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增产增注讲义

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油水井增产增注技术第十一章

油水井增产增注技术第十一章

6.高能气体压裂设计
•根本任务：是在不破坏套管的情况下，尽量提高装药量， 压出长裂缝、克服污染、提高产量。 •药量与火药燃烧产生的最大压力及挤入地层的流体体积 的关系必须用火药燃烧规律方程、考虑了压缩性和水力阻力 的井内流体运动方程、孔眼节流方程、驱替液体进入地层和 火药气流入随之形成并延伸的裂缝的方程等组成的微分方程 组来模拟。 •压前要将井筒清洗干净。
（4）适用范围 1）地层渗透率较高，具有一定产能确属近井带污染造成 堵塞引起产量下降或停产的油水井。 2）地层污染堵塞又具有酸敏、水敏特性，不易实施酸化 等其它措施的井。 3）层段小、不易进行其它分层改造措施的井。 4）地层能量低，酸化后无法排液的井。 5）需调整油水井产出剖面及水井吸水剖面的井。 6）可作为酸化、压裂、注蒸汽、注聚合物、防砂等措施 前的预处理。
第十一章 其它增产技术
一、高压能裂液气体压裂 二、水力振荡增产增注技术
三、超声波、人工地震与电脉冲井底处理术
四、稠油油藏电磁波和微波加热增产技术
五、微生物采油技术
一、 高能气体压裂
高能气体压裂：利用特定的发射药或推进剂在油 气井的目的层段高速燃烧，产生高温高压气体，压
裂地层形成多条自井眼呈放射状的径向裂缝，清除
1. 井下超声波增产技术
（2）超声波与次声波
• 次声波的波长长，不易被一般物体反射和折射，而且 不易被介质吸收，传播距离远，因此次声波不仅可以用于 气象探测、地震分析和军事侦察，还可以用于机械设备的 状态监测 ,尤其适合于远场测量。 • 超声波的穿透能力强，传播定向性好，在不同介质中 波速、衰减和吸收特性有差异，也是设备状态监测和故障 诊断中常用的手段。超声在人类生产和生活方面有十分重 要的应用，如油水混合、切削加工、金属塑性加工、疾病 的诊断和治疗等。

《油水井增产增注技术》综合复习资料01.docx

《油水井增产增注技术》综合复习资料01.docx

油水井增产增注技术》综合复习资料01 名词解释1.双线性流动模式：油井压裂后（设为双翼对称垂直流），其流动模式发生改变，出现三个阶段：①底层深部流体以拟径向或椭圆径向方式流入近裂缝地带；②近裂缝地帯的流体沿着垂直裂缝面的方向在流入裂缝；③流体沿裂缝直线流入井底。

①②合并，最后形成双线性流动模式。

2.自激震荡：由信号发生、反馈、放大的封闭回路导致剪切曾大幅度地振动，甚至波及射流核心，在腔内形成一个脉动压力场。

从喷嘴喷出的射流，其速度、压力均呈周期性变化，从而形成脉冲射流。

这种振荡是在不加任何外界控制和激励的条件下产生的，称之为自激震荡。

3.水力振荡增产技术：是利用振动原理处理油层的技术，即以水力振动器作为井下震源下至处理井段，地面供液源按一定排量将工作液注入振动器内，振动器依靠流经它的液体來激励、产生水力脉冲波，对油层产生作用，实现振动处理油层。

4.视粘度：剪切应力与剪切速率的比值。

5.流体效率：停泵时缝中剩余液体体积与注入总体积的比值。

6.防砂压裂：不进行砾石充填，单独依靠压裂作业达到防砂和解堵增产的作用。

7.无因次裂缝导流能力：裂缝实际导流能力和地层渗透率及裂缝半长乘积的比值。

8.超声波增产技术：利用超声波的振动、空化作用和热作用等作用于油层，解除近井地带的污染和阻塞，以达到增产增住目的的工艺措施。

9.压裂酸化：是在足以压开地层形成裂缝或张开地层原有裂缝的压力下，对地层挤酸的一种工艺。

10.复合压裂：是油、水井压裂时，一个作业周期内先进行高能气体燃爆压裂，随后再实施水力压裂的过程。

二、填空题1.影响人工地震采油效果的因素可分为振动强度、振动频率、地表土层丿孚度和振动时间和周期等2.在增产措施规模优化选择过程屮，常用的经济效益衡量指标有净现值和投资冋收3.使油层产生裂缝的方法对分为水力压裂、爆炸压裂和高能气体压裂。

4.表示油井伤害程度大小常用的参数有表皮系数和流动效率。

5.常用的酸化工艺方法酸洗、基质酸化和压裂酸化。

石油工程概论-张红玲 第九章油水井增产增注技术

石油工程概论-张红玲 第九章油水井增产增注技术
裂缝延伸
憋压
造逢 充填支撑剂
裂缝闭合
水力压裂增产增注的原理: (1) 改变流体的渗流状态：使原来径向流动改变为 油层与裂缝近似的单向流动和裂缝与井筒间的单向
流动，消除了径向节流损失，降低了能量消耗。
(2) 降低了井底附近地层中流体的渗流阻力：裂缝
内流体流动阻力小。
造缝条件
⑴形成垂直裂缝的条件
当井壁上存在的周向应力达到井壁岩石的水 平方向的抗拉强度时，岩石将在垂直于水平应力 的方向上产生脆性破裂，即在与周向应力相垂直 的方向上产生垂直裂缝。造缝条件为：
第九章
油水井增产增注技术
水力压裂技术 油层酸化工艺技术
高能气体压裂技术 水力振荡解堵技术
第一节 水力压裂技术
1.压裂的定义： 用压力将地层压开一条或几条水平的或垂直 的裂缝，并用支撑剂（或不用支撑剂）将裂缝支 撑起来，减小油、气、水的流动阻力，沟通油、 气、水的流动通道，从而达到增产增注的效果。 2.压裂增产增注的原理: (1)改变流体的渗流状态；
第四节
水力振荡解堵技术
利用振动原理处理油层，即以水力振动器作为 井下震源下至处理井段，地面供液源按一定排量 将工作液注入振动器内，振动器依靠流经它的液 体来激励、产生水力脉冲波，对油层产生作用， 实现振动处理油层。
解堵机理
①解除近井地带的机械杂质、钻井液和沥青胶质 堵塞； ②破坏盐类沉积； ③使地层形成微裂缝。
⑧货源广、便于配制、价钱便宜。
三、支撑剂
填砂裂缝的导流能力： 在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的 乘积，常用FRCD表示，导流能力也称为导流率。 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)园度和球度高 (4)杂质含量少

第四章油水井增产增注措施

第四章油水井增产增注措施

第四章 油田增产及提高采收率措施
第二节 油层水力压裂工艺技术


水力压裂是利用地面高 压泵，将高粘性液体以大大 超过地层吸收能力的排量注 入井中，在井底蹩起高于地 层强度的压力，使井底附近 地层产生裂缝； 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 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， 并提高采收率。
第四章 油田增产及提高采收率措施

几个重要术语：
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。
第四章 油田增产及提高采收率措施
第一节 油田注水工艺技术 问题的提出：
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 较大，能够将原油驱赶到井底甚至 井口。 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 停喷停产，造成地下残留大量死油采 不出来。
第四章 油田增产及提高采收率措施
第一节 油田注水工艺技术 为了弥补原油采出后所造 成的地下能量的亏空，保持或 提高油层压力，实现油田高产 稳产，并获得较高的采收率， 必须对油田进行注水。
第四章 油田增产及提高采收率措施
第一节 油田注水工艺技术 为了保持或提高油 层的压力，进而保证油 田稳产高产，并提高最 终采收率，从油田开发 初期起，除了钻出大量 的采油井外，还要钻出 一批注水井。 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。

增产增注 ppt课件

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8
二、对压裂液的性能要求
(1)滤失少 ；
(2)携砂能力强； (3)低摩阻 ； (4)热稳定性和抗剪切稳定性；
压裂液的粘度为 50~150mPa· s
(5)与地层岩石和地下流体的配伍性；
(6)低残渣、易返排 ；
(7)价格便宜、宜配制、货源广。
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9
支撑剂的作用
在水力压裂中，支撑剂的作用在于充 填压裂产生的水力裂缝，使之在岩石应力 作用下不再重新闭合，且形成具有一定导 流能力的流动通道。显然，被支撑的裂缝 的长度越长、宽度越大、裂缝的导流能力 的越强，则裂缝的增产效果越好。
油井增产增注措施-压裂
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1
它是根据液体传导压力的性质，利用地面高压泵组， 以超过地吸收能力的排量将高粘液体（压裂液）泵入井 内，在井底产生高压，当该压力超过地层破裂压力时， 就在井底产生一条或数条裂缝。然后将带有支撑剂的压 裂液注入裂缝中，停泵后，就可在地层中形成具有足够 长度、一定宽度和高度的不再闭合的裂缝。这种填砂裂 缝具有很高的导流能力，从而大为改善了近井地带油、 气的渗流条件，达到油井增产或水井增注的目的。
裂缝壁面，增大孔径，提高地层渗透率； ②溶蚀孔道或天然裂缝中的堵塞物，破坏泥浆、水泥、岩石、碎屑等堵塞物
的结垢，使之解除堵塞物的影响,恢复地层原有的渗透率。
2、压裂酸化,其增产原理 ①撑开并扩大天然裂缝或压开新裂缝，改造和提高油气层内部的渗透能力； ②解除堵塞； ③使井底与高渗透带或新的裂缝系统沟通。
石英、人造陶粒、树脂包层砂
铝矾土高强度支撑剂、 中高密度高强度烧结铝矾土 陶粒和低密度中等强度烧结 铝矾土陶粒
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12

酸
化
概念

油水井增产增注措施

油水井增产增注措施

通过智能化和自动化的技术手段，可以实现对油水井的实 时监测、数据采集和远程控制，从而提高生产效率、降低 生产成本并保障生产安全。同时，智能化和自动化的技术 还可以应用于油藏的精细描述、地质建模、产能预测等方 面，为油田开发提供更准确、可靠的技术支持。
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改进堵水调剖剂性能
堵水调剖剂是控制油水井出水 的重要工具，改进其性能可以 提高堵水效果，增加油井产量 。
建议研发高强度、耐温、抗剪 切的堵水调剖剂，以适应不同 油藏条件下的堵水需求。
针对不同油藏的出水原因，应 选择合适的堵水调剖剂配方， 确保堵水效果最佳。
提高物理增产增注设备的效率
物理增产增注设备是提高油水井 产量的重要工具，提高其效率可
VS
详细描述
酸化技术是通过向油层注入酸液，溶解油 层中的堵塞物质和改善油层渗透性，从而 提高油水井的产量和注入效率。该技术在 油田应用广泛，可针对不同类型和性质的 油层进行优化处理，实现油田的增产增注 。酸化技术还可与压裂技术、堵水调剖技 术等联合应用，取得更好的应用效果。
压裂技术在油田的应用与效果
重要性
随着油田开发的深入，油水井的产能下降是普遍存在的问题。通过增产增注措 施，可以延长油田的经济寿命，提高采收率，减少环境污染，促进可持续发展 。
增产增注的主要方法
01
02
03
04
物理法
包括水力压裂、酸化、超声波 及电磁波处理等，通过改变地
层物性提高油水井产能。
化学法
向油层注入化学剂，如表面活 性剂、聚合物等，降低油水界
的渗透性。
高能气体压裂
利用高能气体将地层压开一条或多 个裂缝，并利用气体的膨胀作用将 支撑剂（如砂子）注入裂缝中，以 保持裂缝张开。

6增产增注

6增产增注

§6.2 水力压裂
6.2.3 支撑剂
性能要求： 性能要求： 粒径均匀 密度低 强度高 圆球度高 杂质少 货源广、 货源广、价廉
§6.2 水力压裂
6.2.3 支撑剂
常用类型： 常用类型： 粗晶石英砂（低强度） 天然砂 — 粗晶石英砂（低强度）
玻璃珠、陶粒（高强度） 玻璃珠、陶粒（高强度） 树脂包裹砂粒， 树脂包层支撑剂 — 树脂包裹砂粒， 中等强度，密度低，接触面增大， 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。
水力压裂的工艺过程： 水力压裂的工艺过程：
裂缝延伸 憋压 造缝 充填支撑剂 裂缝闭合
油气层水力压裂示意图
压裂 压裂
S1 S2 S3 S4
§6.2 水力压裂
6.2.2 压裂液
作用： 作用：
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？
人造支撑剂
核桃壳、铝珠（韧性支撑剂） 核桃壳、铝珠（韧性支撑剂）
§6.2 水力压裂
6.2.4 压裂设计
主要内容： 主要内容： 裂缝几何参数优选及设计； 裂缝几何参数优选及设计； 压裂液类型、配方选择及注液程序； 压裂液类型、配方选择及注液程序； 支撑剂选择及加砂方案设计； 支撑剂选择及加砂方案设计； 压裂效果预测和经济分析等。 压裂效果预测和经济分析等。
§6.2 水力压裂
6.2.5 压裂工艺过程 循环 试压 试挤 压裂 加砂 替挤 反洗
§6.2 水力压裂
6.2.6 压裂设备与材料
压裂车； 压裂车； 压裂液罐车； 压裂液罐车； 供砂车； 供砂车； 支撑剂。 支撑剂。

油水井增产增注技术

油水井增产增注技术
●
酸
洗
将少量酸液注入井筒内， 将少量酸液注入井筒内，清除井筒孔眼中酸溶 性颗粒、钻屑及结垢等，并疏通射孔孔眼。 性颗粒、钻屑及结垢等，并疏通射孔孔眼。
●
基质酸化 在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸 在低于岩石破裂压力下将酸注入地层， 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。 油层的渗透性。 压裂酸化 在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层 在高于岩石破裂压力下将酸注入地层， 内形成裂缝， 内形成裂缝，通过酸液对裂缝壁面物质的不均 匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。 匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。
主要缺点： ①与石灰岩反应速度快，特别是高温深井，由于地层温 度高，盐酸与地层作用太快，因而处理不到地层深部； ②盐酸会使金属坑蚀成许多麻点斑痕，腐蚀严重； ③含量较高的井，盐酸处理易引起钢材的氢脆断裂。 (二)甲酸和乙酸 优点 有机弱酸，反应速度比同浓度的盐酸要慢几倍到十几倍， 适用于高温深井。
●
酸洗
泵组 •清洗：井筒 清洗： 清洗 射孔眼
•方式：正洗 方式： 方式 反洗
• 酸洗 — 施工压力：无外力或轻微搅动。 施工压力：无外力或轻微搅动。 — 注入速度: 沿井筒正、反循环。 注入速度: 沿井筒正、反循环。 — 酸溶蚀方式: 溶蚀井壁及射孔孔眼。 酸溶蚀方式: 溶蚀井壁及射孔孔眼。 — 适用范围: 砂岩、碳酸盐岩储层的表皮解堵 适用范围: 砂岩、 或射孔孔眼的清洗、井筒结垢及丝扣油的清除。 或射孔孔眼的清洗、井筒结垢及丝扣油的清除。
∂c m − = KC ∂t
— C：反应时间为t瞬时的酸浓度，mol/L； — m：反应级数，表示反应物浓度对反应速度 的影响程度，无因次； — K：反应速度常数，(mol/L)1-m/s，表示反应 物浓度为单位浓度时的反应速度。反应速度常数 与反应物质的浓度无关，只与反应物质的性质、 温度和压力有关，其值决定于反应物本身和反应 系统的温度，由试验确定，每个反应都有表征其 本身特性的速度常数。

增产增注技术-低渗透砂岩油藏改造技术

增产增注技术-低渗透砂岩油藏改造技术
低渗透砂岩油藏的孔隙度和渗透率较低，导致流体流动性差，开采难度较大。
低渗透砂岩油藏的储层非均质性较强，储层厚度较薄，且存在较多的天然裂缝和节理。
由于低渗透砂岩油藏的渗透率较低，导致单井产能较低，采收率不高。
产能低下
注水开发难度大
储层改造困难
低渗透砂岩油藏注水压力高，注水井吸水能力差，难以实现有效注水开发。
低渗透砂岩油藏的孔隙度和渗透率低，常规的储层改造技术难以取得明显效果。
03
02
01
低渗透砂岩油藏开发面临的挑战
通过储层改造技术提高低渗透砂岩油藏的孔隙度和渗透率，提高单井产能和采收率。
储层改造
研究适合低渗透砂岩油藏的注水技术，提高注水效率和采收率。
注水开发
采取有效的增产措施，提高低渗透砂岩油藏的单井产能和采收率。
01
增产增注技术在低渗透砂岩油藏的案例分析
表示整条搜索 的 5, I am an integer power.解释一下 len(x) 花费搜索 的 1004 down "chaining" game-upgraded st year's game-upgraded version.解释一下 game-upgraded st year's game-downloaded version.解释一下，如果一个
增产增注技术在低渗透砂岩油藏的案例分析
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压裂技术
总结词
通过酸液对地层进行溶蚀，清除地层中的堵塞物，提高地层渗透性，增加原油产量。
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酸化技术是另一种常用的增产增注技术。通过向地层中注入酸液，可以溶解地层中的堵塞物和岩石颗粒，从而清除地层中的障碍，提高地层的渗透性。酸化技术可以分为常规酸化和深度酸化，适用于不同类型和规模的低渗透砂岩油藏。

油气井增产增注

油气井增产增注

压裂过程（原理）：注高粘液体（高压泵组），使V注入>V吸收，井底附近憋起高压，当注入压力大于破裂压力时，地层形成裂缝，之后注入带支撑剂的压裂液使裂缝延伸，填充支撑剂，最后注入顶替液压裂机理：压裂增产机理，压裂造缝机理，裂缝监测与诊断增产机理：降低渗流阻力；增加渗流面积造缝机理的影响因素：1.井底附近的地应力及其分布；2.岩石的力学性质及压裂液的渗滤性质3.注入方式总周向应力公式，总垂向应力公式记住地应力对裂缝形态及方位的影响：裂缝总是垂直于最小主应力轴；裂缝的形态也受到断层、褶皱和天然裂缝等因素的影响井壁上的应力：1.井筒对地应力及其分布的影响2.井眼内压所引起的井壁应力3.压裂液径向渗入底层所引起的井壁应力推导垂直裂缝、水平裂缝的造缝条件压裂液分类及作用：1.前置液：造缝，降温，裂缝延伸2.携砂液：携砂，造缝，冷却地层3.顶替液：将井筒中的携砂液顶替到地层中去压裂液性能要求（性质）：滤失少，悬砂能力强，摩阻低，稳定性，配伍性，低残渣，易返排，货源广压裂液类型：1.水基压裂液2.油基压裂液3.酸基压裂液4.多相压裂液压裂液成分：主剂：增稠剂，交联剂；辅剂：添加剂（分类考小题）..滤失性：在裂缝与储层的压差作用下，压裂液向储层中的渗流滤失性的影响因素：压裂液粘度；流体压缩性；造壁性滤失系数C1、C2推导支撑剂：储层形成裂缝之后，由携砂液输送、携带填充至裂缝中的具有一定强度与圆球度的固体颗粒支撑剂的性能要求：粒径均匀；强度高；杂质含量少（一般用酸溶解度来衡量存在于压裂砂中的碳酸盐、长石、氧化铁含量）；砂子圆球度好；密度小；来源广，价廉圆度：表示颗粒棱角的相对锐度球度：指砂粒与球形相近的程度支撑剂类型（力学性质）：脆性支撑剂：硬度大，变形小；韧性支撑剂：变形大，承压面积随之增大，高压下不易破碎导流能力（kb）f：裂缝闭合后支撑剂充填带对储层流体的通过能力；裂缝扩展模型：PKN,KGD,平板模型P400水力压裂优化设计内容：1.不同缝长风导流能力下的油、气日产量及总产量2.确保上述缝长及导流能力的作业设计（压裂液用量、支撑剂用量、加砂程序）3.获得最高净现值条件下的缝长麦克奎尔与西克拉曲线：P404图指导意义：低渗层：以增大缝长为主高渗透：先提高导流能力，再适当增大缝长对于一定缝长，存在最佳裂缝导流能力无伤井最大增产倍数为13.6倍砂子的理论分布：全悬浮式；垂直缝沉降式砂子的实际分布：1.有效填砂裂缝小——粒径不均匀——改变排量或压裂液粘度405页图 2.井筒附近的缩径现象——携砂液经过井眼的的射流现象——加砂结束时加一部分粗砂并降低排量酸化：靠酸液的化溶蚀作用以及向底层挤酸时的水力作用来提高地层渗透性的工艺措施当注入压力小于破裂压力时为常规酸化，只有化学溶蚀作用；当注入压力大于破裂压力时为酸化压裂，既有化学溶蚀作用又有水力作用碳酸盐岩地层的盐酸处理的生成物CaCl2对渗流的影响：1.携带固体微粒的能力强，能把酸处理时从地层中脱落下来的微粒带走防止堵塞2.由于流动阻力增大，对渗流不利酸盐化学反应步骤：1.氢离子传递到碳酸盐岩表面2.氢离子在岩面上与碳酸盐反应3.反应生成物离开岩面反应速度的关系：氢离子的传质速度<生成物离开岩面的速度<表面反应速度酸盐复相反应速度的影响因素：1.面容比：面同比越大，酸盐反应速度越快2.酸液的流速：速度越大反应越快3.酸液的类型4.酸浓度：初始浓度越高，反应速度越慢，时间越长，有效作用距离越远5.其他因素：压力、温度等酸液的有效作用距离：酸液由活性酸变为残酸之前所流经裂缝的距离，称为活性酸的有效作用距离面容比：岩石反应表面积与酸液体积之比土酸：10%-15%浓度的盐酸和3%-8%浓度的氢氟酸与添加剂按不同比例的组成的混合液土酸处理原理：1.依靠HCl维持酸液低PH值，提高CaF2的溶解度2.减少HF用量，降低成本工业步骤（大题）：1.预处理：用12%-15%的盐酸溶解地层中的碳酸盐类并顶走地层水2.土酸处理：盐酸进一步溶解碳酸盐维持低PH值的水平上，防止氟化钙沉淀，氢氟酸溶解泥质成分和部分石英颗粒3.顶替酸处理：顶替液可以用过滤的煤油、柴油等作为氢氟酸与泵入液体间的缓冲液体，把土酸全部顶替到地层中去多组分酸：一种或几种有机酸与盐酸或氢氟酸的混合物乳化酸：以油为连续外相，酸为分散相所组成的油包酸型体系前置液酸压特点：由于前置液粘度高，滤失量小，可比较直接用酸液作为前置液形成较宽、较长的动态裂缝，极大地减少了裂缝的面容比，从而降低酸液的反应速度，增大酸的有效作用距离，由于前置液预先冷却地层，岩石温度下降，也能起到缓蚀作用，当酸液进入充填了高粘度液体的裂缝时，由于两种液体的粘度相差很悬殊，粘度很小的酸液不会均匀地把高粘液体顶替走，而在高粘液体中形成指进现象，减少了接触表面积，降低了滤失量，减缓了酸液反应速度。

油水井增产增注技术第十章

油水井增产增注技术第十章

二、酸液类型
（2） 甲酸和乙酸 • 甲酸和乙酸都是有机弱酸，反应速度比同浓盐酸要慢几倍到
十几倍； • 甲酸或乙酸与碳酸盐作用生成的盐类，在水中的溶解度较小； • 一般甲酸液的浓度不超过10％；乙酸液的浓度不超过15％； • 甲酸比乙酸的溶蚀能力强，售价便宜； • 适用于盐酸液的缓速和缓蚀问题无法解决的高温深井碳酸盐
二、酸液类型
（4） 乳化酸 • 乳化酸即为油包酸型乳状液，其外相为原油。在原油中混合
柴油、煤油、汽油等石油馏分; 或柴油、煤油等轻馏分。其 内相一般为15～31％浓度的盐酸，或有机酸、土酸等。 • 油酸乳化液的粘度较高，用油酸乳化液压裂时，能形成较宽 的裂缝，减少了裂缝的面容比，有利于延缓酸岩的反应速度。 • 油酸乳化液存在的主要问题是摩阻较大，施工注入排量受到 限制。
影响酸岩反应速度的因素: • 当其它条件不变时，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。 • 对渗透性低的孔隙性地层，面容比很大: ① 酸处理时，挤入地层的酸液与岩石孔隙的接触面积很大，
酸岩反应速度接近于表面反应速度，酸液几乎是瞬时反应 完毕，活性酸深入地层的距离仅几十厘米就变成残酸，影 响酸化效果。 ② 酸压时，由于压成裂缝的面容比小，酸岩反应速度相对变 慢，活性酸深入地层的距离可增加到十几米，因此，裂缝 压得越宽，酸处理的增产效果越显著。
一、酸化技术
选井选层：
✓ 优先选择在钻井过程中油气显示好、而试油效果差的井
✓
✓ 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。
✓ 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。
✓ 对套管破裂变形，管外串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。

【采油PPT课件】增产增注工艺及管理

【采油PPT课件】增产增注工艺及管理

（二）压裂现场监督要点
“五个检查”
⑴检查起出的原井油管是否与上次施工记录一样，判断井下作业队是 否使用了原井油管。压裂施工禁止使用原井油管，只能使用作业队自备 的外加厚油管。 ⑵检查压裂前后是否探砂面及砂柱高度，根据砂柱高度决定是否冲砂。 ⑶检查压裂管柱是否符合设计要求。 ⑷检查井下压裂队所带的施工材料（压裂液、石英砂和暂堵剂等）， 质量是否合格，数量是否达到设计要求。 ⑸检查完井管柱是否符合设计要求，工具是否合格、管杆是否清洁。
（一）油层酸化原理
盐酸与碳酸盐及Fe2O3、Fe（OH）3、FeS、石英砂等发生反应，生成 易溶于水的物质。
CaCO3 + 2HCl = CaCl2+CO2↑ Fe2O3 + HCl → FeCl+H2O Fe(OH)3+HCl → FeCl3+H2O FeS + HCl → FeCl2+HS↑ Si O2 + 4HF → SiF4↑+2 H2O Si O2 + 6HF → H2SiF6↑+ H2O
抽油机在生产过程中，由于预产的偏差及注入状况改变的 影响，部分井供采关系不协调，虽然抽油机地面参数可以调整， 但排量还是受到一定限制，不能满足生产的需要，同时油井生 产还存在时机问题，即在一定时期内对具备挖潜条件的井不及 时采取挖潜措施，生产压差不能及时放大，油层内的中低含水 层较好地动用生产，当高含水层单向突破后，油井含水大幅度 上升，特别在聚合物驱采油，会导致采收率降低，影响油田的 开发效果。
（一）水力压裂的原理及工艺
普通压裂：在一个封隔器卡距内压开一条裂缝，
适用于常规射孔完井需提高单井产能的各层， 管柱主要由K344—113封隔器及弹簧式滑套喷 砂器组成，压裂液由喷砂器进入地层。压裂施 工顺序为由下至上，首先压1号层段，然后投 钢球（φ36mm）打φ32mm滑套，启压压2号 层段，再投球（φ40mm）打φ37mm滑套， 启压压3号层段，最后，再投球（φ47.5mm） 打φ42mm滑套，启压压4号层段。一趟施工管 柱最多可以压4个油层。

《增产增注讲义》

《增产增注讲义》
当re=∞、pe=0及r=ra时，井壁上的周向应力为：
Pi
3)压裂液径向渗入地层所造成的井壁应力
由于注入的高压液体在地层破裂前，渗入井筒周 围地层中，形成了另外一个应力区，它的作用是 增大了井壁周围岩石中的应力。增加值为：
4)井壁上的Pi 最P小s总11周2向应力
1 Cr
Cb
在地层破裂前，井壁上的最小总周向应力应为地 应力、井筒内压及液体渗滤所引起的周向应力之
整理课件
(4)综合滤失系数
实际压裂过程中，压裂液的滤失同时受三种 机理控制，综合滤失系数如下：
11 1 1 C C C C
CⅠ由滤失带压力差控制的，CⅡ是由压缩带压力 差控制的，CⅢ由滤饼内外压力差控制的，根据分
压降公式可以得到综合滤失系数的另一表达式：
C
2C C C
C C C 2C 24C 2C 2C 2
流体效率：停泵时缝中剩余流体体积与注入总体 积的比值。
整理课件
压裂增产机理
研究方法：电模拟
未污染井压裂增产机理研究：为油井无裂缝 和有裂缝两种情况
U=1 伏
U
Ue
无缝井流型
re
电位分布曲线图
整理课件
有裂缝油井的流型图
特征：(1)等位线间隔较大，表示压降坡度小；(2)间隔均匀，表 示压力呈线性递减；(3)流线趋于平行，表示流动趋于单向流。
压水射流、电法、微生物等。 增产措施的方法随着油田的开发，一些新的问题的出现，还会有新的
技术措施不断涌现出来。 上述各项技术目的都是提高生产指数，以增加产量或降低注入压力。
整理课件
一、 水力压裂理论与技术
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，当压力大于井 壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，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导流能力的填砂裂缝，使井达 到增产增注目的工艺措施。
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min 0 ,180
r a， x y 时，
却在y的方向上。 。 3 x y max 90 , 270 ③随着的增加，周向应力迅速降低。
图2
无限大平板中钻一圆孔的应力分布
2)井眼内压所引起的井壁应力

压裂过程中，向井筒内注入高压液体，使井内压
特征：(1)等位线间隔较大，表示压降坡度小；(2)间隔均匀，表 示压力呈线性递减；(3)流线趋于平行，表示流动趋于单向流。 增加裂缝宽度，或者增大裂缝渗透率，电位椭圆线则发生如下 变化：(1)电位椭圆变得十分扁平；(2)电位线间隔变大，表示压 降减小；(3)间隔更加均匀，表示压力呈线性降低；(4)流线更接 近平行线，表示流动接近单向流。
力；改变流体的渗流状态。使原来的径向流动改变为油层与
裂缝近似性的单向流动和裂缝与井筒间的单向流动，消除了 径向节流损失，大大降低了能量消耗。
对均质未压裂地层，其模式为径向流，不同的等压线为 大小不同的以井底为圆心的同心圆。 油井压裂后，其流动模式发生改变，出现三个阶段：① 地层深部流体以拟径向或椭圆径向方式流入近裂缝地带； ②近裂缝地带的流体沿着垂直裂缝面的方向线性流入裂
水井增注技术
给注水、采油带来 困难，为提高原油 油田开发生产情况概述 采收率，必须开展 增产增注技术研究 油藏类型多样： 与应用！
——油藏的几何形态及边界（块状，层状，透镜体，小断块） ——流体性质（天然气、凝析气、挥发性、高凝油、稠油、常 规原油） ——渗流特征（孔隙性，裂缝及孔隙性） 油田开发过程复杂 ——勘探与钻井
吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当压力大于井 壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，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导流能力的填砂裂缝，使井达 到增产增注目的工艺措施。

压裂增产增注原理 :降低了井底附近地层中流体的渗流阻
污染井
q
2K h( pe pw )
ln(re / rw )
ln(re / rw ) K rd re 1 1 ln ln K d rw K o rd
1.
造缝机理
图1 压裂过程井底压力变化曲线

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
液的渗滤性质及注入方式有密切关系。
——完井与试油
——生产与修井 ——增产与增注
油水井增产增注措施的基本原理

油水井增产增注措施是通过消除井筒附近的伤害或在地层中建立高导 流能力的结构来提高油井的生产能力。水力压裂和酸化是常规增产措施。

近几年来，高能气体压裂、爆炸压裂、酸化压裂、干法压裂、高渗透
层压裂、水平井压裂、层内爆炸压裂等在油田逐渐开始试验和应用。

一些物理法增产措施也开始应用于油水井的增产增注，如：声波、高 压水射流、电法、微生物等。

增产措施的方法随着油田的开发，一些新的问题的出现，还会有新的
技术措施不断涌现出来。

上述各项技术目的都是提高生产指数，以增加产量或降低注入压力。
一、 水力压裂理论与技术

水力压裂:利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层
3)压裂液径向渗入地层所造成的井壁应力
由于注入的高压液体在地层破裂前，渗入井筒周 围地层中，形成了另外一个应力区，它的作用是 增大了井壁周围岩石中的应力。增加值为：
1 2 Pi Ps 1
4)井壁上的最小总周向应力
Cr 1 Cb
缝；③流体沿裂缝直线流入井底。①②合并，最后形成
双线性流动模式。 裂缝导流能力：裂缝宽度与填砂裂缝裂缝渗透率的乘积
流体效率：停泵时缝中剩余流体体积与注入总体 积的比值。
压裂增产机理
研究方法：电模拟
未污染井压裂增产机理研究：为油井无裂缝 和有裂缝两种情况
U
U=1 伏
Ue
re
无缝井流型
电位分布曲线图
有裂缝油井的流型图

在致密地层内，当井底压力达到破裂压力后，
地层发生破裂，然后在较低的延伸压力下，裂
缝向前延伸。

对高渗或微裂缝发育地层，压裂过程中无明显 的破裂显示，破裂压力与延伸压力相近。
1.1

地应力及其分布
(1)地应力
地应力：作用在单元体上的垂向应力来自上覆
层的岩石重量，它的大小可以根据密度测井资 料计算：
Z 9.8 S z dz
H 0

由于油气层中有一定的孔隙压力 ( 即油藏压力
或流体压力)，故有效垂向应力可表示为：
Z Z Ps

岩石处于弹性状态，垂向主应力与水平应力的
关系：
1 x1 x E
x2
1 y E
x3
1 z E
x x1 x 2 x3 0
x


1
z
实际上岩石不一定都处于弹性状态，根据研究 最大、最小水平主应力与垂向应力的关系为：
H max H min
1 1 E 2 Z PS 2 E PS 2 1 1 1 1 1 E 2 Z PS 2 E PS 2 1 1 1
力很快升高。井筒内压必然产生井壁上的周向应力。根据弹Βιβλιοθήκη 力学中的拉梅公式(拉应力取负号)：
Pe re2 Pi ra2 Pe Pi re2 ra2 2 2 2 2 2 re ra r re ra



当re=∞、pe=0及r=ra时，井壁上的周向应力为：
Pi
(2)井壁上的应力 1)井筒对地应力及其分布的影响 在无限大平板上钻了圆孔之后，将使板内原是均匀的 应力重新分布，造成圆孔附近的应力集中。
①当
r a
， x y H
时，
2 x 2 y 2 H
说明圆孔壁上各点的周向应力相等，且与值无关。
②当
3 y x 说明最小周向应力发生在 x 的方向上，而最大周向应力