《油水井增产增注技术》课程综合复习资料
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《油水井增产增注技术》综合复习资料01一、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近裂缝地带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。
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、地表土层厚度和振动时间和周期等2.在增产措施规模优化选择过程中,常用的经济效益衡量指标有净现值和投资回收期。
3.使油层产生裂缝的方法可分为水力压裂、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。
秋季学期《油水井增产增注技术》在线考试补考(适用于4月份考试)
井下脉冲放电技术中放电强度越大越好。
A:对
B:错
参考选项:B
所有的微生物代谢产物是一样的。
A:对
B:错
参考选项:B
评价压裂液流动性质的两个重要指标是稠度系数与幂律指数。
A:对
B:错
参考选项:A
只要油藏原油能流到井筒,就不是稠油油藏。
A:对
B:错
参考选项:B
流动效率是指缝内压裂液体积与注入压裂液总体积之比。
A:对
B:错
参考选项:B
表皮因子值是通过稳定试井方法获得的。
A:对
B:错
参考选项:B
高能气体压裂与水力压裂一样可产生一条裂缝。
A:对
B:错
参考选项:B
水平井水力压裂可产生两种典型裂缝形态。
A:对
B:错
参考选项:B
常规水力压裂施工中,降低支撑剂颗粒尺寸可以提高裂缝导流能力。
A:对
1。
《油水井增产增注技术》综合复习资料一、名词解释1、端部脱砂技术:2、SAGD(水平井热采技术):是一种将蒸汽从位于油藏底部附近的水平生产井上方的一口直井或一口水平井注入油藏,被加热的原油和蒸汽冷凝液从油藏底部的水平井产出的采油方法,具有高的采油能力、高油汽比、较高的最终采收率及降低井间干扰,避免过早井间窜通的优点。
3、空化现象:4、液电效应:是液体介质中高电压、大电流脉冲放电时伴随产生的热、光、力、声学等物理效应的总称。
5、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。
6、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。
7、测试压裂:实际压裂施工之前进行的不加支撑剂的压裂,其目的是要获得闭合压力等地层参数。
8、裂缝净压力:裂缝内任一点压力与闭合压力之差。
9、基质酸化:在低于岩石破裂压力下将酸注入地层孔隙(晶体,孔穴或裂缝)。
一般是通过扩大孔隙空间,溶解空间内的颗粒堵塞物,以消除井筒附近地层渗透率降低的不良影响(污染),从而获得增产效果。
10、MEOR:利用微生物及其代谢产物来增加石油的产量,这种技术被称为微生物提高石油采收率技术。
11、自激振荡:在不加任何外界控制和激励的条件下产生的振荡叫自激振荡。
12、流体效率:停泵时缝中剩余流体体积与注入总体积的比值。
13、压裂充填防砂:压裂和砾石充填结合的防砂技术。
既要依靠在地层压开并充填支撑裂缝的防砂,又要依靠在井底进行绕丝筛管砾石充填的防砂。
14、复合压裂: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。
15、高能气体压裂:是从爆炸压裂和聚能射孔发展而来的压裂技术。
是通过使用推进剂爆燃或化学燃烧,产生高速、高压气体脉冲,经炮眼作用于地层岩石,压力上长至超过岩石破裂压力时,井筒周围岩石压开多条径向裂缝,使裂缝与井筒相连,并使已有的裂缝延伸。
第十三章油水井增产增注措施本章要求掌握的内容(12 学时)·掌握油水井增产增注措施的基本原理及提高措施效果的途径;·压裂造缝机理及裂缝几何尺寸预测。
·压裂液性质、支撑剂性质及分布对压裂效果影响。
·水力压裂优化设计方法及压裂工艺选择。
·碳酸盐岩地层酸化增产原理及工艺,影响酸化效果的因素及提高酸化效果的途径。
·常用酸波及添加剂性能。
·砂岩土酸处理原理、影响因素及处理工艺。
·高能气体压裂的增产机理及压裂工艺。
·物理法增产增注技术的原理、工艺及适应性。
第一节水力压裂水力压裂是油气井增产、水井增注的一项重要技术措施。
当地面高压泵组将液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中时,在井底附近蹩起超过井壁附近地层的最小地应力及岩石抗张强度的压力后,即在地层中形成裂缝。
随着带有支撑剂的液体注入缝中,裂缝逐渐向前延伸,这样,在地层中形成了具有一定长度、宽度及高度的填砂裂缝。
由于压裂形成的裂缝具有很高的导流能力,使油气能够畅流入井,从而起到了增产增注的作用。
大型水力压裂可以在低渗透油藏内形成深穿透、高导流能力的裂缝,使原来没有工业价值的油气田成为具有一定产能的油气田,其意义已远远超过一口井的增产增注作用。
本节主要介绍水力压裂的造缝机理、压裂设计及压裂工艺。
一、造缝机理在地层中造缝,井底附近的地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤性质及注入方式是控制裂缝几何形态的主要因素。
图6-5是压裂施工过程中,井口压力随时间变化的典型曲线。
压裂过程中,当井口压力达到值后,地层发生破裂,然后在较低的延伸压力下,裂缝向地层深处延伸。
在地层渗透率较高或存在微裂缝的情况下,地层破裂时井底压力并不比延伸压力有明显的升高。
这些现象反映了井底附近地层中地应力分布的不同以及岩石在力学性质上的差异。
1. 地应力及其分布一般情况下,地层中的岩石处于压应力状态。
《油水井增产增注技术》综合复习资料
一、名词解释
1. 端部脱砂技术
2. SAGD
3. 空化现象
4. 液电效应
5. 无因次裂缝导流能力
6. 水力振荡增产技术
7. 测试压裂
8. 裂缝净压力
9. 基质酸化
10. MEOR
11. 自激振荡
12. 流体效率
13. 压裂充填防砂
14. 复合压裂
15. 高能气体压裂
16. 视粘度
17. 脉冲放电
18. 防砂压裂
19. 自激震荡
20. 压裂酸化
二、填空题
1、电源式声波换能器可分为______和______
2、微生物的特点有______、______、______、______和______。
3、高能气体压裂的作用有______、______和______。
4、要达到好的增产效果,低渗透压裂应以______为主,高渗压裂应以______为主。
5、微波在油田中的应用有______、______ 、______和______。
6、稠油油藏热采的具体方法有______、______、______和______等。
7、微生物采油工艺方法有______、______和______。
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《油水井增产增注技术》综合复习资料一、名词解释1.端部脱砂技术端部脱砂技术是阻止裂缝的延伸,同时让缝扩张(增加缝宽)并被充填。
大量支撑剂在缝前缘趁机,阻止缝进一步延伸时产生端部脱砂。
因此,整个处理方法可以明显分为两个阶段:造缝阶段和缝拓宽、充填阶段。
2.脉冲放电井下放电技术是在充满水或油水混合物的井里产生一定频率的高电压脉冲电波对地层激发周期性压力(放电瞬时压力可达50MPa)和强电磁场,利用产生的空化作用解除油层污染,并对地层造成微裂缝,其影响半径可达0.5~10.0m,从而达到解堵、增产增注的目的。
3.水力振荡增产技术水力震荡增产技术就是利用振动原理处理油层的技术。
其基本原理是: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。
4.SAGDSAGD技术是在接近油柱底部油水界面以上钻一口水平生产井,蒸汽通过该井上方与前者相平行的第二口水平井或一系列垂直井持续注入,从而在生产井上方形成蒸汽室。
蒸汽在注入上升过程中通过多孔介质与冷油接触,并逐渐冷凝,凝析水和被加热的原油在重力驱替下泄向生产井并由生产井产出,即利用油层内高干度蒸汽与重油、水的密度差,不断扩大蒸汽腔、加热油层,使重油依靠重力下泄入生产井。
5.测试压裂在逐步测试确定缝扩张压力和缝闭合压力上限后,采用测试压裂以更改或重新设计HPF处理方案。
这个测试的关键时处理前的诊断测试。
6.防砂压裂防砂压裂是指不进行井内砾石充填,单纯靠压裂作业起到防砂和解堵增产的作用。
7.视粘度视粘度被定义为剪切应力与剪切速率的比值8.流体效率(流动效率?)在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害,通常可以用流动效率来衡量这种伤害程度的大小9.空化现象一定频率的震动波会使液体中原有的或新生的气泡产生共振。
在波的稀疏阶段,气泡迅速膨胀;在波的压缩阶段,气泡又很快破灭。
在破灭的瞬间,气泡内部温度可高达几千摄氏度,压力达到几千大气压(1atm=101.325kpa),在破灭过程中所产生的加速度是中立加速度的几十倍,这种现象就是“空化现象”。
10.裂缝净压力净压力是裂缝内任一点压力与闭合压力之差11.液电效应它是液体介质中高电压大电流脉冲放电时随产生的热、光、力、声学等物理效应的总称。
它的物理本质是能量的高速转换,即电能通过放电方式直接转换成热、力、光、声等其他形式的能量。
12.基质酸化基质酸化是指在低于岩石破裂压力下将酸注入地层孔隙(晶间、孔穴或裂缝)。
基质酸化的目的是使酸大体沿径向流入地层。
13.压裂酸化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。
14.无因次裂缝导流能力裂缝的渗透率和平均缝宽的乘积,无因此导流能力的大小,基本代表裂缝实际导流能力和地层自然渗透能力的差异大小。
15.MEOR利用微生物及其代谢产物来增加石油的产量,这种技术被称为微生物提高石油采收率技术(MEOR)16.自激振荡自激声谐振空化射流的基本原理是当稳定流体通过喷嘴谐振腔的出口收缩断面时,产生自激压力激动,这种压力激动反馈回谐振腔形成反馈压力振荡17.裂缝净压力净压力是裂缝内任一点压力与闭合压力之差18.复合压裂复合压裂技术是油、水井压裂时,在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。
19.高能气体压裂高能气体压裂是一种独特的油气井增产新工艺,亦称爆燃压裂、可控脉冲压裂、燃气化学处理或多缝压裂。
它既不同于爆炸压裂,又区别于水力压裂。
20.压裂充填防砂压裂充填是指端部脱砂压裂和砾石充填的结合,既要在地层压开并充填支撑裂缝,又要在井底进行绕丝筛管砾石充填。
作业可分一次或两次完成。
主要用于井底污染较严重、目的层松软、出砂严重的情况。
二、简答题1.简述水力压裂、爆炸压裂、高能气体压裂三种方法的主要不同点,并画出其压裂施工压力曲线示意图。
不同点:水力压裂技术:形成单一裂缝、裂缝方向受地应力控制,而且水力裂缝可能沿着与地层垂直的方向延伸,进入非目的曾,例如水层。
爆炸压裂:增压速度极快,气体生成量较少,地层裂缝来不及扩张和延伸,大部分能量消耗在井壁岩石的破碎上,爆炸的高压可能超过岩石的屈服应力,且会产生对井眼的严重伤害。
高能气体压裂:使用是火药,火药的燃烧速度虽然较炸药慢,但火药燃烧造成的升压速率比水力压裂还是要快得多,随着井筒内升压速率的增高,在井附近不仅在垂直最小地应力方向产生两条缝,而且产生多条径向缝,在离井筒较远处,这些径向缝仍按最大主应力方向延伸。
2.简述中高渗油藏开发的问题及压裂后的效果。
存在的问题:P61倒数第二段压裂后的效果:P62第三段存在的问题:高渗层的高滤失性和砂岩未胶结问题,所以具有足够大的宽及必要的支撑剂体积的平面裂缝的出现和延伸很难产生。
此外,即使造缝成功并填砂支撑,这样的裂缝结构也不能满足中高渗油藏需要有高导流能力(宽度)的要求。
压裂后的效果:高深压裂常产生负表皮效应,其绝对值比低渗透油藏获得的表皮效应值小得多,然而,在许多处理后的油井中测试为正表皮效应,这种影响通常归因于裂缝表面伤害,这种伤害由流体过量滤失引起。
3.简述高压水射流井筒清洗工具组成及作用。
整套工具由油管、井下多级过滤器、扶正器、阻尼器、高压水射流发生器等组成。
作用:过滤器:清除水中的杂质和油管内壁上的污垢单向阀:只允许流体单向流动扶正器:保证旋转水射流发生器在井眼中心旋转旋转脉冲喷头:喷射高压水射流冲击地层的堵塞物。
4.和简述提高水力压裂裂缝导流能力的方法及压裂后返排的目的。
P9-P10 二、裂缝导流能力优化压裂反排的目的:P39 三、反排施工下面5.某有杆抽油机井生产产量很低,写出分析油井低产原因的方法一、地层为低渗透油藏,基质内流体流动能力差方法:水力压裂,形成高导流能力的裂缝二、地层伤害:(砂岩和碳酸盐岩)在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害。
方法:利用酸化技术或是压裂酸化技术,对地层进行解堵。
对于碳酸盐岩,其酸化技术在P104 砂岩油藏的酸化技术在P105三、油粘度过高,不容易流动方法:注蒸汽热采、火烧油层、稠油出砂冷采、化学法开采、微生物方法开采等等。
6.说明水力压裂所用的设备、压裂过程及压裂技术的新进展。
设备及压裂过程:P3新进展:P52 (五种技术)设备:(1)储罐:用来制备和储存压裂液(2)压裂泵车:其作用是将压裂液升压并送入井中。
(3)混砂车:其作用是将压裂液与支撑剂混合(4)运砂车:其作用是将压裂施工所需的支撑剂运到井场。
(5)管汇车:用于压裂作业时多台联机作业车辆之间的高压、低压管线连接,并可吊装运输各种配套的高压、低压管汇及连接管线,车上装有液压吊臂,吊装简单方便。
(6)仪表车(压裂指挥车):它是压裂机组的指挥中心和数据采集、分析中心,可以同时操纵6~8台压裂车联机作业。
(7)其他车辆:为了防止施工中出现意外,通常需要消防车、救护车;为了保证深井压裂的成功实施而不损坏油井,在采用油管压裂时井下装有封隔器,通常需要水泥车以平衡油套环空的压力。
过程:(1)选井选层:根据油层特性、油井开采情况选择压裂的井层。
(2)压裂设计:根据油层的基本情况进行压裂参数设计,并结合井和地面设备等情况作出施工设计书。
(3)施工前准备:主要包括有井测试、井场的平整、压裂液的配置、井口设备的更换与安全保护等(4)压裂施工:包括将压裂施工设备按设计要求在井场摆放好,开始测压,打前置液、携砂液、顶替液,关井等施工,不同井有不同的设计要求。
(5)反排:反排是压裂的一项重要步骤,其主要目的是减少压裂液对油层的伤害。
新进展:随着油田开发进入中后期,油藏开发难度增大,水力压裂技术的应用越来越受到人们的重视,并在此基础上,发展了许多新的技术:(1)端部脱砂压裂技术(2)重复压裂技术(3)复合压裂技术(4)泡沫压裂技术(5)水平井压裂技术7.简述高压水射流解堵井下工具的组成、工作原理。
结构:整套工具由油管、井下多级过滤器、扶正器、阻尼器、高压水射流发生器等组成。
工作原理:高压水旋转射流解堵技术,是利用井下可控转速的旋转自振空射流解堵装置产生的高压水射流直接冲洗炮眼解堵和高频振荡水力波、空化噪声(超声波)物理解堵。
经一台400型水泥车加压的高压水,由油管进入多级过滤器,清除水中的杂志和油管内壁上的污垢。
为保证旋转水射流发生器能在井眼中心旋转,在过滤器下部装有与套管直径相适应的扶正器。
装有4个喷嘴的高压水射流脉冲发生器安装在油管下端,当高压水由油管经过滤器、阻尼器,到达水射流脉冲发生器的喷嘴后,高压水经过两个直喷嘴后产生强大的水射流直接冲击地层的堵塞物。
地层除受很大的脉动冲击压力外,还受与其他解堵方法不同的剪切力作用,这样地层中的堵塞物在脉动冲击压力和剪切力的复合作用下,瞬间松动并脱离地层后经井筒反至地面。
8.简述微生物产物及其作用。
9.某油井试采产量很低,写出该油井低产原因的分析方法,及采取对应措施。
①地层为低渗透油藏,基质内流体流动能力差方法:水力压裂,形成高导流能力的裂缝②地层伤害:(砂岩和碳酸盐岩)在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害。
方法:利用酸化技术或是压裂酸化技术,对地层进行解堵。
对于碳酸盐岩,其酸化技术在P104 砂岩油藏的酸化技术在P105③油粘度过高,不容易流动方法:注蒸汽热采、火烧油层、稠油出砂冷采、化学法开采、微生物方法开采等等。