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物理法采油技术.ppt
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214 131
16.5
61.2
22
2010
合计
1770
106 647 4
60.1
12019
5 人工振动增产技术
5.5 存在问题
(1)振动伤害 (2)振动杆疲劳损坏 (3)能量损失 (4)振动参数
6 声波降粘技术
6.1 降粘原理
(1)热作用 (2)机械作用 (3)空化作用
6 声波降粘技术
6.2 室内研究
11.4
387
吉林
4
606 63.4
1526.5
大庆
3
20.5 8684.4
5 人工振动增产技术
5.4 现场试验效果
杜66块振动采油试验情况及增产效果统计
振动 施工
振动
扰
振动
可
有效
有效
见
增产
增产
周期 日期
时间
动
频率
对
井数
期/d
效
幅度
油量
/h
力
/Hz
比
率
/100
/t
/kN
井
/100
数
1
95.5
295 265
5-2 2.5 100
1
40
5.100
29.10
17-4 0.8 10
4
22.89
33.57
46.70
18-3 0.8 10
4
17.20
41.29
140.0
12-1 0.8 10
4
14.22
41.67
192.9
4 水力振荡解堵技术
4.4 现场试验系统
5 人工振动增产技术
5.1 技术原理
人工地震采油技术是利用地面或井下人工 震源,对油层进行低频声波激励处理,以解 除油层污染,改善流体流动特性,促使石油 中的溶解气和吸附在油层中的天然气分离, 从而提高原油产量和采收率的技术。它是在 天然地震对原油产量影响的启发下发展起来 的一种新的增产工艺措施。
2 超声波解堵技术
2.1 声波的分类
分类 次声波 声波 超声波 特超声
频率范围 <20Hz
20~20,000Hz 20~500000kHz 500~1000MHz
2.2 超声效应
超声效应指当超声波在介质中传播时,由于超声能量 转化成其它形式的能量而引起或促进介质中其它形式变化 效应的总称
机械效应 热效应 空化效应 光效应 电效应 化学效应 生物效应等
井下仪长度/m
6.7
下 井深 度 /m
3000
大庆 220V/50Hz 1 3~7 113,102 30 80 7.0 3000
4 水力振荡解堵技术
4.1 基本原理
一定形状的腔 体,依靠流体 的能量产生的 压力波动作用 于近井地带, 以解除油层污 染,达到增产、 增注的目的。
4 水力振荡解堵技术
2.5 超声波解堵现场应用
2.5.3 选井选层条件
(2) 华北油田
地层有产能,而因油层污染堵塞或结垢造成低产的油井;
距水层或水线近不能进行压裂的油井; 因固井质量差易窜槽不能进行压裂、挤液的井; 压裂或酸化后长期注、采形成结垢或结蜡而造成注、采 量下降的井; 因进行过化学防砂导致产量下降的井; 分层处理难度大,其它措施无法一次性处理的井; 套管变形通径大于90mm、套管外漏无法进行常规措施的 井; 多层合采,需要处理的井。
----------------------------------------------
1975,西德克萨斯 9个产油区21口井,增油7万桶,投入产出比1:7.75
2.5 超声波解堵现场应用
2.5.5 现场试验效果 (3).中国
油田
玉门 新疆 辽河 江苏 青海 大庆 吉林
施工井次 有效率/%
160
16.58
10-1-2 1.0 100
1
3.280
5.060
54.27
13-1-4 2.0 100
1
0.029
0.043
48.97
7-1-2 2.5 100
1
0.453
0.493
8.83
11-7 2.5 100
1
4.020
7.180
68.00
14-1-3 2.5 100
1
0.730
0.871
18.70
84.9
54
80.0
27
88.9
14
78.6
18
83.3
17
84.0
7
71.4
增产幅度 /%
26.0
55-550 87.1
有效期/d 215
150-300 >32
累增油/t 7222.0 15894.0 4960.0
280.0
2.5 超声波解堵现场应用
2.5.6 存在的问题
(1).适应性 (2).处理参数
处理后渗透率 /μ m2 0.07279 0.07238 0.07573 0.07365 0.07624 0.11200 0.11900 0.14100
渗透率提高率/% 54 71 68 75 115 118 92 92
3 电脉冲波解堵技术
3.2 室内研究
3 电脉冲波解堵技术
3.2 室内研究
3 电脉冲波解堵技术
ø É ¸ Í Ê Â ¬ £ um^2 øÉ ¸Í Ê ¬£ um^2
1.4 1.2
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 0 10 20 30 40 50
Ƶ ÂÊ £¬ Hz
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
1
2
3
Õñ ·ù £¬ mm
5 人工振动增产技术
5.3 现场试验设备
5 人工振动增产技术
5.3 现场试验设备
胜利油田分公司河口采油厂技术讲座
物理法采油技术
孙仁远 中国石油大学石油工程学院
2009年11月7日
作者小传
孙仁远,男,1968年9月生,山东招远人,博士,留学
回国人员,硕士生导师,现任中国石油大学(华东)石油工程
实验教学中心副主任,SPE、中国石油学会、中国声学学会、
山东省矿业协会、东营市科技企业协会、青岛市经济技术开
3.3 现场试验系统
3 电脉冲波解堵技术
3.4 仪器技术指标
井下电脉冲波解堵仪主要技术指标
辽河
华北
电源
380V/50Hz 380V/50Hz
放 电能 量 /kJ
5
30
放 电频 率/(Min.-1) 2~3
18~31
井下仪直径/mm 102
73
井下仪耐压/MPa 30
35
井下仪耐温/℃ 105
160
5 人工振动增产技术
5.4 现场试验效果
油田 周期数 频率 振动力 振动时 有效率 增油幅 增油量
/Hz
/kN 间/h
/% 度/%
/t
辽河
18 9.97~ 300~ 718 10.9 350
56.4 20~ 65116 60
新疆
1
6
100 40 100 27.0 289
大港
2
5~6 269~ 745
水力振荡、超声波等
(4). 1980’ 华北油田超声波现场 石油大学超声波、水力振荡、电脉冲室内研究 西安石油学院高能气体压裂研究
(5). 1990’ 超声波、水力振荡、电脉冲、高能气体压 裂、 人工地震现场试验
1.3 技术优势
(1) 无污染; (2) 设备简单; (3) 成本低; (4) 见效快; (5) 可重复使用; (6) 可复合。
30
工作频率/kHz 18~33
换能器直径/mm 55~90
换能器耐压/MPa 40
换能器耐温/
150
换能器长度/m 1.5
下井深度/m
2000
华北 380/50 30 18~31 73 35 160 1.5
2.5 超声波解堵现场应用
2.5.3 选井选层条件 (1).玉门油田
砂岩地层;
泥质含量<25%,碳酸岩含量<15%; 渗透率>10×10-3μm2 ,孔隙度10~30%; 油层温度<150℃; 主要由粘土、钻井液结垢物堵塞的井; 多次酸化或化学清蜡无效的井; 初始产能高、近期递减比较快的井;
(4) 声波降粘的有关研究和参数设计还不够成熟。
7 声波防垢技术
7.1 技术原理
(1)提高垢的溶解度, 防止垢晶体的析出
(2) 声波的粉碎作用 能够抑制垢晶体的 长大
1 前言
1.1 物理法采油技术
利用物理场(声场、电场、磁场、电磁 场等)的作用来激励和处理油水井或油层, 从而达到增产、增注目的的技术。
1.2 发展历史
(1). 1950’ 前苏联、美国、中国 机理研究
(2). 1960’ 前苏联、美国 水力振荡等
初步现场试验
(3). 1970’ 前苏联、美国
较大规模试验
(2).声波振动可降低原油对岩石表面的附着 功,减弱原油与岩石间的粘滞力,使原油更易 于从岩石表面剥离。
(3).声波振动能够提高水驱采收率,而且渗 透率越低,提高的幅度越大。
2.5 超声波解堵现场应用 2.5.1 设备流程
2.5 超声波解堵现场应用
2.5.2 主要技术指标
玉门
电源
380/50
功率/kW
5 人工振动增产技术
5.2 室内研究
5 人工振动增产技术
5.2 室内研究
Kt Kf
25 20 15 10 5
0 10 20 30 40 50 60 70 ʱ¼ä ,Min.
25 20 15 10 5 0
7 8 9 10 11 12 13 Ƶ ÂÊ ,Hz
5 人工振动增产技术
5.2 室内研究
发区高级专家协会会员。
教育背景:
2006.12-2007.12 2001.9-2004.7 1991.9-1994.7 1987.9-1991.7
英国爱丁堡大学 天津大学 石油大学(北京) 石油大学(华东)
国家公派访问学者 工学博士 理学硕士 理学学士
内容提要
前言 超声波解堵技术 电脉冲波解堵技术 水力振荡解堵技术 人工振动增产技术 声波降粘技术 声波防除垢技术 技术展望
2.4.1 超声波解堵增渗
2.4.1 超声波解堵增渗
2.4.1 超声波解堵增渗
2.4.2 超声波提高采收率
2.4.2 超声波提高采收率
2.4.3 超声波对岩石润湿性的影响
李明远等人研究了声波振动对岩石润湿性的 影响[6],研究表明:
(1).声波振动可促进岩石表面亲水性增强和 亲油性减弱;
(3).解堵深度 (4).仪器性能
3 电脉冲波解堵技术
3.1 基本原理
在充满水或油 水混合物的油(水)井 中产生一定频率的高 压脉冲电流,对地层 激发周期性的压力波 和强电磁场,解除油 层污染,对地层产生 微裂缝,从而达到解 堵增产增注的目的。
3 电脉冲波解堵技术
3.2 室内研究
处理前渗透率/μ m2 0.04716 0.04167 0.04498 0.04214 0.03541 0.05120 0.06270 0.07370
Sokolov等人曾于1998 年测量了声波场作用下的石 油动态粘度,经30~60min超 声波处理后,石油粘度下降 了20%~25%。
6 声波降粘技术
6.2 室内研究
µ ½ ³ Õ Ê Â ¬ £ ¥ £
70 60 50 40 30 20 10 0
0 2 4 6 8 10 12
´¦ Àí ʱ¼ä £¬ Min.
2.5 超声波解堵现场应用
2.5.4 施工工艺
起出采油设备
通
井
洗
井
超声波处理
洗
井
投
产
2.5 超声波解堵现场应用
2.5.5 现场试验效果 (1).前苏联
2.5 超声波解堵现场应用
2.5.5 现场试验效果 (2).美国
1969,美国俄克拉荷马一低产井 前:日产油2.18t,日产水4.77m3,增产42.2% 后:日产油3.10t,日产水1.27m3,下降75%
4.2 水力振荡器
4 水力振荡解堵技术
4.3 室内研究
表 2 岩心振荡解堵实验数据
岩心号
泵压 /MPa
喷距 /mm
振荡时间 液相渗透率/(×10-3μm2) 渗透率提
/分
高率/100
振荡前 Kw1 振动后 Kw2
8-1-2 6.5 30
1
0.299
破碎
4-1-2 1.0 30
1
0.199
0.232
µ ½ ³ Õ Ê Â ¬ £ % µ½ ³Õ Ê ¬£ %
6 声波降粘技术
6.3 现场试验效果
30 25 20 15 10 5 0
0 0.5 1 1.5 2 Á÷Á¿ £¬ ·½ /С ʱ
25
20
15
10
5
0
1.5
2
2.5
3
3.5
µç Á÷£¬ A
6 声波降粘技术
6.5 发展前景 (1)声波降粘是一种新的稠油降粘方法和途径。 (2)声波降粘可以在稠油举升和输送中发挥作用。 (3)声化学降粘将是大幅度降粘的有效途径。
10.0 229 136
27.0 59.4
40
3600
2
96.4
395 250
10.8
183 101
17.4
55.2
48
2289
3
96.7
280 219
9.0
212 141
19.6
65.5
39
1920
4
97.3
400 265
10.5
226 138
22.4
61.1
29
2200
5
97.5
400 265
10.5
2.3 解堵机理
利用超声波的振动作用、空化作用和 热作用等来处理油水井近井地带,解除近 井污染,改善原油的流动性,从而达到增 产、增注的目的。
2.4 室内研究
2.4.1 超声波解堵增渗
严炽培等 孙仁远等 邵长金等
严炽培等人研究了超声 波对多孔岩样的渗流速度的 影响。结果表明:多孔岩样 被泥浆等污染后,经超声波 作用,使油的渗透率恢复到 原来的61~88%,停止超声 作用后,还有明显的滞后效 果。
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