程中的任务不同，压裂液可分为前置液、携砂液和顶替液，它们液可分为前置液、携砂液和顶替液，它们各有什么用途？各有什么用途？第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施9、油层水力压裂需要经过哪些工艺过程？、油层水力压裂需要经过哪些工艺过程？10、什么是、什么是油层酸化处理？它有哪些工艺类油层酸化处理？它有哪些工艺类型？各有什么特点？型？各有什么特点？11、地层出砂的原因有哪些？有哪些危害？、地层出砂的原因有哪些？有哪些危害？12、油田常用的油井防砂工艺有哪些类型？、油田常用的油井防砂工艺有哪些类型？油井清砂方法有哪些？油井清砂方法有哪些？13、油井结蜡的原因是什么？有哪些因素可、油井结蜡的原因是什么？有哪些因素可能会导致油井结蜡？能会导致油井结蜡？第四章第四章 油田增产及提高采收率措施油田增产及提高采收率措施