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1、采油工程复习资料 第五章：注水油田注水要求：水源的水量充足、水质稳定水源种类：地面水源、来自河床等冲积层的水源、地层水水源、油层采出水注入水处理技术：1、沉淀（聚凝剂：硫酸铁、三氯化铁和偏铝酸钠） 2、过滤 3、杀菌（杀菌剂：次氯酸、次氯酸盐及氟化钙、甲醛既有杀菌作用又有 防腐作用） 4、脱氧 5、曝晒 6、含油污水处理 污水回注的优点：(1)污水中含表面活性物质，能提高洗油能力。 (2)高矿化度污水回注后，不会使粘土颗粒膨胀而降低渗透率。 (3)污水回注保护了环境，提高了水的利用率。污水回注应解决的问题：(1)处理后的污水应达到注水水质标准。 (2)水在设备和管线中既不产生堵塞性结垢，又不产
2、生严重腐蚀。 (3)和地层水不起化学反应生成沉淀，以免堵塞油层。注水地面系统：水源泵站、水处理站、注水站、配水间和注水井注水站作用：将来水升压，以满足注水井对注入压力的要求。储水罐作用： 1、储备作用：为注水泵储备一定水量，防止因停水而造成缺水停泵现象。 2、缓冲作用：避免因供水管网压力不稳定而影响注水泵正常工作及其它系统的 供水量及水质。 3、分离作用：可使水中较大的固体颗粒物质、砂石等沉降于罐底，含油污水中 较大颗粒的油滴可浮于，便于集中回收处理。注水井投注程序：1、 排液（目的在于清除油层内的堵塞物，在井底附近造成适当的低压带，为注水创造 有利条件，并利用部分弹性储量，减少注水井排或注水
3、井附近的能量损失，有利于 注水井排拉成水线。）2、 洗井（目的是把井筒内的腐蚀物、杂质等污物冲洗出来，避免油层被污物堵塞，影 响注水。）3、 试注（目的在于确定能否将水注入油层并取得油层吸水启动压力指数等资料，根据 要求注入量选定注入压力。）4、转注（注水井通过排液、洗井、试注，取全准试注的资料，并绘出注水指示曲线， 在经过配水就可以转为正常注水。）吸水指数：单位注水压差下的日注水量，单位为m3/(d*MPa)比吸水指数：地层吸水指数除以油层有效厚度的数值视吸水指数：日注水量/井口压力（未进行分层注水时若采用油管取水，则井口压力取套管压力；若采用套管注水，则井口压力取油管压力。）影响吸水能力的
4、因素：分层注水作用：解决层间矛盾，调整油层平面上注入水分布不均匀的状况，以控制油井含水 上升和油田综合含水率的上升速度，提高油田的开采效果。封隔器失效的原因：1、封隔器胶皮筒变形或破裂，使胶皮筒无法密封 2、配水器弹簧失灵及管柱底部阀密封不严，使油管内外压差达不到封 隔器胶皮筒胀开所需要的压力差。 表现：油套压平衡；注水压力不变（或下降），而注入量上升。欠注：设计配注量大于实际注水量使配注误差为正 超注：设计配注量小于实际注水量使配注误差为负嘴损曲线：配水嘴尺寸、配水量和通过配水嘴的节流损失三者之间的定量关系曲线。注水井调剖：为了调整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系数，改善水驱效果，向地层
5、 的高渗透层注入堵剂，堵剂凝固或膨胀后，降低高渗透层的渗透率，迫使注入 水增加对低含水部位的驱油作用的工艺措施称为注水井调剖。调剖方法：1、单液法：向油层注入一种液体，液体进入油层后，依靠自身发生反应，随后 变成的物质可封堵高渗透层，降低渗透率，实现堵水。堵水剂：石灰乳、硅酸溶液、络冻胶、硫酸、水包稠油 2、双液法：向油层注入由隔离液隔开的两种可反应（或作用）的液体。 堵水剂：沉淀性堵剂、冻胶型堵剂、胶体分散体型堵剂注水井调剖的选井条件： 1、位于综合含水高、采出程度较低、剩余油饱和度较高的注水井 2、与井组内油井连通情况好的注水井 3、吸水和注水状况良好的注水井 4、固井质量好、无窜槽和层间
6、窜漏现象的注水井调剖是否有效判断条件： 1、处理层吸水指数较调剖前下降50%以上 2、吸水剖面发生明显合理变化，高吸水层降低吸水量，低吸水层增 加吸水量10%以上 3、压降曲线明显变缓示踪剂：指能随流体运动，易溶且在低浓度下仍可被检测，用以指示溶解它的液体在多孔介 质中的存在、流动方向或渗透速度的物质。常用的水示踪剂：放射性示踪剂、化学示踪剂第六章：水力压裂技术水力压裂：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，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，便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
7、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高导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注的目的。（原理主要是通过降低降低附近地层中流体的渗流阻力和改变流体的渗流状态。）破裂梯度：指地层破裂压力与地层深度的比值1、一般认为小于15-18时形成垂直裂缝，而大于23时则是水平裂缝。因此深地层出现的 多为垂直裂缝，浅地层出现水平裂缝的几率多。2、如果地层破裂压力过高，难以进行正常施工，可进行预处理以降低破裂压。这些方法的实质是降低井底附近地层的应力，如高效射孔、密集射孔、水力喷砂射孔及小规模酸化。压裂液：前置液：作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝，以备后面的携砂液进入。 携砂液：作用是将支撑剂
8、带入裂缝中并将支撑剂填在裂缝内预定位置上。 顶替液：将携砂液送到预定位置，并有预防砂卡的作用；注完携砂液后要用顶替液 将井筒中全部携砂液替入裂缝中，以提高携砂液的效率和防止井筒沉砂。压裂液的性能要求：1、滤失少2、悬砂能力强3、摩阻低4、稳定性5、配伍性6、低残渣7、 易返排8、货源广、便于配制、价钱便宜压裂液类型：水基压裂液、酸基压裂液、油基压裂液、乳状及泡沫压裂液。压裂液到地层受三种机理控制：压裂液的粘度、油藏岩石和流体的压缩性及压裂液的造壁 性。初滤失量：形成滤饼前的滤失量用Vsp表示。幂律液体流动从地面到地下裂缝中的四种过程：地面管线、井筒、射孔孔眼和裂缝中的流动。导流率：指油层条件下
9、填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积，常用FRCD表示。支撑剂的性能要求：1、粒径均匀，密度小2、强度大、破碎率小3、圆度和球度高4、杂质含量少5、来源广，廉价支撑剂的类型：脆性支撑剂，韧性支撑剂（按力学性质分）树脂包层支撑剂的优点：1、 树脂薄膜包裹砂粒，增加了砂粒间的接触面积，从而提高了支撑剂抗闭合压力的能力。2、 树脂薄膜可将压碎的砂粒小块或粉砂包裹起来，减少了微粒的运移与堵塞孔道的机会，从而改善了填砂裂缝的导流能力。3、 树脂包层砂总的体积密度比上述中强度与高强度陶粒要低很多，便于选否，因而降低了对携砂液的要求。4、 树脂包层支撑剂具有可变形的特点，这使其接触面积有所增加，可防止支撑剂在软地
10、层中的嵌入。裂缝内的砂浓度：指单位体积裂缝内所含支撑剂质量。裂缝闭合后的砂浓度：指单位面积裂缝上所铺的支撑剂质量。地面砂比：单位体积混砂液中所含的支撑剂质量。（支撑剂体积与压裂液体积之比）平衡状态：液体的流速逐渐达到使颗粒处于悬浮状态的能力，此时颗粒停止沉降，这种状态称为平衡状态。颗粒在垂直剖面上的分布：区域1是沉降下来的沙堤，在平衡状态下沙堤的高度为平衡高度。 区域2是在沙堤面上的颗粒滚流区 区域3则是悬浮区，颗粒都处于悬浮状态，存在浓度梯度 区域4是无砂区支撑剂的选择依据：支撑剂的类型和粒径影响支撑剂选择的因素：1、支撑剂的强度；2、粒径及其分布；3、支撑剂类型；4、其他因素（支撑剂的质量
11、、密度以及颗粒圆度、球度也都会影响裂缝的导流能力。）影响压裂井增产幅度的原因：油层特性和裂缝的几何参数 （油层特性只要是指压裂层的渗透率、孔隙度、流体物性、油层能量、含油丰度和泄油面积等；裂缝参数是指填砂裂缝的长、宽、高和导流能力）麦克奎尔西克拉曲线结论：1、 在低渗油藏中，增加裂缝长度比增加裂缝导流能力对增产更有利。因为对低渗油层容易得到高的导流能力，要提高增产倍数，应以加大裂缝长度为主，这是当前在压裂特低渗透层时，强调增加裂缝长度的依据。而对高渗地层正好相反，应以增加导流能力为主。2、 对一定的裂缝长度，存在一个最佳的裂缝导流能力。因为对一定的油层条件，油层的供液能力是有限的，所要求的渗流
12、条件（导流能力）也是有限的，过分追求高导流能力是不必要的。压裂效果预测：1、增产倍数；2、产量预测第7章 :：酸处理技术酸化原理：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。酸化分为：1、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。2、基质酸化：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。3、压裂酸化：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搞导流能力的裂缝。酸岩反应速度：在数值上酸岩反应速度可用单
13、位时间内酸浓度的降低值表示，也可用单位时间内岩石单位反应面积的溶蚀量来表示。酸岩反应的三个步骤： 1、酸液中H+传递到碳酸盐岩表面； 2、H+在岩面与碳酸盐进行反应； 3、反应生成物Ca2+、Mg2+和CO2气泡离开岩面酸液中的H+透过边界层传递到岩面的方式：对流和扩散面容比：岩石反应表面积与酸液体积之比，简称面容比。影响酸岩复相反速度的因素分析：P2971、 面容比：当其他条件不变时，面容比越大，单位体积酸液中的H+传递到岩石表面的数量就越多，反应速度也越快。2、 酸液的流速：随着酸液流速的增加，酸液的流动可能会由层流变为紊流，从而导致H+的传质速度显著增加，反应速度也相应增加。3、 酸液的类
