采油工程技术ppt课件

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1、采油工程技术 采采采采油油油油工工工工程程程程是是是是油油油油田田田田开开开开采采采采过过过过程程程程中中中中根根根根据据据据开开开开发发发发目目目目标标标标通通通通过过过过生生生生产产产产井井井井和和和和注注注注入入入入井井井井对对对对油油油油藏藏藏藏采采采采取取取取的的的的各各各各项项项项工工工工程程程程技技技技术术术术措措措措施施施施的的的的总总总总称称称称。它它它它所所所所研研研研究究究究的的的的是是是是可可可可以以以以经经经经济济济济有有有有效效效效地地地地作作作作用用用用于于于于油油油油藏藏藏藏，以以以以提提提提高高高高油油油油井井井井产产产产量量量量和和和和原原原原油油油油采采采

2、采收收收收率率率率的的的的各各各各项项项项工工工工程程程程技技技技术术术术措措措措施施施施的的的的理理理理论论论论、工工工工程设计方法及实施技术。程设计方法及实施技术。程设计方法及实施技术。程设计方法及实施技术。 采油工程的任务是通过一系列可作用于油藏的工采油工程的任务是通过一系列可作用于油藏的工采油工程的任务是通过一系列可作用于油藏的工采油工程的任务是通过一系列可作用于油藏的工程技术措施、使油、气畅流入井，并高效率地将其举程技术措施、使油、气畅流入井，并高效率地将其举程技术措施、使油、气畅流入井，并高效率地将其举程技术措施、使油、气畅流入井，并高效率地将其举升到地面进行分离和计量；其目标是经

3、济有效地提高升到地面进行分离和计量；其目标是经济有效地提高升到地面进行分离和计量；其目标是经济有效地提高升到地面进行分离和计量；其目标是经济有效地提高油井产量和原油采收率。油井产量和原油采收率。油井产量和原油采收率。油井产量和原油采收率。 采油工程技术采油工程技术2 2、人工举升技术、人工举升技术3 3、酸化技术、酸化技术4 4、压裂技术、压裂技术5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术6 6、防砂技术、防砂技术7 7、射孔技术、射孔技术8 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1010、稠油开采技术、稠油开采技术

4、1 1、采油方式决策技术、采油方式决策技术 1.1.采油方式决策的意义和论证的内容采油方式决策的意义和论证的内容 采油方式的选择采油方式的选择不仅关系到油田建设的不仅关系到油田建设的基本投资和生产费用，而且直接影响到原基本投资和生产费用，而且直接影响到原油产量和采收率，特别是转入机械采油以油产量和采收率，特别是转入机械采油以后，这一问题将更为重要。后，这一问题将更为重要。 决策意义：采油方式决策技术采油方式决策技术 论证的基本内容： (1)(1)以油藏或开发区块为对象，根据油藏工程设计预以油藏或开发区块为对象，根据油藏工程设计预测的单井产能建立不同开发阶段的油井产能分布模型，进测的单井产能建立

5、不同开发阶段的油井产能分布模型，进行油井分类。行油井分类。 (2) (2)根据地面生产和油藏地质条件及各种举升方式可根据地面生产和油藏地质条件及各种举升方式可能的适应范围，初步确定可供选用的各种采油方式，以便能的适应范围，初步确定可供选用的各种采油方式，以便进一步进行计算和分析。进一步进行计算和分析。 (3) (3)应用油井生产动态模拟器预测不同阶段、不同类应用油井生产动态模拟器预测不同阶段、不同类型油井以不同举升方式生产时的油井动态，包括机械采油型油井以不同举升方式生产时的油井动态，包括机械采油方式转换（接替）时机、各种方式在不同产液指数和不同方式转换（接替）时机、各种方式在不同产液指数和不

6、同含水下的可能产量、所用设备、工作参数及工况指标等。含水下的可能产量、所用设备、工作参数及工况指标等。采油方式决策技术采油方式决策技术 (4)(4)从技术上评价不同举升方式对不同油藏工程方案从技术上评价不同举升方式对不同油藏工程方案的适应程度，以及提出对油藏工程方案的修正或选的适应程度，以及提出对油藏工程方案的修正或选择建议。择建议。(5)(5)计算不同举升方式的举升费用和投入产出比。计算不同举升方式的举升费用和投入产出比。(6)(6)进行技术经济综合评价，并对不同含水阶段采用进行技术经济综合评价，并对不同含水阶段采用的举升方式做出选择和对油藏工程方案提出反馈建的举升方式做出选择和对油藏工程方

7、案提出反馈建议。议。采油方式决策技术采油方式决策技术 2.2.采油方式综合评价与决策模式采油方式综合评价与决策模式 单井生产系统的节点分析方法存在如下问题： (1)它只是以单井生产系统为对象，没有从油藏或开发区块的整体动态变化来考虑采油方式的选择。 (2)单井生产系统分析方法只是依据技术指标，从技术角度选择采油方式。即使进行经济分析，也只是在静态条件下进行简单的设备投资核算和比较。采油方式决策技术采油方式决策技术 9090年代年代石油大学（华东）石油大学（华东）提出了较为完整的综提出了较为完整的综合决策模式和方法合决策模式和方法: : 1) 1) 特点特点 (1)(1)油油田田开开采采是是一一

8、个个庞庞大大而而复复杂杂的的系系统统工工程程，油油、水水（注注采采）井井生生产产系系统统则则是是注注水水开开发发油油田田大大系系统统的的中中心心环环节节，除除了了与与其其它它各各系系统统紧紧密密联联系系之之外外，它它自自身身又又有有独独特特的的规规律律。油油井井生生产产系系统统是是注注采采系系统统的的重重要要组组成成部部分分。为为此此，必必须须在在充充分分研研究究各各种种采采油油方方式式所所组组成成的的生生产产系系统统自自身身的的生生产产规规律律的的基基础础上上，把把它它放放在在高高一一级级系系统统的的大大环环境境中中考考察察和和研研究究它它对对整整个个开开采采系系统统的的影影响响，才才能能对

9、对采采用用什什么样的采油方式最后做出评价和选择。么样的采油方式最后做出评价和选择。采油方式决策技术采油方式决策技术 (2)(2)油田开采是一个动态过程，原油生产又必须通油田开采是一个动态过程，原油生产又必须通过分布在油田上的单个油井来实现。所以，采油方式过分布在油田上的单个油井来实现。所以，采油方式的选择也必须从时空观出发来考虑油田动态变化及单的选择也必须从时空观出发来考虑油田动态变化及单井产能分布规律。井产能分布规律。 (3)(3)采油方式的实施对象是成千上万口油井，机采设采油方式的实施对象是成千上万口油井，机采设备和工程投资及其管理维护费用备和工程投资及其管理维护费用, ,是油田投入开发之

10、后是油田投入开发之后的主要投入，而不同采油方式的投入产出比不同，因此的主要投入，而不同采油方式的投入产出比不同，因此需要在技术经济综合评价的基础上选择采油方式。需要在技术经济综合评价的基础上选择采油方式。采油方式决策技术采油方式决策技术 2) 2) 采油方式综合评价与决策的基本模式采油方式综合评价与决策的基本模式(1)(1)采油方式综合评价与决策系统的概念框架采油方式综合评价与决策系统的概念框架系统目标系统目标 系系统统目目标标：在在进进行行各各种种采采油油方方式式对对该该油油田田（或或区区块块）适适应应性性和和完完成成油油田田开开发发总总体体方方案案中中油油藏藏工工程程设设计计产产量量指指标

11、标的的可可行行性性分分析析的的基基础础上上，选选择择技技术术上上可可行行、经经济济上上合合理理的的采采油油方方式式，并并确定举升设备、操作参数和预测工况指标。确定举升设备、操作参数和预测工况指标。采油方式决策技术采油方式决策技术 系统范围系统范围 系统范围：从油藏或区块的整体范围出发，系统范围：从油藏或区块的整体范围出发，针对的是处于不同开发阶段的各类油井可能采针对的是处于不同开发阶段的各类油井可能采取的举升系统。取的举升系统。 采油方式决策技术采油方式决策技术 系统环境（约束条件）系统环境（约束条件） 约束条件：油藏地质特征和油藏工程设计的约束条件：油藏地质特征和油藏工程设计的油田开发指标，

12、以及油井与地面条件和举升设备油田开发指标，以及油井与地面条件和举升设备工作参数指标的许用值。工作参数指标的许用值。 系统组成系统组成基础参数： 油气地质条件， 油藏工程设计， 开发指标， 油田生产条件模拟模拟方案选定不同采油方式的油井生产系统动态模拟动态指标处理分析经济分析综合评价输出： 选定的采油方式、设备操作参数及工况指标图图4-1 4-1 采油方式综合评价与决策基本模式采油方式综合评价与决策基本模式采油方式决策技术采油方式决策技术 (2)(2)油井生产系统生产过程动态模拟油井生产系统生产过程动态模拟 内容主要包括：内容主要包括：建立油井生产系统动态预建立油井生产系统动态预测模型和确定计算

13、方法；应用节点分析方法预测模型和确定计算方法；应用节点分析方法预测和分析不同举升方式的油井生产动态指标。测和分析不同举升方式的油井生产动态指标。 采油方式决策技术采油方式决策技术 3) 3) 综合评价与决策综合评价与决策 内内容容主主要要包包括括：建建立立包包括括经经济济、技技术术和和管管理理等等多多因因素素、多多层层次次的的综综合合评评价价体体系系和和应应用用模模糊糊评判方法进行综合评价的决策模型。评判方法进行综合评价的决策模型。采油方式决策技术采油方式决策技术 3.3.油井生产系统及其动态模拟油井生产系统及其动态模拟1) 1) 油井生产系统油井生产系统油藏子系统 地面子系统 油井生产系统井

14、筒子系统 采油方式决策技术采油方式决策技术 图图4-2 4-2 抽油井生产系统简图抽油井生产系统简图采油方式决策技术采油方式决策技术 2) 2) 油井生产系统的动态模拟油井生产系统的动态模拟(1)(1)油井生产系统动态模拟模型油井生产系统动态模拟模型最大产量模型最大产量模型参与评价计算的第i个油藏压力保持水平，一般 ；根据模拟方案确定的参与计算的产液指数； 参与计算的含水， ；含水 随开发时间t而变， ；模拟方案初选的采油方式， ，N为参与评价的采油 方式数；第m种采油方式举升设备的操作性能参数， ,M为举升设备操作性能参数数量。采油方式决策技术采油方式决策技术 优化数学模型 采油方式决策技术

15、采油方式决策技术 图4-3 典型的油井生产动态模拟流程图(2)(2)油井生产动态模拟系统的基本流程油井生产动态模拟系统的基本流程采油方式决策技术采油方式决策技术 4.4.采油方式综合评价因素及模型采油方式综合评价因素及模型1) 1) 综合评价因素综合评价因素采油方式决策技术采油方式决策技术 2)2)三级综合评判模型三级综合评判模型采油方式决策技术采油方式决策技术 采油方式决策技术采油方式决策技术 采油方式决策技术采油方式决策技术 5.5.决策分析步骤决策分析步骤1)1)需要的主要技术资料需要的主要技术资料地面及地下流体性质。地面及地下流体性质。试油试采产能资料。试油试采产能资料。油层及井身资料

16、。油层及井身资料。与原油生产费用有关的数据。与原油生产费用有关的数据。油油藏藏工工程程方方案案确确定定的的开开发发方方式式及及预预测测的的不不同同开发阶段的动态指标开发阶段的动态指标。采油方式决策技术采油方式决策技术 2)2)决策分析工作步骤决策分析工作步骤地质研究，油藏工程设计(数值模拟)，油田生产条件油井产能分析模型不同采油方式的油井生产系统动态模拟不同产液指数的油井用不同采油方式的最大产量图版经济指标计算与分析综合评价输出结果各种采油方式对井的适应性分析油井分类图图4-4 4-4 采油方式综合评价与决策模型采油方式综合评价与决策模型采油方式决策技术采油方式决策技术 采油工程技术采油工程技

17、术 3 3、酸化技术、酸化技术4 4、压裂技术、压裂技术5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术6 6、防砂技术、防砂技术7 7、射孔技术、射孔技术8 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1010、稠油开采技术、稠油开采技术2 2、人工举升技术、人工举升技术 1 1、采油方式决策技术、采油方式决策技术 按按照照油油层层能能量量是是否否充充足足，可可以以将将举举升升方方式式分分为为自自喷喷和和人人工工举举升升。油油层层能能量量充充足足时时，利利用用油油层层本本身身的的能能量量就就能能将将油油举举升升到到地地面面的的

18、方方式式就就是是自自喷喷。当当油油层层能能量量较较低低时时，可可以以采采用用人人工工举举升升给给井井筒筒流流体体增增加加能能量量的的方方法法将将油油从从井井底底举举升升到到地面上来，即采用人工举升方式。地面上来，即采用人工举升方式。 目目前前广广泛泛应应用用的的人人工工举举升升方方式式主主要要有有气气举举、有杆泵采油、无杆泵采油等方式。有杆泵采油、无杆泵采油等方式。人工举升技术人工举升技术 1.1.气举气举1 1）气举采油原理）气举采油原理图图4-5 4-5 气举采油系统示意图气举采油系统示意图人工举升技术人工举升技术 2 2）气举设计）气举设计气举方式和气举装置类型；气举方式和气举装置类型；

19、气举点深度、气液比和产量；气举点深度、气液比和产量；阀位置、类型、尺寸及装配要求。阀位置、类型、尺寸及装配要求。 气举设计内容包括：气举设计内容包括：人工举升技术人工举升技术 2.2.有杆泵采油有杆泵采油图图4-6 4-6 抽油装置示意图抽油装置示意图1 1）抽油装置系统工作原理）抽油装置系统工作原理人工举升技术人工举升技术 2 2）抽油泵）抽油泵结结构构简简单单，强强度度高高，质质量量好好，连连接接部部分分密密封封可可靠。靠。制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长。制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长。规格类型能满足油井排量的需要，适应性强。规格类型能满足油井排量的需要，适应性强。便于起下。便

20、于起下。在在结结构构上上应应考考虑虑防防砂砂、防防气气，并并带带有有必必要要的的辅辅助设备。助设备。抽油泵一般应满足下列要求：抽油泵一般应满足下列要求：人工举升技术人工举升技术 图图4-7 4-7 泵的工作原理泵的工作原理(a)上冲程；上冲程；(b)下冲程下冲程1-排出阀；排出阀；2-拄塞；拄塞；3-衬套；衬套；4-吸入阀吸入阀人工举升技术人工举升技术 3 3）有杆抽油井生产系统设计）有杆抽油井生产系统设计设计原则设计原则设计内容设计内容 以以油油藏藏供供液液能能力力为为依依据据，以以油油藏藏与与抽抽油油设设备备的的协协调调为为基基础础，最最大大限限度度地地发发挥挥设设备备和和油油藏藏潜潜力力

21、，使使抽抽油油系系统统高效而安全地工作。高效而安全地工作。 对对刚刚转转为为有有杆杆泵泵抽抽油油的的井井和和少少量量需需要要调调整整抽抽油油机机机机型型的的有有杆杆抽抽油油的的井井，可可初初选选抽抽油油机机机机型型。对对大大部部分分有有杆杆抽抽油油的的油油井井，抽抽油油机机不不变变，为为已已知知。对对于于某某一一抽抽油油机机型型号号，设设计计内内容容有有：泵泵型型、泵泵径径、冲冲程程、冲冲次次、泵泵深深及及相相应应的的杆杆柱柱组组合合材材料料，并并预预测测相相应应抽抽汲汲参参数数下下的的工工况况指指标标，包括载荷、应力、扭矩、功率、产量及电耗等。包括载荷、应力、扭矩、功率、产量及电耗等。人工举

22、升技术人工举升技术 需要的基础数据需要的基础数据(1)(1)井深，套管直径，油藏压力，油藏温度。井深，套管直径，油藏压力，油藏温度。(2)(2)油、气、水密度，油饱和压力，地面脱气原油粘度。油、气、水密度，油饱和压力，地面脱气原油粘度。(3)(3)含水率，套压，油压，生产气油比，设计前油井的产含水率，套压，油压，生产气油比，设计前油井的产 量、流压（或动液面和泵深，或产液指数）。量、流压（或动液面和泵深，或产液指数）。设计方法设计方法 有有杆杆抽抽油油系系统统设设计计方方法法可可分分为为不不限限定定产产量量和和给给定定产产量量两种情况下的设计。两种情况下的设计。人工举升技术人工举升技术 a.a

23、.不限定产量时的设计不限定产量时的设计设计步骤如下：设计步骤如下：(1) (1) 计算计算IPRIPR曲线及最大产量；曲线及最大产量；(2) (2) 取稍小于的产量作为初设产量；取稍小于的产量作为初设产量； (3) (3) 由由IPRIPR曲线计算初设产量对应的井底流压；曲线计算初设产量对应的井底流压；(4)(4)以以井井底底流流压压为为起起始始点点应应用用多多相相管管流流计计算算井井筒筒中中的的压压力力分分布布及及相相应应的的充充满满系系数数，直直到到压压力力低低于于保保证证最最低低沉没度的压力为止；沉没度的压力为止；(5)(5)选选定定充充满满系系数数及及泵泵吸吸入入口口压压力力，即即可可

24、确确定定出出下下泵深度。泵深度。(6) (6) 初初设设抽抽油油杆杆直直径径从从井井口口回回压压向向下下进进行行杆杆- -管管环环多多相流计算，确定液柱载荷；相流计算，确定液柱载荷；人工举升技术人工举升技术 (7)(7)给定泵径和初定泵效，确定冲程和充数；给定泵径和初定泵效，确定冲程和充数；(8)(8)进行杆柱设计，若下泵深度过大而超应力，则减小转进行杆柱设计，若下泵深度过大而超应力，则减小转 入入(3)(3)；(9)(9)根据设计出的杆柱重新计算泵效及相应的产量；根据设计出的杆柱重新计算泵效及相应的产量；(10)(10)若计算结果误差不符合要求，则以作为新设计产量转若计算结果误差不符合要求，

25、则以作为新设计产量转 入入(3)(3)；(11) (11) 进行扭矩、功率、电耗等计算，并检查工况指标是否进行扭矩、功率、电耗等计算，并检查工况指标是否超过设备的额定值，如超过额定值，则再减小转入超过设备的额定值，如超过额定值，则再减小转入(3)(3)；(12) (12) 设计结束。设计结束。人工举升技术人工举升技术 这这是是根根据据油油井井的的配配产产任任务务，寻寻求求为为完完成成规规定定产产量量使使抽抽油油泵泵系系统统在在高高效效率率下下工工作作的的抽抽油油方方案案。其其核核心心是是确确定定合合理理的的抽抽汲汲参参数数。设设计计步步骤骤与与不不限限定定产产量量时时的的主主要要不不同同点是：

26、点是：(1) (1) 以规定的产量作为设计产量，不再先假定产量。以规定的产量作为设计产量，不再先假定产量。(2) (2) 进进行行杆杆柱柱设设计计时时，若若杆杆柱柱超超应应力力，则则应应选选高高强强度度杆杆或或重重新新确确定定能能满满足足规规定定的的抽抽汲汲参参数数组组合合；若若最最后后仍仍然然无无法法确确定定，则则停停止止设设计计，说说明明配配产产不不合合理理，有有杆杆抽抽油油方方式无法实现配产任务。式无法实现配产任务。b.b.给定产量时的设计给定产量时的设计人工举升技术人工举升技术 (3)(3)如果抽油机超扭矩和超载荷，则可更换大型抽如果抽油机超扭矩和超载荷，则可更换大型抽油机，重新进行设

27、计。油机，重新进行设计。(4) (4) 能够基本满足规定产量的抽汲参数可能会有多种能够基本满足规定产量的抽汲参数可能会有多种组合，则应以系统的效率高、能耗低作为抽汲参数的组合，则应以系统的效率高、能耗低作为抽汲参数的选择依据。选择依据。人工举升技术人工举升技术 3.3.无杆泵采油无杆泵采油1 1）电潜泵举升技术）电潜泵举升技术(1)(1)电潜泵采油装置及其工作原理电潜泵采油装置及其工作原理图图4-8 4-8 电潜泵采油系统示意图电潜泵采油系统示意图人工举升技术人工举升技术 (2)(2)电潜泵油井生产系统设计方法电潜泵油井生产系统设计方法设计的任务设计的任务 电电潜潜泵泵油油井井生生产产系系统统

28、设设计计的的任任务务是是在在满满足足由由油油井井供供液液能能力力所所确确定定的的产产量量的的前前提提下下，确确定定下下泵泵深深度度、选选择择泵泵型型和和计计算算工工作作参参数数，使使其其效效率率最最高高和和能能耗耗最最小小，并满足以下条件：并满足以下条件：泵泵的的实实际际排排量量应应满满足足要要求求的的油油井井设设计计产产量量，在在所所选选泵泵的推荐范围内工作；的推荐范围内工作；下泵深度不大于油层中部深度；下泵深度不大于油层中部深度；泵的最大外径小于套管内径；泵的最大外径小于套管内径；进泵气液比小于进泵气液比小于8%8%。人工举升技术人工举升技术 设计计算的主要步骤设计计算的主要步骤在在已已知

29、知设设计计产产液液量量的的条条件件下下，根根据据油油层层的的流流入入动动态态（IPRIPR曲曲线线）确确定定井井底底流流压压。并并计计算算其其压压力力分分布布和和气气液液比比，以给定的泵入口压力或泵入口气液比确定下泵深度。以给定的泵入口压力或泵入口气液比确定下泵深度。以以井井口口压压力力为为起起点点，向向下下计计算算井井筒筒压压力力分分布布，求求出出下下泵深度处的压力，即为泵出口压力。泵深度处的压力，即为泵出口压力。泵出口压力与泵入口压力之差即为泵的有效总扬程。泵出口压力与泵入口压力之差即为泵的有效总扬程。气气液液混混合合物物从从泵泵入入口口到到出出口口，由由于于压压力力不不断断增增加加，泵泵

30、内内气气液液比比不不断断地地减减小小，每每一一级级导导叶叶轮轮工工作作条条件件也也将将不不同同。故故在在设设计计时时，应应将将有有效效总总扬扬程程分分段段，假假设设分分为为n n段段，在在给给定定泵泵的的特特性性曲曲线线的的基基础础上上，逐逐段段校校核核计计算算排排量量、扬扬程程和和功功率率( (i=1,2,=1,2, ,n) )；人工举升技术人工举升技术 计算各段的级数和泵内增温计算各段的级数和泵内增温( (i=1,2,=1,2, ,n) )；计算泵功率、效率、级数和液体增温计算泵功率、效率、级数和液体增温( (i=1,2,=1,2, ,n) )；计算泵出口温度；计算泵出口温度；计算电泵井泵

31、吸入口以上流体的温度分布。计算电泵井泵吸入口以上流体的温度分布。潜油电机、潜油电缆的选择。潜油电机、潜油电缆的选择。变压器的选择。变压器的选择。人工举升技术人工举升技术 2) 2) 水力活塞泵采油水力活塞泵采油(1)(1)水力活塞泵采油系统及装置水力活塞泵采油系统及装置水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统地面流程 水力活塞泵油井装置 水力活塞泵油井装置 水力活塞泵井下机组 井下管柱结构和井口 地面高压泵机组高压控制管汇动力液处理装置计量装置地面管线人工举升技术人工举升技术 水力活塞泵采油装置水力活塞泵采油装置分为三种：固定式、插入式、投入式。分为三种：固定式、插入式、投入式。 水力活塞泵采油装

32、置的工作原理水力活塞泵采油装置的工作原理a. a. 开式循环单管封隔器投入式泵的工作原理开式循环单管封隔器投入式泵的工作原理b. b. 闭闭式式循循环环平平行行管管柱柱投投入入式式水水力力活活塞塞泵泵的的工工作作原原理理c. c. 开式循环平行管柱投入式泵的工作原理开式循环平行管柱投入式泵的工作原理人工举升技术人工举升技术 图图4-9 4-9 投入式泵的工作原理投入式泵的工作原理人工举升技术人工举升技术 图图4-10 4-10 开式循环平行管柱投入式开式循环平行管柱投入式泵的工作原理泵的工作原理 人工举升技术人工举升技术 (2)(2)水力活塞泵油井生产系统设计水力活塞泵油井生产系统设计设计方法

33、设计方法 决定开式和闭式系统；决定开式和闭式系统；决定油井气体全部泵出，还是放气；决定油井气体全部泵出，还是放气；选择合适的井下装置；选择合适的井下装置；系统工况参数确定；系统工况参数确定；决定建设泵站还是单井系统；决定建设泵站还是单井系统；选择地面泵；选择地面泵；设计动力液系统。设计动力液系统。人工举升技术人工举升技术 系统、装置类型及泵型选择系统、装置类型及泵型选择 a. a. 系统选择系统选择 一般说来首先考虑一般说来首先考虑开式系统开式系统。 闭闭式式系系统统在在下下述述条条件件中中被被采采用用：无无合合适适的的原原油油作作动动力力液液，必必须须使使用用水水基基动动力力液液；为为了了减

34、减少少添添加加剂剂的的消消耗耗，要要使使用用闭闭式式系系统统；建建设设动动力力液液罐罐及及处处理理设设备备的的空空间间有有限限，如如城城市市、海海滨滨的的小小块块地地方方，由由于于闭闭式式系系统统的的动动力力液液设设备备占占地地面面积积小小而而被被采采用用；海海上上平平台台，由由于于空空间的限制和地面失火的可能性，往往采用闭式系统。间的限制和地面失火的可能性，往往采用闭式系统。人工举升技术人工举升技术 b. b. 放气还是泵出气体放气还是泵出气体c. c. 井下泵安装方式及泵型选择井下泵安装方式及泵型选择 如如果果气气油油比比较较低低，或或虽虽然然气气油油比比较较高高，但但泵泵吸吸入入口口压力

35、较高，一般可采用泵出全部气体的井下装置。压力较高，一般可采用泵出全部气体的井下装置。 如如果果气气油油比比较较高高，泵泵吸吸入入口口压压力力又又较较低低，但但泵泵效效很很低低（20203030以以下下），就就应应当当采采用用放放气气的的井井下下装装置置，大部分气体不经过泵采出。大部分气体不经过泵采出。 井井下下泵泵的的安安装装方方式式，首首先先应应考考虑虑套套管管型型投投入入式式泵泵（单单管管柱柱投投入入式式泵泵），因因为为起起下下泵泵简简单单。如如果果满满足足不不了了需需要要或或受受条条件件限限制制不不能能使使用用时时，应应采采用用平平行行管管柱柱式式安安装装方式。尽量不采用固定式或插入式，

36、因为起下泵不方便。方式。尽量不采用固定式或插入式，因为起下泵不方便。 根据设计根据设计产液量产液量和和下泵深度下泵深度来选择合适的泵。来选择合适的泵。 人工举升技术人工举升技术 (3)(3)水力活塞泵生产系统设计步骤水力活塞泵生产系统设计步骤依依据据油油层层的的流流入入动动态态，即即IPRIPR曲曲线线确确定定设设计计产产液液量量下下的井底流压。的井底流压。从从井井底底向向上上计计算算井井筒筒压压力力分分布布，由由泵泵的的充充满满程程度度或或泵泵入口压力确定下泵深度。入口压力确定下泵深度。计算井筒温度。计算井筒温度。计算井筒压力分布。计算井筒压力分布。计算动力液排量和泵效。计算动力液排量和泵效

37、。计算功率和举升效率。计算功率和举升效率。人工举升技术人工举升技术 3) 3) 水力射流泵采油水力射流泵采油(1)(1)水力射流泵采油系统。水力射流泵采油系统。 射射流流泵泵主主要要由由喷喷嘴嘴、喉喉管管及及扩扩散散管管组组成成。喷喷嘴嘴是是用用来来将将流流经经的的高高压压动动力力液液的的压压能能转转换换为为高高速速流流动动液液体体的的动动能能，并并在在嘴嘴后后形形成成低低压压区区。高高速速流流动动的的低低压压动动力力液液与与被被吸吸入入低低压压区区的的油油层层产产出出液液在在喉喉管管中中混混合合，流流经经截截面面不不断断扩扩大大的的扩扩散散管管时时，因因流流速速降降低低将将高高速速流流动动的

38、的液液体体动动能能转转换换成成低低速速流流动动的的压压能能。混混合合液液的的压压力力提提高高后后被被举举升升到到地地面。面。人工举升技术人工举升技术 图图4-11 4-11 射流泵采油井下系统示意图射流泵采油井下系统示意图人工举升技术人工举升技术 (2)(2)水力射流泵的工作特性水力射流泵的工作特性 在动力液压力为在动力液压力为p1 1、流速为流速为q1 1的条件下，动力液被泵的条件下，动力液被泵送通过过流面积为送通过过流面积为An n的喷嘴。压力为的喷嘴。压力为p3 3、流速为流速为q3 3的井中的井中流体则被加速吸入喉管的吸人截面，在喉管中与动力液混流体则被加速吸入喉管的吸人截面，在喉管中

39、与动力液混合，形成均匀混合液，在压力下离开喉管。在扩散管中，合，形成均匀混合液，在压力下离开喉管。在扩散管中，混合液的流速降低，压力增高到泵的排出压力混合液的流速降低，压力增高到泵的排出压力p2 2，这个压这个压力足以将混合液排出地面。力足以将混合液排出地面。 图图4 412 12 井下射流泵工作示意图井下射流泵工作示意图人工举升技术人工举升技术 (3)(3)水力射流泵油井生产系统设计步骤水力射流泵油井生产系统设计步骤依依据据油油层层的的流流入入动动态态，即即IPRIPR曲曲线线，确确定定设设计计产产液液量量下的井底流压。下的井底流压。从从井井底底向向上上计计算算井井筒筒压压力力分分布布，由由

40、泵泵的的吸吸入入口口压压力力确确定下泵深度。定下泵深度。确定井筒温度系统的计算。确定井筒温度系统的计算。确定井筒压力系统的计算。确定井筒压力系统的计算。人工举升技术人工举升技术 在泵的特性曲线上，找出最高泵效下所对应的扬程。在泵的特性曲线上，找出最高泵效下所对应的扬程。由混合液井口压力，求出泵的混合液出口压力由混合液井口压力，求出泵的混合液出口压力, , 根据扬根据扬程表达式推导压力表达式，然后沿井筒向上求出动力液井程表达式推导压力表达式，然后沿井筒向上求出动力液井口压力。口压力。求出泵在此工作条件下的工况参数。求出泵在此工作条件下的工况参数。人工举升技术人工举升技术 内内 容容 4 4、压裂

41、技术、压裂技术5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术6 6、防砂技术、防砂技术7 7、射孔技术、射孔技术8 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1010、稠油开采技术、稠油开采技术3 3、酸化技术、酸化技术 1 1、采油方式决策技术、采油方式决策技术2 2、人工举升技术、人工举升技术 酸酸化化是是油油气气井井增增产产、注注入入井井增增注注的的一一项项有有效效的的技技术术措措施施。其其原原理理是是通通过过酸酸液液对对岩岩石石胶胶结结物物或或地地层层孔孔隙隙、裂裂缝缝内内堵堵塞塞物物等等的的溶溶解解和和溶溶蚀蚀作作

42、用用，恢恢复复或或提提高高地地层层孔孔隙隙和和裂裂缝缝的的渗渗透透性性。酸酸化化按按照照工工艺艺不不同同可可分分为为酸酸洗洗、基基质质酸酸化化和和压压裂裂酸酸化化（也也称称酸酸压压）。酸酸洗洗是是将将少少量量酸酸液液注注入入井井筒筒内内，清清除除井井筒筒孔孔眼眼中中酸酸溶溶性性颗颗粒粒和和钻钻屑屑及及垢垢等等，并并疏疏通通射射孔孔孔孔眼眼；基基质质酸酸化化是是在在低低于于岩岩石石破破裂裂压压力力下下将将酸酸注注入入地地层层，依依靠靠酸酸液液的的溶溶蚀蚀作作用用恢恢复复或或提提高高井井筒筒附附近近较较大大范范围围内内油油层层的的渗渗透透性性；酸酸压压（酸酸化化压压裂裂）是是在在高高于于岩岩石石破

43、破裂裂压压力力下下将将酸酸注注入入地地层层，在在地地层层内内形形成成裂裂缝缝，通通过过酸酸液液对对裂裂缝缝壁壁面面物物质质的的不不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。酸化技术酸化技术 1.1.碳酸盐岩地层的盐酸处理碳酸盐岩地层的盐酸处理1) 1) 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技术酸化技术 2)2)影响酸岩反应速度的因素影响酸岩反应速度的因素(1)(1)酸岩复相反应速度表达式酸岩复相反应速度表达式酸化技术酸化技术 (2)(2)影响酸岩复相反应速度的因素影响酸岩复相反应速度的因素 结结合合实实验验结结果果可可以以知知道道，影影响响酸酸岩岩复复相相反反

44、应应速速度度的的因因素素有有: :面面容容比比、酸酸液液的的流流速速、酸酸液液的的类类型型、盐盐酸酸的的质质量量分分数数、温温度度、压压力力, ,以以及及其其它它的的影影响响因因素素，如如岩岩石石的的化化学学组组分、物理化学性质、酸液粘度等都影响盐酸的反应速度分、物理化学性质、酸液粘度等都影响盐酸的反应速度。 碳碳酸酸盐盐岩岩的的泥泥质质含含量量越越高高，反反应应速速度度相相对对越越慢慢。碳碳酸酸盐盐岩岩油油层层面面上上粘粘有有油油膜膜，可可减减慢慢酸酸岩岩反反应应速速度度。增增大大酸酸液液粘粘度度如如稠稠化化盐盐酸酸，由由于于限限制制了了H H+ +传传质质速速度度，也也会会使使反反应应速速

45、度度减减慢慢。通通过过上上述述分分析析可可看看出出：降降低低面面容容比比，提提高高酸酸液液流流速速，使使用用稠稠化化盐盐酸酸、高高浓浓度度盐盐酸酸和和多多组组分分酸酸，以以及及降降低低井井底温度，均可影响酸岩反应速度，有利于提高酸化效果底温度，均可影响酸岩反应速度，有利于提高酸化效果。酸化技术酸化技术 2.2.酸化压裂技术酸化压裂技术1) 1) 酸液的滤失酸液的滤失 为为提提高高酸酸压压裂裂缝缝的的有有效效长长度度和和酸酸压压效效率率，需需要要控控制制酸酸液的滤失，常用的方法和措施有三种。液的滤失，常用的方法和措施有三种。 前置液酸压前置液酸压 胶化酸胶化酸 固相防滤失剂固相防滤失剂酸化技术酸

46、化技术 2) 2) 酸液的损耗酸液的损耗 影响酸沿碳酸盐岩地层裂缝行进距离影响酸沿碳酸盐岩地层裂缝行进距离( (或酸岩反或酸岩反应速度应速度) )的因素有：的因素有：酸液的类型、酸液浓度、注入速酸液的类型、酸液浓度、注入速度、地层温度、裂缝宽度及地层矿物成分等。度、地层温度、裂缝宽度及地层矿物成分等。 图图4-13 4-13 注入速率对穿透距离的影响注入速率对穿透距离的影响酸化技术酸化技术 3) 3) 酸岩复相反应有效作用距离酸岩复相反应有效作用距离(1)(1)酸岩反应的室内试验方法酸岩反应的室内试验方法 研研究究酸酸岩岩反反应应的的室室内内试试验验方方法法可可归归纳纳为为静静态态试试验验和动

47、态试验和动态试验两大类。两大类。 静态试验静态试验是将一定体积的岩石放在高压釜内，保持是将一定体积的岩石放在高压釜内，保持恒温、恒压和一定的面容比，使酸岩在高压釜内静止反恒温、恒压和一定的面容比，使酸岩在高压釜内静止反应，每隔一定时间取酸样滴定其酸浓度和岩石溶蚀量，应，每隔一定时间取酸样滴定其酸浓度和岩石溶蚀量，作酸岩反应速度随时间的变化曲线。由于静态试验不能作酸岩反应速度随时间的变化曲线。由于静态试验不能反映地下酸岩流动反应的真实情况，因此其数据不能作反映地下酸岩流动反应的真实情况，因此其数据不能作为酸处理设计的依据，只能作为酸液配方对比的依据。为酸处理设计的依据，只能作为酸液配方对比的依据

48、。酸化技术酸化技术 动态试验有流动模拟试验和动力模拟试验（俗动态试验有流动模拟试验和动力模拟试验（俗称旋转圆盘试验）两种。称旋转圆盘试验）两种。流动模拟试验基本上模拟流动模拟试验基本上模拟了酸液在地下流动反应的情况。动力模拟试验是将了酸液在地下流动反应的情况。动力模拟试验是将岩心置于高压、高温反应器中，岩心转动而酸液静岩心置于高压、高温反应器中，岩心转动而酸液静止，利用一定的相似模拟处理方法可得出动态试验止，利用一定的相似模拟处理方法可得出动态试验结果。结果。酸化技术酸化技术 (2)(2)裂缝中酸浓度的分布规律裂缝中酸浓度的分布规律 图图4 414 14 酸沿平板流动反应的俯视示意图酸沿平板流

49、动反应的俯视示意图酸化技术酸化技术 酸化技术酸化技术 4) 4) 前置液酸压设计前置液酸压设计 设设计计内内容容包包括括裂裂缝缝几几何何尺尺寸寸、缝缝中中酸酸液液温温度度、酸酸液液有有效效作作用用距距离离、酸酸压压后后裂裂缝缝导导流流能能力力和和增增产产比比的的计计算。算。酸化技术酸化技术 3.3.砂岩油气层的土酸处理砂岩油气层的土酸处理1) 1) 砂岩地层土酸处理原理砂岩地层土酸处理原理氢氟酸与硅酸盐类以及碳酸盐类反应：氢氟酸与硅酸盐类以及碳酸盐类反应： 氢氟酸与石英的反应：氢氟酸与石英的反应： 酸化技术酸化技术 2) 2) 土酸处理设计土酸处理设计 土酸酸化设计步骤如下：土酸酸化设计步骤如

50、下：(1)(1)确信处理井是由于油气层损害造成的低产或低注入量。确信处理井是由于油气层损害造成的低产或低注入量。 (2)(2)选择适宜的处理液配方，包括能清除损害、不形选择适宜的处理液配方，包括能清除损害、不形成二次沉淀酸液及添加剂等，这需要根据室内岩心成二次沉淀酸液及添加剂等，这需要根据室内岩心实验确定。实验确定。 (3)(3)确定注入压力或注入排量，以便在低于破裂压力条件确定注入压力或注入排量，以便在低于破裂压力条件下施工。下施工。 (4) (4)确定处理液量。确定处理液量。酸化技术酸化技术 3) 3) 提高土酸处理效果的方法提高土酸处理效果的方法 常用方法：常用方法：就地产生氢氟酸，以使

51、氢氟酸处理地层深就地产生氢氟酸，以使氢氟酸处理地层深 处的粘土。处的粘土。 其它方法：其它方法：互溶剂互溶剂- -土酸处理、盐酸土酸处理、盐酸- -氟化酸处理。氟化酸处理。酸化技术酸化技术 4.4.酸液及添加剂酸液及添加剂1) 1) 常用酸液种类及性能常用酸液种类及性能1) 1) 盐酸盐酸 2) 2) 甲酸和乙酸甲酸和乙酸3)3)多组分酸多组分酸4)4)乳化酸乳化酸5)5)稠化酸稠化酸6)6)泡沫酸泡沫酸7)7)土酸土酸酸化技术酸化技术 2) 2) 酸液添加剂酸液添加剂1) 1) 缓蚀剂缓蚀剂2) 2) 表面活性剂表面活性剂3) 3) 稳定剂稳定剂4) 4) 增粘剂和减阻剂增粘剂和减阻剂5)

52、5) 暂时堵塞剂暂时堵塞剂酸化技术酸化技术 5.5.酸处理工艺酸处理工艺1) 1) 酸处理井层的选择酸处理井层的选择应优先选择在钻井过程中油气显示好、试油效果差的应优先选择在钻井过程中油气显示好、试油效果差的井层。井层。应优先选择邻井高产而本井低产的井层。应优先选择邻井高产而本井低产的井层。对于多产层的井，一般应进行选择性（分层）处理，对于多产层的井，一般应进行选择性（分层）处理，首先处理低渗透地层。对于生产历史较长的老井，应临首先处理低渗透地层。对于生产历史较长的老井，应临时堵塞开采程度高、油藏压力已衰减的层位，选择处理时堵塞开采程度高、油藏压力已衰减的层位，选择处理开采程度低的层位。开采程

53、度低的层位。酸化技术酸化技术 对套管破裂变形，管外窜槽等井况不适宜酸处理的井，对套管破裂变形，管外窜槽等井况不适宜酸处理的井，应先进行修复，待井况改善后再处理。应先进行修复，待井况改善后再处理。靠近油气或油水边界的井，或存在气水夹层的井，应慎靠近油气或油水边界的井，或存在气水夹层的井，应慎重对待，一般只进行常规酸化，不宜进行酸压。重对待，一般只进行常规酸化，不宜进行酸压。酸化技术酸化技术 2) 2) 酸处理方式酸处理方式 常规酸化 酸化压裂 酸处理技术酸化技术酸化技术 3) 3) 酸处理井的排液酸处理井的排液 残酸流到井底后，如果剩余压力（井底压力）大残酸流到井底后，如果剩余压力（井底压力）大

54、于井筒液柱压力，靠天然能量即可自喷。对于这类井，于井筒液柱压力，靠天然能量即可自喷。对于这类井，可依靠地层能量进行放喷排液。如果剩余压力低于井可依靠地层能量进行放喷排液。如果剩余压力低于井筒液柱压力，就要用人工方法将残酸从井筒排至地面。筒液柱压力，就要用人工方法将残酸从井筒排至地面。目前常用的人工排液法可分为两大类：一类是以降低目前常用的人工排液法可分为两大类：一类是以降低液柱高度或密度的抽汲、气举法；另一类是以助喷为液柱高度或密度的抽汲、气举法；另一类是以助喷为主的增注液体二氧化碳或液氮法主的增注液体二氧化碳或液氮法。酸化技术酸化技术 内内 容容 5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术6

55、 6、防砂技术、防砂技术7 7、射孔技术、射孔技术8 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1010、稠油开采技术、稠油开采技术4 4、压裂技术、压裂技术1 1、采油方式决策技术、采油方式决策技术2 2、人工举升技术、人工举升技术3 3、酸化技术、酸化技术 水水力力压压裂裂是是油油气气井井增增产产、注注水水井井增增注注的的一一项项重重要要技技术术措措施施，不不仅仅广广泛泛用用于于低低渗渗透透油油气气藏藏，而而且且在在中中、高高渗渗透透油油气气藏藏的的增增产产改改造造中中也也取取得得了了很很好好的的效效果果。它它是是利

56、利用用地地面面高高压压泵泵组组，将将高高粘粘液液体体以以大大大大超超过过地地层层吸吸收收能能力力的的排排量量注注入入井井中中，在在井井底底憋憋起起高高压压，当当此此压压力力大大于于井井壁壁附附近近的的地地应应力力和和地地层层岩岩石石抗抗张张强强度度时时，便便在在井井底底附附近近地地层层产产生生裂裂缝缝；继继续续注注入入带带有有支支撑撑剂剂的的携携砂砂液液，裂裂缝缝向向前前延延伸伸并并填填以以支支撑撑剂剂，关关井井后后裂裂缝缝闭闭合合在在支支撑撑剂剂上上，从从而而在在井井底底附附近近地地层层内内形形成成具具有有一一定定几几何何尺尺寸寸和和高高导导流流能能力力的的填填砂砂裂裂缝缝，使使井井达达到到

57、增增产产增增注注的的目的。目的。压裂技术压裂技术 造缝条件及裂缝的形态、方位等与井底附近地层的造缝条件及裂缝的形态、方位等与井底附近地层的地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤性质地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤性质及注入方式有密切关系。及注入方式有密切关系。 1.1.造缝机理造缝机理图图4-15 4-15 压裂过程中井底压力变化曲线压裂过程中井底压力变化曲线 ( (a)a)致密岩石；致密岩石；( (b)b)微裂缝、高渗岩石微裂缝、高渗岩石压裂技术压裂技术 造造缝缝条条件件及及裂裂缝缝的的形形态态、方方位位等等与与井井底底附附近近地地层层的的地地应应力力及及其其分分布布、岩岩

58、石石的的力力学学性性质质、压压裂裂液液的的渗渗滤滤性性质质及及注注入入方方式式有有密密切切关关系系。图图4-154-15是是压压裂裂施施工工过过程程中中井井底底压压力力随随时时间间的的变变化化曲曲线线。图图中中pF F是是地地层层破破裂裂压压力力，pE E是是裂裂缝缝延延伸伸压压力力，pS S是是油油藏藏压压力力。在在致致密密地地层层内内，当当井井底底压压力力达达到到破破裂裂压压力力pF F后后，地地层层发发生生破破裂裂，如如图图中中的的( (a)a)所所示示，然然后后在在较较低低的的裂裂缝缝延延伸伸压压力力pE E下下，裂裂缝缝向向前前延延伸伸。对对高高渗渗或或微微裂裂缝缝发发育育地地层层，

59、压压裂裂过过程程中中无无明明显显的的破破裂裂显显示示，破破裂裂压压力力与与延伸压力相近，如图延伸压力相近，如图4-154-15的的( (b)b)。压裂技术压裂技术 2.2.压裂液压裂液1)1)压裂液的任务压裂液的任务前置液前置液 它它的的作作用用是是破破裂裂地地层层并并造造成成一一定定几几何何尺尺寸寸的的裂裂缝缝，以以备备后后面面的的携携砂砂液液进进入入。在在温温度度较较高高的的地地层层里里，它它还还可可起一定的降温作用。起一定的降温作用。 携砂液携砂液 它它起起到到将将支支撑撑剂剂带带入入裂裂缝缝中中并并将将支支撑撑剂剂填填在在裂裂缝缝内内预定位置上的作用。预定位置上的作用。压裂技术压裂技术

60、 顶替液顶替液 中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有预防砂中间顶替液用来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。替入裂缝中，以提高携砂液的效率和防止井筒沉砂。压裂技术压裂技术 2)2)压裂液的性能要求压裂液的性能要求1)1)滤失少滤失少2)2)悬砂能力强悬砂能力强3)3)摩阻低摩阻低4)4)稳定性稳定性5)5)配伍性配伍性6)6)低残渣低残渣7)7)易返排易返排8)8)货源广、便于配制、价钱便宜货源广、便于配制、价钱便宜压裂技术压裂技术 3)3)压裂液类

61、型压裂液类型水基压裂液 泡沫压裂液压裂液类型油基压裂液 压裂技术压裂技术 4) 4) 压裂液的滤失性压裂液的滤失性压裂液粘度泡沫压裂液影响因素油藏岩石和流体的压缩性 压裂技术压裂技术 5) 5) 压裂液的流变性压裂液的流变性 按按照照流流变变特特性性来来分分，压压裂裂液液可可以以分分为为牛牛顿顿压压裂裂液液、假假塑塑性性压压裂裂液液和和包包括括宾宾汉汉性性流流体体、屈屈服服假假塑塑性性流流体体以以及及胀流性流体胀流性流体在内的其他流动类型的压裂液。在内的其他流动类型的压裂液。 从从地地面面到到地地下下裂裂缝缝中中基基本本上上可可分分为为四四种种流流动动过过程程，即即地地面面管管线线、井井筒筒、

62、射射孔孔孔孔眼眼和和裂裂缝缝中中的的流流动动。这这四四种种流动基本上分为两大类，即管流及缝流。流动基本上分为两大类，即管流及缝流。压裂技术压裂技术 压裂液从泵出口经地面管线压裂液从泵出口经地面管线- -井筒井筒- -射孔孔眼进入裂射孔孔眼进入裂缝，在每个流动通道内都会因为摩阻而产生压力损失，缝，在每个流动通道内都会因为摩阻而产生压力损失，压力损失愈大，造缝的有效压力就愈小，因此压力损失愈大，造缝的有效压力就愈小，因此压力损失压力损失及其影响因素及其影响因素，对准确地确定施工压力和提高能量的利，对准确地确定施工压力和提高能量的利用率有很大影响。一般情况下，由于地面管线比较短，用率有很大影响。一般

63、情况下，由于地面管线比较短，其摩阻可忽略，而其摩阻可忽略，而井筒、射孔孔眼和裂缝内的摩阻井筒、射孔孔眼和裂缝内的摩阻是影是影响压力损失的主要因素。响压力损失的主要因素。压裂技术压裂技术 3.3.支撑剂支撑剂1) 1) 支撑剂的性能要求支撑剂的性能要求(1)(1)粒径均匀，密度小。粒径均匀，密度小。(2)(2)强度大，破碎率小。强度大，破碎率小。(3)(3)圆度和球度高。圆度和球度高。(4)(4)杂质含量少。杂质含量少。(5)(5)来源广，价廉。来源广，价廉。压裂技术压裂技术 2) 2) 支撑剂的类型支撑剂的类型天然砂天然砂人造支撑剂（陶粒）人造支撑剂（陶粒）树脂包层支撑剂树脂包层支撑剂压裂技术

64、压裂技术 3) 3) 支撑剂在裂缝内的分布支撑剂在裂缝内的分布(1)(1)全悬浮型支撑剂的分布全悬浮型支撑剂的分布压裂技术压裂技术 (2)(2)沉降型支撑剂的分市沉降型支撑剂的分市图图4-16 4-16 颗粒在缝高上的浓度分布颗粒在缝高上的浓度分布压裂技术压裂技术 4) 4) 支撑剂的选择支撑剂的选择影响支撑剂选择的因素有：影响支撑剂选择的因素有：支撑剂的强度支撑剂的强度粒径及其分布粒径及其分布支撑剂类型支撑剂类型其它因素其它因素( (支撑剂的嵌入、支撑剂的嵌入、支撑剂的质量、密度，支撑剂的质量、密度， 以及颗粒圆、球度等以及颗粒圆、球度等) )压裂技术压裂技术 4.4.压裂设计压裂设计1)

65、1) 影响压裂井增大幅度的因素影响压裂井增大幅度的因素油层特性油层特性裂缝几何参数裂缝几何参数 压裂技术压裂技术 2) 2) 裂缝几何参数计算模型裂缝几何参数计算模型 目目前前矿矿场场上上使使用用的的设设计计模模型型主主要要有有二二维维（PKNPKN，KGDKGD）、拟拟三三维维（P3DP3D）和和真真三三维维模模型型，它它们们的的主主要要差差别别是是裂裂缝缝的的扩扩展展和和裂裂缝缝内内的的流流体体流流动动方方式式不不同同。二二维维模模型型假假设设裂裂缝缝高高度度是是常常数数，即即流流体体仅仅沿沿缝缝长长方方向向流流动动；拟拟三三维维模模型型和和真真三三维维模模型型认认为为缝缝高高沿沿缝缝长长

66、方方向向是是变变化化的的，不不同同的的是是前前者者裂裂缝缝内内仍仍是是一一维维（缝缝长长）流流动动，而而后后者者在在缝缝长长、缝缝高高方方向向均均有有流流动动（即即存存在在压压力力降降）。国国内内已已研研制制了了拟拟三三维维和和真真三三维维模模型型，在在地地应应力力和和岩岩石石力力学学资资料料比比较较齐齐全全的的情情况况下下，应应尽尽可可能能选选用用拟拟三三维维或或真真三三维维模模型型进进行行设设计计。地地层层条条件件比比较较单单一一时时也也可可采采用用二维模型。二维模型。压裂技术压裂技术 3) 3) 压裂效果预测压裂效果预测 压压裂裂后后油油气气井井产产能能预预测测是是进进行行压压裂裂优优化

67、化设设计计的的基基础础。效效果果预预测测有有增增产产倍倍数数和和产产量量预预测测两两种种，对对垂垂直直缝缝的的增增产产倍倍数数一一般般可可用用麦麦克克奎奎尔尔一一西西克克拉拉增增产产倍倍数数曲曲线线确确定定，水水平平缝缝可可用用解解析析公公式式计计算算。产产量量、压压裂裂的的有有效效期期和和累累计计增增产量等的预测可用典型曲线拟合和数值模拟方法。产量等的预测可用典型曲线拟合和数值模拟方法。压裂技术压裂技术 4)4)裂缝参数设计方法裂缝参数设计方法 裂裂缝缝几几何何参参数数计计算算模模型型和和压压裂裂效效果果预预测测模模型型是是裂裂缝缝参参数数优优化化的的基基础础，设设计计内内容容主主要要包包括

68、括预预测测不不同同裂裂缝缝长长度度和和导导流流能能力力下下的的产产量量、优优选选裂裂缝缝参参数数、选选择择支支撑撑剂剂的的类类型型、支撑剂相关计算以及选择压裂液。支撑剂相关计算以及选择压裂液。压裂技术压裂技术 内内 容容 6 6、防砂技术、防砂技术7 7、射孔技术、射孔技术8 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1010、稠油开采技术、稠油开采技术5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术1 1、采油方式决策技术、采油方式决策技术2 2、人工举升技术、人工举升技术3 3、酸化技术、酸化技术4 4、压裂技术、压裂技术

69、1.1.选井决策技术研究选井决策技术研究1) 1) 选择调剖井的依据选择调剖井的依据渗透率渗透率吸水剖面吸水剖面注入动态注入动态压力降落曲线压力降落曲线采出程度与含水关系采出程度与含水关系调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 2) 2) 知识的不确定性表示方法知识的不确定性表示方法(1) (1) 选择调剖井的依据存在不确定性（模糊性）选择调剖井的依据存在不确定性（模糊性）(2)(2)选选择择调调剖剖井井依依据据的的专专家家知知识识表表示示方方法法（隶隶属属函数的选取）采用梯形分布。函数的选取）采用梯形分布。图图4-17 4-17 升半梯形分布升半梯形分布 图图4-18 4-18 降半梯形分布降半梯

70、形分布调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 3) 3) 单因素决策单因素决策渗透率单因素决策渗透率单因素决策吸水剖面决策吸水剖面决策注入动态单因素决策注入动态单因素决策井口压力降落曲线决策井口压力降落曲线决策采出程度含水关系单因素决策采出程度含水关系单因素决策调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 4) 4) 多因素综合决策多因素综合决策(1)(1)模糊综合评判的一般模型模糊综合评判的一般模型(2)(2)变权问题变权问题 常常权权满满足足 ，且且诸诸权权是是常常数数，变变权权也也满满足足权权系系数之和为数之和为1 1，且参与决策因素的相对权重不变。，且参与决策因素的相对权重不变。(3)(3)选井的多因素

71、综合决策选井的多因素综合决策 在在充充分分考考虑虑各各选选井井因因素素的的情情况况下下，采采用用变变权权的的多多因因素素综综合合评评判判来来选选择择调调剖剖井井。选选择择调调剖剖井井的的多多因因素素模模糊糊决决策模型如下：策模型如下： 调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 2.2.堵剂决策技术研究堵剂决策技术研究堵剂粒径与地层孔喉的匹配关系；堵剂粒径与地层孔喉的匹配关系；堵剂与地层水矿化度的匹配关系；堵剂与地层水矿化度的匹配关系；堵剂与地层温度的匹配关系；堵剂与地层温度的匹配关系；堵剂与地层水堵剂与地层水pHpH的匹配关系。的匹配关系。1) 1) 堵剂类型的选择堵剂类型的选择2) 2) 堵剂用量的

72、计算堵剂用量的计算堵剂类型的选择主要考虑堵剂与地层的配伍性：堵剂类型的选择主要考虑堵剂与地层的配伍性：调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 3.3.施工参数设计研究施工参数设计研究1) 1) 最佳注入压力设计最佳注入压力设计2) 2) 最佳注入压力的修正公式最佳注入压力的修正公式调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 4.4.效果预测技术研究效果预测技术研究基本思路：基本思路： 以以油油藏藏数数值值模模拟拟为为手手段段，针针对对不不同同类类型型油油藏藏求求出出在在不不同同含含水水期期进进行行整整体体调调剖剖时时其其理理论论的的增增产产效效果果，并并作作成成预预测测图图版版，然然后后将将实实际际油油藏藏的

73、的性性质质与与开开发发特特征征跟跟理理论论图图版版匹匹配配便便能能迅迅速速地地预预测测出出该该区区块块实实施施调调剖剖所所能能达达到的效果。到的效果。不同地质特征的区块整体调剖效果不同；不同地质特征的区块整体调剖效果不同；同一区块在不同开发阶段调剖效果也不一样。同一区块在不同开发阶段调剖效果也不一样。出发点：出发点：调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 1) 1) 方案设计方案设计 区区块块平平均均渗渗透透率率、渗渗透透率率变变异异系系数数、综综合合含含水水这这三三个个指标的不同组合就构成了不同的设计方案。指标的不同组合就构成了不同的设计方案。2) 2) 方案结果方案结果图图4-19 4-19 某

74、区块某区块V=0.85V=0.85时的无因次增产效果图时的无因次增产效果图调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 3) 3) 效果预测流程效果预测流程图图4-20 4-20 效果预测流程效果预测流程调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 其它开发指标预测包括其它开发指标预测包括提高采收率预测、提高采收率预测、增加可采储量预测、降水量预测、降低含水增加可采储量预测、降水量预测、降低含水上升率预测、经济效益预测上升率预测、经济效益预测。4) 4) 其它开发指标预测其它开发指标预测调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 5.5.效果评价技术研究效果评价技术研究1) 1) 开采曲线评价开采曲线评价图图4-21 4-21

75、 开采曲线评价开采曲线评价调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 2) 2) 增产油量评价增产油量评价图图4-22 4-22 增产油量评价增产油量评价调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 3) 3) 水驱曲线评价水驱曲线评价图图4-23 4-23 水驱曲线评价水驱曲线评价调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 4) 4) 压降曲线评价压降曲线评价图图4-24 4-24 压降曲线评价压降曲线评价调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 5) 5) 吸水剖面评价吸水剖面评价图图4-25 4-25 吸水剖面评价吸水剖面评价调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 6.6.一体化软件设计一体化软件设计软件的组成与功能：软件的组成与功

76、能：1) 1) 数据处理子系统数据处理子系统(1)(1)完成系统所需数据的输入与修改；完成系统所需数据的输入与修改；(2)(2)轻松表格与全屏幕输入。轻松表格与全屏幕输入。2) 2) 选井决策子系统选井决策子系统(1)(1)单因素决策与多因素决策；单因素决策与多因素决策；(2)(2)可可显显示示、打打印印渗渗透透率率与与吸吸水水百百分分数数概概率率分分布布图图, ,吸吸水剖面直方图等图件与决策报告。水剖面直方图等图件与决策报告。调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 (1)(1)可设计最佳施工压力；可设计最佳施工压力；(2)(2)可根据选井决策、堵剂决策与施工参数决策自动；可根据选井决策、堵剂决策与

77、施工参数决策自动；(3)(3)生成施工设计报告生成施工设计报告, ,并能自动传输入并能自动传输入officeoffice系统。系统。4) 4) 施工设计子系统施工设计子系统(1)(1)根据实际油藏的参数根据实际油藏的参数, ,与标准图版匹配可预测与标准图版匹配可预测整体调剖的效果；整体调剖的效果；(2)(2)经济效益预测。经济效益预测。5) 5) 效果预测子系统效果预测子系统3) 3) 堵剂决策子系统堵剂决策子系统(1)(1)可根据用户需要建立与修改堵剂库；可根据用户需要建立与修改堵剂库；(2)(2)可根据单井注入动态决策堵剂类型与堵剂用量可根据单井注入动态决策堵剂类型与堵剂用量调剖堵水决策技

78、术调剖堵水决策技术 (1)(1)能显示与打印调剖前后区块的开采曲线；能显示与打印调剖前后区块的开采曲线；(2)(2)能显示与打印增产效果评价曲线；能显示与打印增产效果评价曲线；(3)(3)能显示与打印调剖前后水驱曲线的变化能显示与打印调剖前后水驱曲线的变化, ,从而评价增从而评价增加的可采储量、提高的采收率、降水量、降低的含水上加的可采储量、提高的采收率、降水量、降低的含水上升率等指标；升率等指标；(4)(4)能显示与打印单井调剖前后的压降曲线；能显示与打印单井调剖前后的压降曲线；(5)(5)能显示与打印单井调剖前后的吸水剖面的变化。能显示与打印单井调剖前后的吸水剖面的变化。6) 6) 效果评

79、价子系统效果评价子系统7) 7) 帮助子系统帮助子系统 系统为用户提供比较详尽的帮助信息系统为用户提供比较详尽的帮助信息, ,可根据用户需可根据用户需要随时查阅。要随时查阅。调剖堵水决策技术调剖堵水决策技术 内内 容容 7 7、射孔技术、射孔技术8 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1010、稠油开采技术、稠油开采技术6 6、防砂技术、防砂技术1 1、采油方式决策技术、采油方式决策技术2 2、人工举升技术、人工举升技术3 3、酸化技术、酸化技术4 4、压裂技术、压裂技术5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术

80、油油层层出出砂砂是是砂砂岩岩油油层层开开采采过过程程中中的的常常见见问问题题之之一一。对对于于疏疏松松砂砂岩岩油油藏藏，出出砂砂是是提提高高采采油油速速度度的的主主要要障障碍碍。我我国国疏疏松松砂砂岩岩油油藏藏分分布布范范围围较较广广、储储量量大大，产产量量占占有有重重要要的的地地位位，油油井井出出砂砂是是这这类类油油藏藏开开采采的的主主要要矛矛盾盾。出出砂砂的的危危害害极极大大，主主要要表表现现为为：砂砂埋埋油油层层或或井井筒筒砂砂堵堵造造成成油油井井停停产产；出出砂砂使使地地面面和和井井下下设设备备严严重重磨磨蚀蚀、砂砂卡卡；冲冲砂砂检检泵泵、地地面面清清罐罐等等维维修修工工作作量量剧剧增

81、增；出出砂砂严严重重时时还还会会引引起起井井壁壁坍坍塌塌而而损损坏坏套套管管。这这些些危危害害既既提提高高了了原原油油生生产产成成本本，又又增增加加了了油油田田开开采采难难度度。因因此此，油油井井防防砂砂工工艺艺技技术术的的研研究究和和发发展展对对疏疏松松砂砂岩岩油油藏藏的的开开采采至至关关重重要要。防防砂砂与与清砂技术是这类油藏正常生产的重要保证。清砂技术是这类油藏正常生产的重要保证。防砂技术防砂技术 1.1.油层出砂原因油层出砂原因1) 1) 内因内因砂岩油层的地质条件砂岩油层的地质条件(1) (1) 应力状态应力状态(2) (2) 岩石的胶结状态岩石的胶结状态(3) (3) 渗透率的影响

82、渗透率的影响2) 2) 外因外因开采因素开采因素(1) (1) 固井质量固井质量(2)(2)射孔密度射孔密度(3) (3) 油井工作制度油井工作制度(4) (4) 其它其它防砂技术防砂技术 2.2.防砂方法防砂方法1) 1) 制定合理的开采措施制定合理的开采措施 (1)(1)制制定定合合理理的的油油井井工工作作制制度度，通通过过生生产产试试验验使使所所确确定定的的生生产产压压差差不不会会造造成成油油井井大大量量出出砂砂。控控制制生生产产压压差差基基本本上上就就是是控控制制产产液液量量，限限制制油油层层中中的的渗渗流流速速度度，从从而而减减小小流流体体对对油油层层砂砂岩岩颗颗粒粒的的冲冲刷刷力力

83、。对对于于受受生生产产压压差差限限制制而而无无法法满满足足采采油油速速度度的的油油层层，要要在在采采取取必必要要的的防防砂砂措措施施之之后后提提高高生生产产压压差差，否否则则将将无法保证油井正常生产。无法保证油井正常生产。 防砂技术防砂技术 (2)(2)加强出砂层油水井的管理，开、关操作要求平加强出砂层油水井的管理，开、关操作要求平稳，防止因生产压差的突然增大而引起油层大量出稳，防止因生产压差的突然增大而引起油层大量出砂。对易出砂的油井应避免强烈抽汲的诱流措施。砂。对易出砂的油井应避免强烈抽汲的诱流措施。(3)(3)对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要以不对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要以

84、不破坏油层结构为前提。破坏油层结构为前提。(4)(4)根据油层条件和开采工艺要求，正确选择完井根据油层条件和开采工艺要求，正确选择完井方法和改善完井工艺。方法和改善完井工艺。防砂技术防砂技术 2)2)采取合理的防砂工艺方法采取合理的防砂工艺方法机械防砂机械防砂化学防砂化学防砂焦化防砂焦化防砂其它防砂方法其它防砂方法防砂技术防砂技术 表表4-1 4-1 防砂方法分类防砂方法分类防砂技术防砂技术 内内 容容 8 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1010、稠油开采技术、稠油开采技术7 7、射孔技术、射孔技术1 1、采

85、油方式决策技术、采油方式决策技术2 2、人工举升技术、人工举升技术3 3、酸化技术、酸化技术4 4、压裂技术、压裂技术5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术6 6、防砂技术、防砂技术 射孔完井射孔完井是目前国内外使用最广泛的完井方法。是目前国内外使用最广泛的完井方法。在射孔完井的油气井中，井底孔眼是沟通产层和井在射孔完井的油气井中，井底孔眼是沟通产层和井筒的惟一通道。如果采用正确的射孔设计和恰当的筒的惟一通道。如果采用正确的射孔设计和恰当的射孔工艺，就可使射孔对产层的损害最小，完善程射孔工艺，就可使射孔对产层的损害最小，完善程度高，从而获得理想的产能。度高，从而获得理想的产能。 射孔技术射

86、孔技术 1.1.射孔参数设计射孔参数设计1) 1) 射孔参数优化设计前的准备工作射孔参数优化设计前的准备工作 (1)(1)收收集集射射孔孔枪枪、弹弹的的基基本本数数据据。射射孔孔弹弹的的基基本本数数据据包包括括混混 凝凝土土部部的的穿穿深深、孔孔径径、岩岩心心流流动动效效率率、压压实实损损害害参参数数等等；射射孔孔枪枪参参数数包包括括枪枪外外径径、适适用用孔孔密密、相相位位角角、枪枪的的工工作作压压力力和和发发射射半半径径以以及及适适用用的的射射孔孔弹弹型型号。号。 (2) (2)进行射孔弹穿深、孔径校正。进行射孔弹穿深、孔径校正。 (3)(3)完完成成钻钻井井损损害害参参数数的的计计算算（损

87、损害害深深度度、损损害害程程度），它是影响射孔优化设计的重要参数。度），它是影响射孔优化设计的重要参数。射孔技术射孔技术 2) 2) 射孔参数的优选过程射孔参数的优选过程 (1)(1)建建立立各各种种储储层层和和产产层层流流体体条条件件下下射射孔孔完完井井产产能能关关系系数数学学模模型型，获获得得各各种种条条件件下下射射孔孔产产能能比比的定量关系。的定量关系。 (2)(2)收收集集本本地地区区、邻邻井井和和设设计计井井的的有有关关资资料料和和数据，用以修正模型和优化设计。数据，用以修正模型和优化设计。 (3) (3)调配射孔枪、弹型号和性能测试数据。调配射孔枪、弹型号和性能测试数据。 射孔技术

88、射孔技术 (4)(4)校正各种弹的井下穿深和孔径。校正各种弹的井下穿深和孔径。 (5) (5)计算各种弹的压实损害系数。计算各种弹的压实损害系数。 (6) (6)计算设计井的钻井损害参数。计算设计井的钻井损害参数。 (7) (7)计算和比较各种可能参数配合下的产能比、计算和比较各种可能参数配合下的产能比、产量、表皮系数和套管抗挤毁能力降低系数，优产量、表皮系数和套管抗挤毁能力降低系数，优选出最佳的射孔参数配合。选出最佳的射孔参数配合。射孔技术射孔技术 2.2.射孔工艺设计射孔工艺设计电缆送套管枪射孔电缆送套管枪射孔1) 1) 射孔方式选择射孔方式选择油管输送射孔油管输送射孔油管输送射孔联作油管

89、输送射孔联作电缆输送过油管射孔电缆输送过油管射孔超高压正压射孔超高压正压射孔高压喷射和水力喷砂射孔高压喷射和水力喷砂射孔 根根据据油油藏藏和和流流体体特特性性、地地层层损损害害状状况况、套套管程序和油田生产条件，选择恰当的射孔方式。管程序和油田生产条件，选择恰当的射孔方式。射孔技术射孔技术 2) 2) 射孔枪、弹选择射孔枪、弹选择射孔枪：射孔枪：有枪身射孔枪和无枪身射孔枪有枪身射孔枪和无枪身射孔枪 射孔弹：目前在生产中普遍使用的是射孔弹：目前在生产中普遍使用的是聚能射孔弹聚能射孔弹 3) 3) 射孔液选择射孔液选择对射孔液的性能要求对射孔液的性能要求 射孔液总的要求是射孔液总的要求是保证与油层

90、岩石和流体配伍，防保证与油层岩石和流体配伍，防止射孔过程中和射孔后对油层的进一步损害止射孔过程中和射孔后对油层的进一步损害，同时又能，同时又能满足下列性能要求：满足下列性能要求：射孔技术射孔技术 (1)(1)密密度度可可调调节节：为为在在套套管管枪枪射射孔孔时时有有效效地地控控制制井井喷喷，射射孔孔液液的的密密度度必必须须适适合合油油气气层层压压力力，既既不不能能过过大大也也不不能能过过小小，过过大大易易压压死死油层，过小易发生井喷。油层，过小易发生井喷。 (2)(2)腐腐蚀蚀性性小小：要要求求射射孔孔波波减减少少对对套套管管和和油油管管的的腐腐蚀蚀，同同时时也也要要减减少少产产生生不不溶溶物

91、物，防防止不溶物进人射孔孔道，对产层造成损害。止不溶物进人射孔孔道，对产层造成损害。射孔技术射孔技术 (3) (3)高温下性能稳定：采用聚合物配制的射孔高温下性能稳定：采用聚合物配制的射孔波，要求在高温下聚合物不降解而保持性能稳波，要求在高温下聚合物不降解而保持性能稳定；对盐水配制的射孔液，要防止随温度的变定；对盐水配制的射孔液，要防止随温度的变化而产生结晶。化而产生结晶。 (4) (4)无固相：防止堵塞孔道。无固相：防止堵塞孔道。 (5) (5)低滤失：减少进入储层的液体，降低对油低滤失：减少进入储层的液体，降低对油层的损害。层的损害。 (6) (6)成本低、配制方便。成本低、配制方便。射孔

92、技术射孔技术 射孔液对油气层可能造成的损害射孔液对油气层可能造成的损害射孔液固相颗粒损害射孔液固相颗粒损害射孔液滤失造成损害射孔液滤失造成损害射孔液速敏造成损害射孔液速敏造成损害射孔液体系射孔液体系无固体清洁盐水射孔液无固体清洁盐水射孔液聚合物射孔液聚合物射孔液油基射孔液油基射孔液酸基射孔液酸基射孔液射孔技术射孔技术 内内 容容 9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1010、稠油开采技术、稠油开采技术8 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术1 1、采油方式决策技术、采油方式决策技术2 2、人工举升技术、人工举升技术3 3、酸化技术、酸化技术4 4、压

93、裂技术、压裂技术5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术6 6、防砂技术、防砂技术7 7、射孔技术、射孔技术研究内容：研究内容：(1)(1)油油田田开开发发调调整整的的宏宏观观决决策策研研究究，包包括括开开发发层层系系的的重重新新评评价价及及重重组组，开开发发井井网网的的适适应应性性分分析析，注注采采系系统统的的分分析析与与调整。调整。(2)(2)措施效果分析，包括增油量分析和增加采收率分析。措施效果分析，包括增油量分析和增加采收率分析。(3)(3)工工艺艺措措施施的的宏宏观观规规划划研研究究，在在满满足足产产量量、含含水水等等一一系系列技术经济目标条件下，实现措施的优化配置。列技术经济目标

94、条件下，实现措施的优化配置。(4)(4)措措施施的的单单井井配配置置研研究究，包包括括措措施施的的适适应应性性筛筛选选，数数据据库的建立及模糊优选的内容。库的建立及模糊优选的内容。(5)(5)高含水期油田开发调整的宏观决策软件的编制。高含水期油田开发调整的宏观决策软件的编制。改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术单井措施配置数据库注水开发效果评价调整方向及措施措施规划单井措施排序措施配置方案效果预测提高采收率目标及每种措施的贡献率层系调整井网调整注采压力系统推理机数据库知识库模型库数学模型的求解措施规划数学模型模糊系统决策方法单井开发动态数据库单井静态数据库其

95、他数据结束是否满意?图图4-26 4-26 改善开发效果的宏观决策和改善开发效果的宏观决策和单井配置技术研究思路单井配置技术研究思路改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术1.1.油田注水开发效果评价及专家系统的实现油田注水开发效果评价及专家系统的实现1) 1) 流管法评价开发效果流管法评价开发效果含水含水- -采出程度；采出程度；存水率存水率- -采出程度；采出程度；含水上升率含水上升率- -采出程度。采出程度。评价指标：评价指标：改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术2) 2) 合理技术界限的确定合理技术界限的确定合理井网密

96、度研究经济井网密度合理井网密度研究经济井网密度 合合理理井井网网密密度度为为单单位位面面积积加加密密到到最最后后一一口口井井时时的的井井网网密密度度。在在这这个个井井网网密密度度条条件件下下，最最后后一一口口加加密密井井新新增增可可采采储储量量的的价价值值等等于于这这口口井井基基本本建建设设总总投投资资和和投投资资回回收收期内操作费用的总和。期内操作费用的总和。 极极限限井井网网密密度度是是指指在在一一定定的的开开发发及及地地质质条条件件下下，开开发发井井网网密密度度的的设设置置使使得得油油田田在在开开发发的的主主要要开开采采期期内内（一一般为般为1515年）总投入等于总产出。年）总投入等于总

97、产出。改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术合理注采压力系统基本准则合理注采压力系统基本准则(1)(1)注水井井口压力不超过现有工艺设备的能力；注水井井口压力不超过现有工艺设备的能力；(2)(2)注水井井底流压原则上不超过地层破裂压力；注水井井底流压原则上不超过地层破裂压力；(3)(3)油油井井在在自自喷喷或或抽抽油油条条件件下下，尽尽可可能能发发挥挥油油藏藏的的生生产产潜力和达到较高的泵效；潜力和达到较高的泵效；(4)(4)保证注采压力平衡。保证注采压力平衡。改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术合理注采比合理注采比改善开发

98、效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术合理油水井数比合理油水井数比改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术纵向开发不均衡系数油层纵向开发效果评判与决策纵向开发不均衡系数油层纵向开发效果评判与决策(1)(1)油层纵向开发效果评判与决策油层纵向开发效果评判与决策静态描述静态描述动态描述动态描述(2)(2)注采压力系统合理性评判与决策注采压力系统合理性评判与决策(3)(3)合理注采比的确定合理注采比的确定(4)(4)注采井网的评判与决策注采井网的评判与决策改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术3)3)水水驱驱

99、曲曲线线法法确确定定水水驱驱可可采采储储量量和和最最终终采收率采收率4) 4) 相关经验公式法相关经验公式法(1) (1) 陈元千的相关经验公式陈元千的相关经验公式(1996(1996年年) )图图4-27 4-27 水驱曲线法确定水驱可采储量和最终采收率水驱曲线法确定水驱可采储量和最终采收率改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术(2) (2) 万吉业的相关经验公式万吉业的相关经验公式(1962(1962年年) )(3) (3) 俞启泰的相关经验公式俞启泰的相关经验公式(1989(1989年年) )(4) (4) 井网密度经验公式法井网密度经验公式法改善开发效

100、果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术2.2.采油工艺措施宏观规划方法采油工艺措施宏观规划方法1) 1) 主要开发指标预测主要开发指标预测 在措施宏观配置规划模型中，涉及到在措施宏观配置规划模型中，涉及到油田产油油田产油量、老井产量、措施增油量、增注量量、老井产量、措施增油量、增注量等开发指标，等开发指标，其中有些需要在规划前作出预测。为了克服以往油其中有些需要在规划前作出预测。为了克服以往油藏工程预测方法的局限性，建立了开发指标预测的藏工程预测方法的局限性，建立了开发指标预测的新模型及组合预测模型。新模型及组合预测模型。2) 2) 措施效果分析措施效果分析(1)(1)

101、措措施施提提高高采采收收率率的的回回归归分分析析方方法法油井措施增加的可采储量为：油井措施增加的可采储量为： 改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术(2)(2)措施提高采收率数值模拟方法措施提高采收率数值模拟方法数理统计法数理统计法( (已采用措施已采用措施) )解析计算法解析计算法( (已采用或未采用措施已采用或未采用措施) )压裂井增油量分析压裂井增油量分析酸化井增油量分析酸化井增油量分析堵水增油量分析堵水增油量分析数值模拟方法数值模拟方法改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术措施宏观配置规划数学模型措施宏观配置规划数学模

102、型: :第第一一优优先先级级：油油田田措措施施总总增增油油量量等等于于总总产产量量与与自自然然产产量量之差。之差。第二优先级：水井措施总增注量等于增注目标。第二优先级：水井措施总增注量等于增注目标。第三优先级：措施的投入产出比最大。第三优先级：措施的投入产出比最大。第第四四优优先先级级：各各措措施施量量不不小小于于给给定定的的最最小小值值，权权重重根根据据措施增水率取值，优先采取增水较少的措施。措施增水率取值，优先采取增水较少的措施。约束条件：约束条件：a.a.措施费用不超过资金总额；措施费用不超过资金总额；b.b.各措施量小于其最大限制。各措施量小于其最大限制。可以用可以用改进的单纯形法和随

103、机模拟方法改进的单纯形法和随机模拟方法求解该模型求解该模型。改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术3. 3. 采油工艺措施单井配置方法采油工艺措施单井配置方法1) 1) 措施筛选标准库的建立措施筛选标准库的建立 关键在于制定每种措施的筛选标准，并把这种标准统关键在于制定每种措施的筛选标准，并把这种标准统一用一种数据库来表示，这样每种一用一种数据库来表示，这样每种措施筛选时只要从库中措施筛选时只要从库中调用数据，无须再手工输入。措施筛选标准的选择即考虑调用数据，无须再手工输入。措施筛选标准的

104、选择即考虑必要性，又考虑可行性。必要性，又考虑可行性。改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术 由于每种措施的筛选标准不同，构成了不同的指标集由于每种措施的筛选标准不同，构成了不同的指标集合，而这些不同的集合中有些指标又是相同的，因此需要合，而这些不同的集合中有些指标又是相同的，因此需要建立一个统一的容纳不同措施筛选指标的数据库，这样对建立一个统一的容纳不同措施筛选指标的数据库，这样对一种措施进行筛选时只需从数据库中调用相应的数据，避一种措施进行筛选时只需从数据库中调用相应的数据，避免了重复输入数据和重复建库的弊端。这里以油田单井静免了重复输入数据和重复建库的弊

105、端。这里以油田单井静态数据库和动态数据库为基础，建立了单井措施规划数据态数据库和动态数据库为基础，建立了单井措施规划数据库。库。 2) 2) 单井措施配置数据库的建立单井措施配置数据库的建立改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术3)3)单井措施配置的模糊决策优化方法单井措施配置的模糊决策优化方法表表4-2 4-2 某区块某区块单井措施配置数据库单井措施配置数据库 改善开发效果的宏观决策和单井配置技术改善开发效果的宏观决策和单井配置技术内内 容容 8 8、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术1010、稠油开采技术、稠油开采技

106、术9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1 1、采油方式决策技术、采油方式决策技术2 2、人工举升技术、人工举升技术3 3、酸化技术、酸化技术4 4、压裂技术、压裂技术5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术6 6、防砂技术、防砂技术7 7、射孔技术、射孔技术 水水平平井井是是开开发发油油气气田田、提提高高采采收收率率的的一一项项重重要要技技术术。综综合合分分析析国国内内外外水水平平井井的的状状况况可可以以看看出出，水水平平井井开开采采技技术术应应用用于于裂裂缝缝油油藏藏和和底底水水油油藏藏技技术术上上比比较较成成熟熟、应应用用范范围围较较大，水平井开采稠油也取得较好的经济效益。大，水平井开

107、采稠油也取得较好的经济效益。 九九五五以以来来，水水平平井井开开采采技技术术得得到到了了迅迅速速的的发发展展，除除了了在在常常规规( (非非热热采采) )油油（气气）藏藏得得到到应应用用以以外外，还还在在稠稠油油（热热采采）油油藏藏（包包括括深深层层特特稠稠油油油油藏藏、砂砂砾砾岩岩稠稠油油油油藏藏、浅浅层层超超稠稠油油油油藏藏）、低低渗渗透透油油藏藏、火火山山岩岩裂裂缝缝性性油油藏藏得得到到了了广广泛的应用。泛的应用。 水平井技术水平井技术1.1.常常规规( (非非热热采采) )油油（气气）藏藏水水平平井井适适应应性筛选性筛选1) 1) 水平井筛选的思路和原则水平井筛选的思路和原则油藏类型油

108、藏类型当今水平井钻采技术的水平当今水平井钻采技术的水平技术经济综合评价技术经济综合评价2) 2) 水平井筛选的程序水平井筛选的程序(1)(1)水平井适应性粗筛选的油藏类型及其参数范围水平井适应性粗筛选的油藏类型及其参数范围三个核心问题：三个核心问题：水平井技术水平井技术水平井适应的油藏类型水平井适应的油藏类型a.a.底水油藏；底水油藏；b.b.气顶油藏；气顶油藏；c.c.底水气顶油藏；底水气顶油藏；d.d.天然裂缝油藏；天然裂缝油藏；e.e.低渗透和高渗透气藏；低渗透和高渗透气藏；f.f.砂体延伸长，连通性好的砂岩油藏；砂体延伸长，连通性好的砂岩油藏；g.g.断层或地层遮挡的高角度多层油气藏。

109、断层或地层遮挡的高角度多层油气藏。水平井技术水平井技术水平井技术水平井技术水平井适应的油藏参数及范围水平井适应的油藏参数及范围油油( (气气) )藏深度藏深度1000100040004000m m油（气）层的厚度大于油（气）层的厚度大于6 6m m油层厚度与油层厚度与 系数乘积小于系数乘积小于100100m m(2)(2)水平井适应性细筛选的思路及步骤水平井适应性细筛选的思路及步骤 水平井适用性的细筛选不仅是以一口水平井与一水平井适用性的细筛选不仅是以一口水平井与一口直井作比较，而是从口直井作比较，而是从油气藏总体考虑，也就是说单油气藏总体考虑，也就是说单钻一口水平井可能从经济角度看是不合算的

110、，当整体钻一口水平井可能从经济角度看是不合算的，当整体用水平井开发，水平井可少打井，这样评价，钻水平用水平井开发，水平井可少打井，这样评价，钻水平井就有可能是合算的，这样的油藏可作为筛选对象。井就有可能是合算的，这样的油藏可作为筛选对象。 水平井技术水平井技术输入油（气）藏参数水平井长度赋值确定水平井井数水平井产量计算及与直井比较钻井轨迹及成本计算经济评价及决策评价结果图图4-28 4-28 水平井细筛选框图水平井细筛选框图水平井技术水平井技术3) 3) 水平井细筛选的技术准备水平井细筛选的技术准备油藏描述及地质模型油藏描述及地质模型基本要求基本要求: : (1)(1)用用三三维维地地震震及及

111、其其它它先先进进技技术术确确定定油油层层顶顶底底界界的的确确切位置。切位置。(2)(2)确定断层连通展布状况。确定断层连通展布状况。(3)(3)研究沉积相带的关系及储层连通展布状况。研究沉积相带的关系及储层连通展布状况。(4)(4)搞清油搞清油( (气气) )地应力分布方向和大小。地应力分布方向和大小。水平井技术水平井技术(5)(5)精细描述油层非均质性，如层内夹层分布、水平精细描述油层非均质性，如层内夹层分布、水平渗透率及宏观垂向渗透率的比值变化情况。渗透率及宏观垂向渗透率的比值变化情况。(6)(6)充分利用岩心、测井、试油、测试等资料搞清流充分利用岩心、测井、试油、测试等资料搞清流体接触关

112、系及运动方向。储层孔、渗、饱参数；流体接触关系及运动方向。储层孔、渗、饱参数；流体体PVTPVT性质及特殊岩心实验。性质及特殊岩心实验。水平井技术水平井技术油油( (气气) )藏极限可采储量计算藏极限可采储量计算油藏极限可采储量计算油藏极限可采储量计算气藏极限可采储量计算气藏极限可采储量计算水平井排泄面积计算水平井排泄面积计算极限采收率计算极限采收率计算 水平井技术水平井技术4) 4) 水平井细筛选的产量预测方法水平井细筛选的产量预测方法油藏水平井产量计算油藏水平井产量计算(1)(1)无气顶或底水的砂岩油藏和普通裂缝油藏无气顶或底水的砂岩油藏和普通裂缝油藏(2)(2)气顶或底水的砂岩油藏和普通

113、裂缝油藏气顶或底水的砂岩油藏和普通裂缝油藏(3)(3)同时具有气顶和底水的油藏同时具有气顶和底水的油藏(4)(4)底水油藏水平井和直井采液指数比的估算底水油藏水平井和直井采液指数比的估算(5)(5)水平井产量变化计算水平井产量变化计算水平井技术水平井技术气藏水平井产量计算方法气藏水平井产量计算方法 气气藏藏水水平平井井产产量量计计算算方方法法包包括括用用二二项项式式求求解解气气藏藏产产气气量量、用用多多元元回回归归方方程程求求解解水水平平井井产产气气量量和和气气藏藏最最低低储储量界限计算。量界限计算。5) 5) 水平井细筛选经济评价及决策方法水平井细筛选经济评价及决策方法(1)(1)评价方法概

114、述评价方法概述(2)(2)经济评价模式与主要参数确定经济评价模式与主要参数确定评价模式评价模式油气田单井评价模式油气田单井评价模式油气田区块经济评价模式油气田区块经济评价模式水平井技术水平井技术所需有关参数及概算所需有关参数及概算a.a.钻井轨迹及成本计算钻井轨迹及成本计算b.b.其其他他参参数数概概算算（钻钻井井投投资资计计算算、地地面面投投资资估估算算、开开发发总总投投资资估估算算、流流动动资资金金计计算算 ）(3)(3)评价考虑的几个问题及盈利能力计算评价考虑的几个问题及盈利能力计算考虑的几个问题考虑的几个问题水平井技术水平井技术a.a.基基础础年年为为零零年年，开开发发钻钻井井、建建设

115、设、投投产产和和投投注注均放在第一年。均放在第一年。b.b.评价期评价期1010（或（或1515）年。）年。c.c.计计算算五五种种油油价价（750750、900900、10501050、12001200、13501350元元）、五五种种产产量量（变变化化；0 0、士士2020、士士4040），五五种种投投资资（变变化化：0 0、士士20%20%、士士4040）、五五种种操操作作费费（变化：（变化：0 0、士、士2020、士、士4040）。）。d.d.综合税率综合税率8 8或或5 5，资源税各油田不一。，资源税各油田不一。水平井技术水平井技术e.e.贴现率取贴现率取1212。f.f.折旧方法均

116、考虑直线折旧，折旧年限为折旧方法均考虑直线折旧，折旧年限为8 8年，年年，年折旧率取折旧率取12.512.5，残值取零、固定资产形成率取，残值取零、固定资产形成率取100100。g.g.考虑通货膨胀，通货膨胀率取考虑通货膨胀，通货膨胀率取6 6。操作费和油。操作费和油价均不考虑膨胀。价均不考虑膨胀。h.h. 投资性质均考虑银行货款，贷款利率根据具体投资性质均考虑银行货款，贷款利率根据具体情况而定。情况而定。i.i.直接一线人员，每口井考虑直接一线人员，每口井考虑2 2人。人。水平井技术水平井技术要求油藏工程提供的参数要求油藏工程提供的参数a.a.油油 田田 的的 动动 用用 面面 积积 （ k

117、mkm2 2） 、 地地 质质 储储 量量（10104 4t t）、采采收收率率、水水平平井井开开发发采采收收率率、单单储储系系数数10104 4t/(kmt/(km2 2m)m)、驱油效率。驱油效率。b.b.油油藏藏的的孔孔隙隙度度、渗渗透透率率、饱饱和和度度、原原油油粘粘度度、原油密度、体积系数。原油密度、体积系数。c.c.完完钻钻井井深深（垂垂直直井井深深、水水平平井井深深、水水平平井井井井段长度、水平井总轨迹长度）段长度、水平井总轨迹长度）d.d.钻钻开开发发井井数数，其其中中采采油油井井、注注水水井井、观观察察井井、利用探井及其成功率。利用探井及其成功率。e.e.历历年年产产量量、综

118、综合合含含水水率率、综综合合递递减减率率及及注注采采比。比。水平井技术水平井技术a.a.钻井单位成本（元钻井单位成本（元/ /m m）和成本构成。和成本构成。b.b.地面建设投资及构成。地面建设投资及构成。c.c.单单位位油油气气成成本本（元元/ /t t）和和成成本本构构成成、单单位位成本提取系数。成本提取系数。d.d.综合税率。综合税率。e.e.原油销售价格原油销售价格( (元元/ /t)t)。f.f.油井年经营成本油井年经营成本10104 4元元/ /（井（井年）年） 。g.g.贴现系数。贴现系数。要求计划财务提供的参数要求计划财务提供的参数水平井技术水平井技术 为为了了获获取取钻钻水水

119、平平井井较较高高的的经经济济效效益益，必必须须作作钻钻水水平平井井盈盈利利能能力力的的计计算算，同同时时与与钻钻垂垂直直井井盈盈利利能能力力进进行行比比较较。原原油油的的产产量量及及逐逐年年变变化化由由油油藏藏工工程程计计算算提提供供，需需要要计计算算每每吨吨原原油油的的净净收收入入，单单井井经经济济极极限限产产量量，经经济开采期，原油收入现值，经营成本现值和净现值济开采期，原油收入现值，经营成本现值和净现值。钻水平井盈利能力计算钻水平井盈利能力计算水平井技术水平井技术2.2.稠油稠油( (热采热采) )油藏水平井应用筛选油藏水平井应用筛选1) 1) 稠油（热采）水平井筛选评价程序稠油（热采）

120、水平井筛选评价程序(1)(1)油油藏藏地地质质研研究究，准准备备筛筛选选评评价价的的基基础础资资料料和数据。和数据。(2)(2)根据油藏类型建立地质模型。根据油藏类型建立地质模型。(3)(3)确定初步的开采方式及布井方式。确定初步的开采方式及布井方式。(4)(4)确定注采工艺参数。确定注采工艺参数。水平井技术水平井技术(5) (5) 运用筛选评价标准及图版对主要油藏参数进行初筛选。运用筛选评价标准及图版对主要油藏参数进行初筛选。这这 些主要参数包括：些主要参数包括：原油粘度；油层厚度；油层渗透率；原油粘度；油层厚度；油层渗透率；垂直垂直/ /水平渗透率比值；水平渗透率比值；油藏深度等。油藏深度

121、等。(6) (6) 利用筛选评价软件进行细筛选并且进行开发指标预测。利用筛选评价软件进行细筛选并且进行开发指标预测。(7) (7) 根据经济极限油汽比对预测的开发指标进行评价，确定根据经济极限油汽比对预测的开发指标进行评价，确定水平井的适用性。水平井的适用性。(8) (8) 对经过筛选适合于水平井热采油藏，应用油藏数值模拟对经过筛选适合于水平井热采油藏，应用油藏数值模拟软件进行可行性研究，进一步评价水平井开采效果。软件进行可行性研究，进一步评价水平井开采效果。水平井技术水平井技术2) 2) 稠油（热采）水平井筛选评价方法稠油（热采）水平井筛选评价方法(1)(1)基础资料及数据准备基础资料及数据

122、准备油藏地质参数油藏地质参数储层流体性质储层流体性质高温渗流特性高温渗流特性油层热物性参数油层热物性参数水平井技术水平井技术(2)(2)水平井注蒸汽开采方式及布井方式水平井注蒸汽开采方式及布井方式水平井蒸汽吞吐水平井蒸汽吞吐水平井蒸汽驱水平井蒸汽驱蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油三种开采方式：三种开采方式：水平井技术水平井技术(3)(3)注采工艺参数的确定注采工艺参数的确定a.a. 蒸蒸汽汽吞吞吐吐注注汽汽速速度度：由由于于水水平平井井的的水水平平段段比比垂垂直直井井射射孔孔段段长长得得多多，所所以以注注汽汽速速度度应应尽尽可可能能提提高高，以以保保证证井井底底蒸蒸汽汽干干度度足足够够高高，一

123、一般般以以 400400500500t t则则注汽速度注入。注汽速度注入。b.b. 蒸蒸汽汽吞吞吐吐周周期期注注汽汽量量：以以井井段段长长度度计计算算，每每周周期应注入期应注入15153030t/mt/m。水平井技术水平井技术c.c. 注汽干度：以高干度注入蒸汽，一般应大于注汽干度：以高干度注入蒸汽，一般应大于4040。d.d. 生产井排液速度：生产井排液速度应大于生产井排液速度：生产井排液速度应大于注汽速度的注汽速度的1.21.2倍。倍。e.e. 蒸汽吞吐转汽驱时机：当蒸汽吞吐单周期蒸汽吞吐转汽驱时机：当蒸汽吞吐单周期油汽比小于油汽比小于0.320.32时即可转入蒸汽驱开采。时即可转入蒸汽驱

124、开采。f.f. 水平井蒸汽驱（包括水平井蒸汽驱（包括SAGDSAGD）结束油汽比为结束油汽比为0.200.20。水平井技术水平井技术(4)(4)水平井注蒸汽开采经济极限油汽比水平井注蒸汽开采经济极限油汽比表表4-3 4-3 不同水平井工艺方式下经济极限油汽比不同水平井工艺方式下经济极限油汽比油价油价( (元元/ /t)t)8001000开采方式开采方式蒸汽吞吐蒸汽吞吐蒸汽驱蒸汽驱包括包括（SAGDSAGD）蒸汽吞吐蒸汽吞吐蒸汽驱蒸汽驱包括包括（SAGDSAGD）经济极限油气经济极限油气比比0.320.200.200.16水平井技术水平井技术(4)(4)水平井热采筛选评价标准与图版水平井热采筛选

125、评价标准与图版a.a.原油粘度与油层厚度评价标准与图版原油粘度与油层厚度评价标准与图版图图4-29 4-29 不同原油粘度下蒸汽吞吐累积油气比与油层厚度不同原油粘度下蒸汽吞吐累积油气比与油层厚度的关系曲线的关系曲线水平井蒸汽吞吐与蒸汽驱水平井蒸汽吞吐与蒸汽驱水平井技术水平井技术图图4-30 4-30 不同原油粘度下蒸汽驱累积油气比与油层厚度的不同原油粘度下蒸汽驱累积油气比与油层厚度的关系曲线关系曲线水平井技术水平井技术 水平井蒸汽辅助重力泄油水平井蒸汽辅助重力泄油图图4-31 4-31 原油粘度与油层厚度对原油粘度与油层厚度对SAGDSAGD累积油气比的影响累积油气比的影响水平井技术水平井技术

126、图图4-32 4-32 原油粘度与油层厚度对原油粘度与油层厚度对SAGDSAGD采收率的影响采收率的影响水平井技术水平井技术b.b.水平水平/ /垂直渗透率比值筛选研究垂直渗透率比值筛选研究图图4-33 4-33 水平水平/ /垂直渗透率比值对水平井垂直渗透率比值对水平井蒸汽吞吐效果的影响蒸汽吞吐效果的影响水平井技术水平井技术图图4-34 4-34 水平水平/ /垂直渗透率比值对水平井垂直渗透率比值对水平井蒸汽驱效果的影响蒸汽驱效果的影响水平井技术水平井技术图图4-35 4-35 水平水平/ /垂直渗透率比值对水平井垂直渗透率比值对水平井蒸汽辅助重力泄油效果的影响蒸汽辅助重力泄油效果的影响水平

127、井技术水平井技术c.c.油藏深度油藏深度 油藏深度主要有两个考虑：油藏深度主要有两个考虑：一是蒸汽最高注一是蒸汽最高注入压力，另一个是井筒热损失率。入压力，另一个是井筒热损失率。 水平井技术水平井技术3.3.水平井采油工艺技术经济评价方法水平井采油工艺技术经济评价方法1) 1) 评价方法评价方法经济评价方法分类经济评价方法分类 静态计算法静态计算法（不考虑时间因素）（不考虑时间因素）动态计算法动态计算法（考虑时间因素）（考虑时间因素） 投资回收期法（投资回收期法（RPPRPP法）法）简单投资收益率法（简单投资收益率法（ROIROI法）法）财务报表法财务报表法贴现现金流量法贴现现金流量法( (D

128、CFDCF法法) )净现值法净现值法( (NPVNPV法法) )现值指数法现值指数法( (PVTPVT法法) )现值比较法现值比较法( (PWPW法法) ) 水平井技术水平井技术2) 2) 水平井开采技术经济评价的基本参数水平井开采技术经济评价的基本参数 在评价过程中必须具有评价开始时间和评价在评价过程中必须具有评价开始时间和评价时间，通货膨胀率及其变化趋势，投资贷款利率时间，通货膨胀率及其变化趋势，投资贷款利率等等1212项基本参数。项基本参数。 3) 3) 经济评价的步骤经济评价的步骤(1) (1) 投资的估算；投资的估算；(2) (2) 现金流量计算；现金流量计算；(3) (3) 净现值

129、、净现值指数和贴现现金流量计算；净现值、净现值指数和贴现现金流量计算；(4) (4) 单位采油（气）成本计算；单位采油（气）成本计算；水平井技术水平井技术(5) (5) 单井初期日产量的经济极限的确定；单井初期日产量的经济极限的确定；(6) (6) 投资回收期计算；投资回收期计算；(7) (7) 进行技术经济效果的不确定性的经济评进行技术经济效果的不确定性的经济评价，包括盈亏平衡分析和方案比较法分析；价，包括盈亏平衡分析和方案比较法分析；(8) (8) 用层次分析法对不同方案的各项指标进用层次分析法对不同方案的各项指标进行综合评价。行综合评价。水平井技术水平井技术内内 容容 8 8、改善开发效

130、果的宏观决策和单井配置技术、改善开发效果的宏观决策和单井配置技术9 9、水平井开采技术、水平井开采技术1010、稠油开采技术、稠油开采技术1 1、采油方式决策技术、采油方式决策技术2 2、人工举升技术、人工举升技术3 3、酸化技术、酸化技术4 4、压裂技术、压裂技术5 5、调剖堵水决策技术、调剖堵水决策技术6 6、防砂技术、防砂技术7 7、射孔技术、射孔技术 在在我我国国，稠稠油油分分布布广广、储储量量大大，产产量量占占总总产产油油量量的的比比例例较较大大、稠稠油油流流动动性性差差是是开开采采中中的的主主要要问问题题：一一方方面面原原油油粘粘度度高高，油油层层渗渗流流阻阻力力过过大大，使使得得

131、原原油油不不能能从从油油层层流流入入井井筒筒；另另一一方方面面即即使使原原油油能能够够流流到到井井底底，在在从从井井底底向向井井口口的的流流动动过过程程中中，由由于于降降压压脱脱气气和和散散热热降降温温而而使使原原油粘度进一步增加，严重地影响了原油生产的正常进行。油粘度进一步增加，严重地影响了原油生产的正常进行。稠油开采技术稠油开采技术1.1.稠油开采特征稠油开采特征1) 1) 稠油的基本特点稠油的基本特点(1)(1)稠油的分类标准稠油的分类标准稠油分类稠油分类粘度粘度/(/(mPasmPas) )相对密度相对密度(20)(20)普通稠油普通稠油5050* *100100* *0.9000(0

132、.9000(0.9200(0.9200(0.9500(0.9500(50000500000.9800(0.9800(13API)API)注：带注：带* *指油藏条件下原油的粘度，其它指油藏温度下脱气油的粘度指油藏条件下原油的粘度，其它指油藏温度下脱气油的粘度表表4-4 4-4 中国稠油分类标准中国稠油分类标准稠油开采技术稠油开采技术(2)(2)稠油的特点稠油的特点 稠油与常规轻质原油相比主要有以下特点：稠油与常规轻质原油相比主要有以下特点：粘度高、密度大、流动性差。粘度高、密度大、流动性差。 稠油的粘度对温度敏感稠油的粘度对温度敏感 稠油中轻质组分含量低，而胶质、沥青质含量高。稠油中轻质组分含

133、量低，而胶质、沥青质含量高。 稠油开采技术稠油开采技术2.2.热处理油层采油技术热处理油层采油技术1) 1) 蒸汽吞吐采油技术蒸汽吞吐采油技术 单单井井吞吞吐吐采采油油的的每每一一个个吞吞吐吐周周期期中中可可分分为为注注汽、焖井和生产三个阶段。汽、焖井和生产三个阶段。(1)(1)注汽阶段注汽阶段 由由锅锅炉炉产产生生的的高高温温高高压压蒸蒸汽汽，经经地地面面管管线线由由井井口口沿沿井井筒筒注注入入油油层层。在在这这一一阶阶段段主主要要控控制制注注汽汽量、注汽速度、注汽压力和注蒸汽干度四个参数。量、注汽速度、注汽压力和注蒸汽干度四个参数。稠油开采技术稠油开采技术(2)(2)焖井阶段焖井阶段 对对

134、于于注注汽汽量量不不大大、蒸蒸汽汽扩扩散散快快、注注入入压压力力相相对对低低的的油油层层，焖焖井井时时间间可可适适当当缩缩短短；对对于于注注汽汽量量大大、注注入入压压力力高高的的低低渗渗透透油油层层，焖焖井井时时间间也也可可适适当地延长当地延长。(3)(3)生产阶段生产阶段 衡量蒸汽吞吐开采效果的重要指标是衡量蒸汽吞吐开采效果的重要指标是含水率和含水率和油汽比油汽比 。稠油开采技术稠油开采技术2) 2) 蒸汽驱采油技术蒸汽驱采油技术(1)(1)注汽初始阶段注汽初始阶段 油油层层注注入入蒸蒸汽汽后后，大大量量蒸蒸汽汽的的热热能能被被注注入入井井井井底底附附近近的的油油层层吸吸收收，逐逐步步提提高

135、高油油层层的的温温度度，油油层层压压力力稳稳定定地地回回升升。由由于于热热力力学学能能还还没没有有传传递递到到生生产产井井附附近近。生生产产井井周周围围的的油油流阻力仍然很大，油井产油量低。流阻力仍然很大，油井产油量低。稠油开采技术稠油开采技术(2)(2)注汽见效阶段注汽见效阶段 随随着着累累积积注注入入汽汽量量的的增增加加，油油层层能能量量和和热热量量得得到到了了很很好好的的补补充充，大大量量蒸蒸汽汽热热能能已已传传递递到到生生产产井井周周围围，使使原原油油的的流流动动能能力力得得以以提提高高，原原油油产产量量上上升升，注注汽汽见见效效，生生产产井井进进入入高高产产阶阶段段。在在此此阶阶段段

136、，如如果果是是均均质质油油层层则则应应增增大大生生产产压压差差以以提提高高产产油油量量和和蒸蒸汽汽驱驱效效益益；对对于于非非均均质质性性严严重重的的油油藏藏，当当产产油油量量突突然然很很快快上上升升时时，意意味味着着蒸蒸汽汽将将突突破破油油井井，应应予予以以高高度度重重视视，以以防防蒸蒸汽汽过过早早进进入入油油井井造造成汽窜。成汽窜。稠油开采技术稠油开采技术 随随着着开开采采时时间间的的延延长长，油油层层中中的的原原油油逐逐步步被被驱驱替替出出来来，蒸蒸汽汽和和热热水水在在油油层层中中向向生生产产井井推推进进，到到一一定定时时间间，蒸蒸汽汽驱驱前前缘缘突突破破油油井井，蒸蒸汽汽和和热热水水进进

137、入入油油井井随随同同原原油油起起被被采采出出来来。在在此此阶阶段段，由由于于蒸蒸汽汽突突破破油油井井后后，油油汽汽流流动动阻阻力力迅迅速速下下降降，蒸蒸汽汽注注入入压压力力急急剧剧下下降降，且且蒸蒸汽汽的的流流动动能能力力远远超超过过原原油油的的流动能力，使得产油量下降，油汽比降低，含水迅速升高。流动能力，使得产油量下降，油汽比降低，含水迅速升高。(3)(3)蒸汽突破阶段（汽窜阶段）蒸汽突破阶段（汽窜阶段）稠油开采技术稠油开采技术3) 3) 火烧油层采油技术火烧油层采油技术图图4-36 4-36 火烧油层燃烧过程示意图火烧油层燃烧过程示意图稠油开采技术稠油开采技术适于采用火烧油层采油技术的油层

138、条件适于采用火烧油层采油技术的油层条件(1) (1) 比较均质的单一砂岩油层；比较均质的单一砂岩油层；(2) (2) 原油密度原油密度 825 825kg/mkg/m3 3；(3) (3) 油层深度油层深度 1000 1000m m；(4) (4) 油层厚度油层厚度 3 3 m m；(5) (5) 油层孔隙度油层孔隙度 20 20；(6) (6) 渗透率渗透率 ；(7) (7) 含油饱和度与孔隙度的乘积含油饱和度与孔隙度的乘积 0.1 0.1。稠油开采技术稠油开采技术点火的方法点火的方法点火的方法：点火的方法：自燃点火和人工点火自燃点火和人工点火 人工点火又可分为三种：人工点火又可分为三种：

139、注预热空气注预热空气：用井下电热器或井下燃烧器在井下将：用井下电热器或井下燃烧器在井下将空气加热后注入油层；空气加热后注入油层；注热流体（多用蒸汽）预热油层：注热流体（多用蒸汽）预热油层：该方法适于浅油层，该方法适于浅油层， 而且是在能够自燃的情况下下用来缩短点火时间；而且是在能够自燃的情况下下用来缩短点火时间；化学点火：化学点火：采用化学药剂提高氧化反应能力。采用化学药剂提高氧化反应能力。稠油开采技术稠油开采技术3.3.井筒降粘技术井筒降粘技术 目目前前常常用用的的井井筒筒降降粘粘技技术术主主要要包包括括化化学学降降粘粘技技术术和和热热力降粘技术。力降粘技术。1) 1) 井筒化学降技技术井筒

140、化学降技技术 乳化剂的选择乳化剂的选择(1) (1) 乳乳化化剂剂比比较较容容易易与与原原油油形形成成水水包包油油型型乳乳状状液，具有好的流液，具有好的流 动性和一定的稳定性；动性和一定的稳定性；(2) (2) 乳化剂用量少，经济合理；乳化剂用量少，经济合理；(3) (3) 油水采出后重力分离快，易于破乳脱水。油水采出后重力分离快，易于破乳脱水。稠油开采技术稠油开采技术 化学降粘工艺技术化学降粘工艺技术图图4-37 4-37 井筒中乳化降粘管柱结构示意图井筒中乳化降粘管柱结构示意图1-1-掺液器；掺液器；2-2-深井泵；深井泵；3-3-封隔器；封隔器；4-4-人工井底；人工井底；5-5-底座阀

141、底座阀稠油开采技术稠油开采技术2) 2) 井筒热力降粘技术井筒热力降粘技术热流体循环加热降粘技术热流体循环加热降粘技术(1) (1) 开式热流体循环工艺开式热流体循环工艺图图4-38 4-38 开式热流体循环工艺管柱结构示意图开式热流体循环工艺管柱结构示意图1-1-掺入流体；掺入流体；2-2-产液；产液；3-3-套管；套管；4-4-油管；油管；5-5-封隔器；封隔器；6-6-油层油层稠油开采技术稠油开采技术(2)(2)闭式热流体循环工艺闭式热流体循环工艺图图4-39 4-39 闭式热流体循环工艺管柱结构示意图闭式热流体循环工艺管柱结构示意图1-掺入流体；掺入流体；2-产液；产液；3-套管；套管

142、；4-油管油管1；5-油管油管2；6-油层；油层；7-封隔器封隔器稠油开采技术稠油开采技术(3)(3)空心抽油杆开式热流体循环工艺空心抽油杆开式热流体循环工艺( (图图4-404-40（a a）) )图图4-40 4-40 空心抽油杯热流体循环工艺管住结构示意图空心抽油杯热流体循环工艺管住结构示意图1-1-产液；产液；2-2-掺入流体；掺入流体；3-3-空心抽油杆；空心抽油杆；4-4-油管；油管；5-5-套管；套管；6-6-抽油泵；抽油泵；7-7-油层；油层；8-8-动液面；动液面；9-9-动密封；动密封；10-10-封隔器封隔器(4)(4)空心抽油杆闭式热流体循环工艺空心抽油杆闭式热流体循环

143、工艺( (图图4-404-40（b b）) )稠油开采技术稠油开采技术电加热降粘技术图图4-41 4-41 电加热降粘工艺井筒管柱结构示意图电加热降粘工艺井筒管柱结构示意图1-产液；产液；2-动液面；动液面；3-油管；油管；4-套管；套管；5-油层；油层；6-电热杆；电热杆；7-实心杆；实心杆；8-抽油泵；抽油泵；9-伴热电缆伴热电缆(1)(1)电热杆采油工艺电热杆采油工艺( (图图4-41(4-41(a)a)(2)(2)伴热电缆采油工艺伴热电缆采油工艺( (图图4-41(4-41(b)b)稠油开采技术稠油开采技术讨论题：讨论题：1.1.采油工程技术在油藏经营管理中的地位是什么？采油工程技术在油藏经营管理中的地位是什么？2.2.2.2.采油工程技术包括那些内容？采油工程技术包括那些内容？3.3.3.3.你涉及到的采油工程技术有那些？你涉及到的采油工程技术有那些？