复杂条件下的开采技术.ppt

《采油工艺》  随着石油工业的发展和石油开采工艺水随着石油工业的发展和石油开采工艺水平的提高，为满足世界对石油的需求，人们平的提高，为满足世界对石油的需求，人们进行了进行了砂、蜡、水、稠、凝、低渗砂、蜡、水、稠、凝、低渗等复杂条等复杂条件下的油藏开发，并在原油开采过程中产生件下的油藏开发，并在原油开采过程中产生了一系列相应的采油技术了一系列相应的采油技术第一节第一节 防砂与清砂防砂与清砂一：一：油井出砂的危害及出砂的原因油井出砂的危害及出砂的原因二：二：防砂方法防砂方法二：二：清砂方法清砂方法一：油井出砂的危害及出砂原因一：油井出砂的危害及出砂原因( (一一) )油井出砂的危害油井出砂的危害u砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产u出砂使地面和井下设备严重磨蚀、砂卡出砂使地面和井下设备严重磨蚀、砂卡u冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增u出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管油油井井出出砂砂: :是是指指构构成成储储层层岩岩石石部部分分骨骨架架颗颗粒粒产产生移动，并随地层流体流向井底的现象。

生移动，并随地层流体流向井底的现象( (二二) )油井出砂的原因油井出砂的原因1 1．内因．内因——地质因素地质因素1)1)应力状态应力状态 砂岩油层在钻井前处于应力平衡状态钻开油层后，砂岩油层在钻井前处于应力平衡状态钻开油层后，井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏，造成井壁井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏，造成井壁附近岩石的应力集中附近岩石的应力集中油层出砂与岩石的胶结强度有关岩石的胶结强度油层出砂与岩石的胶结强度有关岩石的胶结强度主要取决于胶结物的种类、数量和胶结方式主要取决于胶结物的种类、数量和胶结方式砂岩的胶结物砂岩的胶结物粘粘 土土 胶结强度胶结强度 小小碳酸岩碳酸岩 胶结强度胶结强度 中中硅硅 质质 胶结强度胶结强度 大大同类胶结物同类胶结物量量 多多 胶结强度胶结强度 大大量量 少少 胶结强度胶结强度 小小2)2)油层岩石胶结物的种类、数量及胶结方式油层岩石胶结物的种类、数量及胶结方式岩石的胶结方式岩石的胶结方式u基底胶结基底胶结——胶结强度胶结强度最强最强、孔隙度渗透低、孔隙度渗透低 很难成为好的储油层。

很难成为好的储油层u接触胶结接触胶结——胶结强度胶结强度最低最低. .容易出砂，容易出砂， 常含有较多的粘土常含有较多的粘土u空隙胶结空隙胶结——胶结强度胶结强度次之次之，， 胶结物在岩石孔隙中的分布状态及其与岩石颗粒胶结物在岩石孔隙中的分布状态及其与岩石颗粒的接触关系称为胶结方式（三种）的接触关系称为胶结方式（三种）2.2.外因外因——开采因素开采因素1)1)固井质量差固井质量差 由于固井质量差，使得套管外水泥环和井壁岩石由于固井质量差，使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘在一起，在生产中形成高低压层的串通，使井没有粘在一起，在生产中形成高低压层的串通，使井壁岩石不断受到冲刷，粘土夹层膨胀，岩石胶结遭到壁岩石不断受到冲刷，粘土夹层膨胀，岩石胶结遭到破坏，因而导致油井出砂破坏，因而导致油井出砂2)2)射孔密度太大射孔密度太大 射孔完井是目前各油田普遍采用的沟通油流通道射孔完井是目前各油田普遍采用的沟通油流通道的方法，如果射孔密度过大，有可能使套管破裂和砂的方法，如果射孔密度过大，有可能使套管破裂和砂岩油层结构遭到破坏，引起油井出砂。

岩油层结构遭到破坏，引起油井出砂2.2.外因外因——开采因素开采因素3)3)油井工作制度不合理油井工作制度不合理 在其他条件相同时，在其他条件相同时，生产压差越大，流体渗流速生产压差越大，流体渗流速度越高度越高，则井壁附近流体对岩石的冲刷力就越大另，则井壁附近流体对岩石的冲刷力就越大另外，油、水井工作制度的突然变化，使得油层岩石受外，油、水井工作制度的突然变化，使得油层岩石受力状况发生变化，也容易引起油层出砂力状况发生变化，也容易引起油层出砂4)4)油井含水上升油井含水上升 油层含水后部分胶结物被溶解使得岩石胶结强度油层含水后部分胶结物被溶解使得岩石胶结强度降低或者油层压力降低，增加了地应力对岩石颗粒的降低或者油层压力降低，增加了地应力对岩石颗粒的挤压作用，扰乱了颗粒间的胶结，可能引起油井出砂挤压作用，扰乱了颗粒间的胶结，可能引起油井出砂2.2.外因外因——开采因素开采因素5)5)措施不当引起出砂措施不当引起出砂 不适当的措施，如压裂和酸化等，降低了油层岩不适当的措施，如压裂和酸化等，降低了油层岩石胶结强度，使得油层变得疏松而出砂石胶结强度，使得油层变得疏松而出砂。

总之，不适于易出砂油藏的工程措施、不合理的总之，不适于易出砂油藏的工程措施、不合理的油井工作制度及工作制度的突然变化、频繁而低质量油井工作制度及工作制度的突然变化、频繁而低质量的修井作业、设计不良的措施和不科学的生产管理等的修井作业、设计不良的措施和不科学的生产管理等都可能造成油气井出砂这些都应当尽可能避免都可能造成油气井出砂这些都应当尽可能避免作业：n1、简述油井出砂的危害n2、油井出砂的原因可以归结为哪两个方面？n3、砂岩油层的胶结物主要有哪几种？n4、岩石的胶结方式主要有哪几种？n5、影响油井出砂的外在因素（开采因素）有哪几个方面？二：防砂方法二：防砂方法 ( (一一) )制定合理的开采措施制定合理的开采措施1 1、、制定合理的油井工作制度制定合理的油井工作制度 通过生产试验使所确定的生产压差不会造成通过生产试验使所确定的生产压差不会造成油井大量出砂油井大量出砂( (控制生产压差控制生产压差) )对于受生产压差对于受生产压差限制而无法满足采油速度的油层，要在采取必要限制而无法满足采油速度的油层，要在采取必要的防砂措施之后提高生产压差。

的防砂措施之后提高生产压差2 2、加强出砂层油水井的管理、加强出砂层油水井的管理 开、关操作要求开、关操作要求平稳平稳；尽量不放套管气；尽量不放套管气或缓放或缓放, ,应避免强烈抽汲措施应避免强烈抽汲措施 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( (二二) )采取合理的防砂工艺方法采取合理的防砂工艺方法衬管、筛管、滤砂管等防砂衬管、筛管、滤砂管等防砂 机械防砂机械防砂 砾石充填防砂砾石充填防砂 人工胶结砂层人工胶结砂层 人工井壁人工井壁 化学防砂化学防砂 其它化学防砂法其它化学防砂法 注热空气固砂注热空气固砂 焦化防砂焦化防砂 短期火烧油层固砂短期火烧油层固砂 降低流速降低流速 增大油层径向应力增大油层径向应力 其它其它 压裂防砂压裂防砂 作业：n1、目前常用的防砂工艺方法有哪几类？n2、机械防砂可分哪两类？各有何特点？n3、简述绕丝筛管的作用、组成。

n4、砾石充填工艺可分为哪两种充填方法？哪种充填方式好？n5、焦化防砂的原理n6、复合技术防砂现场主要的组合方式有哪几种？ ( (二二) )采取合理的防砂工艺方法采取合理的防砂工艺方法1 1、机械防砂、机械防砂 第一类：下人防砂管柱挡砂，第一类：下人防砂管柱挡砂，如割缝衬管、绕丝筛管、各类地如割缝衬管、绕丝筛管、各类地面预制成形的滤砂器这类方法工面预制成形的滤砂器这类方法工艺简单，施工成本低，具有一定艺简单，施工成本低，具有一定的防砂效果缺点是防砂管柱的的防砂效果缺点是防砂管柱的缝隙或孔隙易被油层细砂所堵塞，缝隙或孔隙易被油层细砂所堵塞，一般效果差、有效期短，只宜用一般效果差、有效期短，只宜用于出砂不严重的中、粗砂岩油层于出砂不严重的中、粗砂岩油层生产层生产层防顶防顶+ +筛管筛管+ +Y221-115Y221-115封封滤砂管滤砂管+ +丝堵丝堵 ( (二二) )采取合理的防砂工艺方法采取合理的防砂工艺方法 第二类：下人防砂管柱加第二类：下人防砂管柱加充填物，充填物的种类很多，充填物，充填物的种类很多，如砾石、果壳、果核、塑料颗如砾石、果壳、果核、塑料颗粒、玻璃球或陶粒等。

这种防粒、玻璃球或陶粒等这种防砂方法能有效地将油层砂限制砂方法能有效地将油层砂限制在油层中，并使油层保持稳定在油层中，并使油层保持稳定的力学结构，防砂效果好，寿的力学结构，防砂效果好，寿命长 机械防砂对油层的机械防砂对油层的适应能力强适应能力强、、成成功率高功率高、、成本低成本低，目前应用十分广泛，目前应用十分广泛高压充填工具筛管充填砾石层 1 1）砾石充填防砂机理）砾石充填防砂机理 砾石充填防砂方法是指将割缝衬管或绕丝筛管下人砾石充填防砂方法是指将割缝衬管或绕丝筛管下人井内防砂层段处，用一定质量的流体携带地面选好的具井内防砂层段处，用一定质量的流体携带地面选好的具有一定粒度的砾石，充填于管和油层之间形成一定厚度有一定粒度的砾石，充填于管和油层之间形成一定厚度的砾石层，以阻止油层砂粒流入井内的防砂方法砾石的砾石层，以阻止油层砂粒流入井内的防砂方法砾石粒径根据油层砂的粒度进行选择，预期将油层流体携带粒径根据油层砂的粒度进行选择，预期将油层流体携带的砂粒阻挡于砾石层之外，通过自然选择在砾石层外形的砂粒阻挡于砾石层之外，通过自然选择在砾石层外形成一个由粗到细的砂拱，既有良好的流通能力，又能有成一个由粗到细的砂拱，既有良好的流通能力，又能有效地阻止油层出砂。

效地阻止油层出砂高压充填防砂工艺高压充填防砂工艺携砂液＋砂信号筛管绕丝筛管充填工具砂砂砂高压充填工具筛管充填砾石层充填砂一般为石英砂，充填砂一般为石英砂，每米加砂量为方施每米加砂量为方施工压力随地层情总而工压力随地层情总而定高压充填工具筛管充填砾石层 2 2））绕丝筛管绕丝筛管 绕丝筛管作用：绕丝筛管作用：支撑充填的砾石，并要完全阻止支撑充填的砾石，并要完全阻止 住砾石进入井筒住砾石进入井筒 它由筛套和带孔中心管组成，它由筛套和带孔中心管组成，国内选用不锈钢丝为原料，轧制成国内选用不锈钢丝为原料，轧制成一定尺寸，截面为梯形的绕丝和纵一定尺寸，截面为梯形的绕丝和纵筋在将绕丝缠绕在纵筋上时，使筋在将绕丝缠绕在纵筋上时，使用接触电阻焊接的方法将每一个交用接触电阻焊接的方法将每一个交叉接触点焊接在一起，制成具有一叉接触点焊接在一起，制成具有一定整体强度的筛套然后再将带孔定整体强度的筛套然后再将带孔中心管穿入筛套，把筛套两端接箍中心管穿入筛套，把筛套两端接箍焊在中心管上焊在中心管上。

生产层生产层防顶防顶+ +筛管筛管+ +Y221-115Y221-115封封滤砂管滤砂管+ +丝堵丝堵激光割缝筛管激光割缝筛管我公司引进德国生产的激光割缝设备可根据用户的要我公司引进德国生产的激光割缝设备可根据用户的要求，任意选取曲线、直线、折线等不同缝型以及平行交叉或求，任意选取曲线、直线、折线等不同缝型以及平行交叉或螺旋等布缝方式螺旋等布缝方式, ,在管壁上切出宽在管壁上切出宽～～细缝，在防砂等施工中，细缝，在防砂等施工中，尤其是水平井完井工艺中体现出其优越的性能切割过程中尤其是水平井完井工艺中体现出其优越的性能切割过程中自然形成喇叭口断面，能进一步满足防砂要求，自然形成的自然形成喇叭口断面，能进一步满足防砂要求，自然形成的热影响硬度层具备防腐与耐磨作用加工制作该产品采用的热影响硬度层具备防腐与耐磨作用加工制作该产品采用的先进自动控制技术，在自动化生产前提下，既能保证大批量先进自动控制技术，在自动化生产前提下，既能保证大批量生产，又能保证产品质量的稳定性利用双层激光割缝筛管生产，又能保证产品质量的稳定性利用双层激光割缝筛管环空内预充填树脂等材料，形成预充填双层筛管，可以解决环空内预充填树脂等材料，形成预充填双层筛管，可以解决海洋油田开发中急需解决的先期防砂问题。

在老油田防砂施海洋油田开发中急需解决的先期防砂问题在老油田防砂施工中使用，还具备可使用可溶于原油的塑料扶正器等优点工中使用，还具备可使用可溶于原油的塑料扶正器等优点 管材可以采用管材可以采用J55J55、、N80N80、、P110P110等各种碳钢等各种碳钢激光割缝筛管激光割缝筛管我公司引进德国生产的激光割缝设备可根据用户的要我公司引进德国生产的激光割缝设备可根据用户的要求，任意选取曲线、直线、折线等不同缝型以及平行交叉或求，任意选取曲线、直线、折线等不同缝型以及平行交叉或螺旋等布缝方式螺旋等布缝方式, ,在管壁上切出宽在管壁上切出宽～～细缝，在防砂等施工中，细缝，在防砂等施工中，尤其是水平井完井工艺中体现出其优越的性能切割过程中尤其是水平井完井工艺中体现出其优越的性能切割过程中自然形成喇叭口断面，能进一步满足防砂要求，自然形成的自然形成喇叭口断面，能进一步满足防砂要求，自然形成的热影响硬度层具备防腐与耐磨作用加工制作该产品采用的热影响硬度层具备防腐与耐磨作用加工制作该产品采用的先进自动控制技术，在自动化生产前提下，既能保证大批量先进自动控制技术，在自动化生产前提下，既能保证大批量生产，又能保证产品质量的稳定性。

利用双层激光割缝筛管生产，又能保证产品质量的稳定性利用双层激光割缝筛管环空内预充填树脂等材料，形成预充填双层筛管，可以解决环空内预充填树脂等材料，形成预充填双层筛管，可以解决海洋油田开发中急需解决的先期防砂问题在老油田防砂施海洋油田开发中急需解决的先期防砂问题在老油田防砂施工中使用，还具备可使用可溶于原油的塑料扶正器等优点工中使用，还具备可使用可溶于原油的塑料扶正器等优点 管材可以采用管材可以采用J55J55、、N80N80、、P110P110等各种碳钢等各种碳钢 从防砂工艺来看，最重要的考虑是从防砂工艺来看，最重要的考虑是绕丝缝隙应能满足挡住最小充填砾石的绕丝缝隙应能满足挡住最小充填砾石的要求绕丝缝隙最小可达要求绕丝缝隙最小可达0 0．．1mm1mm，任何，任何工业砾石都能选配到合适的筛管缝隙尺工业砾石都能选配到合适的筛管缝隙尺寸设计筛管直径的原则是既要尽可能寸设计筛管直径的原则是既要尽可能加大以增加过流面积，又要在套管加大以增加过流面积，又要在套管( (或井或井壁壁) )与筛管之间留出足够的环形空间，以与筛管之间留出足够的环形空间，以保证充填层有足够的厚度。

使充填体具保证充填层有足够的厚度使充填体具有良好的挡砂能力和稳定性对于裸眼有良好的挡砂能力和稳定性对于裸眼砾石充填完井，砾石充填的环形空间径砾石充填完井，砾石充填的环形空间径向厚度不小于向厚度不小于50mm50mm；套管内砾石充填环；套管内砾石充填环形空间的径向厚度不小于形空间的径向厚度不小于25mm25mm筛管的长度应超过产层上、下界各长度应超过产层上、下界各1m1m以上，确以上，确保筛管对准产层，以利于提高产量保筛管对准产层，以利于提高产量 3 3）砾石充填工艺）砾石充填工艺 常用的砾石充填方式有两种，即用于裸眼完井的裸眼常用的砾石充填方式有两种，即用于裸眼完井的裸眼砾石充填和用于射孔完井的套管内砾石充填砾石充填和用于射孔完井的套管内砾石充填oil zoneoil zone裸眼砾石充填完井裸眼砾石充填完井套管砾石充填完井套管砾石充填完井grabed packed 2 2、化学防砂、化学防砂 ( (分三大类）分三大类）第一类第一类 人工胶结防砂人工胶结防砂 第二类第二类 人工井壁防砂人工井壁防砂 从地面向油层挤入液体胶结剂及增孔剂，然后使胶结从地面向油层挤入液体胶结剂及增孔剂，然后使胶结剂固化，在油气层层面附近形成具有一定胶结强度及渗透剂固化，在油气层层面附近形成具有一定胶结强度及渗透性的胶结砂层，达到防砂目的的方法。

如酚醛树脂溶液及性的胶结砂层，达到防砂目的的方法如酚醛树脂溶液及酚醛溶液地下合成等酚醛溶液地下合成等 地面将支护剂和未固化的胶结剂按一定比例拌和均匀，地面将支护剂和未固化的胶结剂按一定比例拌和均匀，用液体携至井下挤入油层出砂部位，在套管外形成具有一用液体携至井下挤入油层出砂部位，在套管外形成具有一定强度和渗透性的壁面，可阻止油层砂粒流入井内而又不定强度和渗透性的壁面，可阻止油层砂粒流入井内而又不影响油井生产的工艺措施如水泥砂浆、树脂核桃壳、树影响油井生产的工艺措施如水泥砂浆、树脂核桃壳、树脂砂浆、预涂层砾石等脂砂浆、预涂层砾石等 第三类第三类 其它化学防砂防砂其它化学防砂防砂 化学防砂方法适用于渗透率相对均匀的薄层段化学防砂方法适用于渗透率相对均匀的薄层段，，在粉细砂岩油层中的防砂效果优于机械防砂但其对在粉细砂岩油层中的防砂效果优于机械防砂但其对油层渗透率有一定的损害，成功率也不如机械防砂，油层渗透率有一定的损害，成功率也不如机械防砂，并且还存在有老化现象、相对成本较高等缺点，应用并且还存在有老化现象、相对成本较高等缺点，应用程度不如机械防砂。

程度不如机械防砂 1) 1)水泥砂浆人工井壁水泥砂浆人工井壁 2) 2)水带干灰砂人工井壁水带干灰砂人工井壁 3) 3)柴油乳化水泥浆人工井壁柴油乳化水泥浆人工井壁（（1 1）人工井壁防砂）人工井壁防砂 4)4)树脂核桃壳人工井壁树脂核桃壳人工井壁 5)5)树脂砂浆人工井壁树脂砂浆人工井壁 6)6)预涂层砾石人工井壁预涂层砾石人工井壁 7)7)酚醛树脂胶结砂层酚醛树脂胶结砂层 8)8)酚醛溶液地下合成防砂酚醛溶液地下合成防砂（（2 2）人工胶结防砂）人工胶结防砂 3 3、焦化防砂、焦化防砂 焦化防砂的原理是向油层提供热力学能，促使原焦化防砂的原理是向油层提供热力学能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄层，主油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄层，主要有注热空气固砂和短期火烧油层固砂两种方法要有注热空气固砂和短期火烧油层固砂两种方法 4 4、套管外膨胀式封隔器防砂、套管外膨胀式封隔器防砂( (砂拱防砂砂拱防砂) ) 这是一种油、气井射孔完成后不再这是一种油、气井射孔完成后不再下入任何机械防砂装置或充填物，也不下入任何机械防砂装置或充填物，也不注入任何化学药剂，而是依靠油气层砂注入任何化学药剂，而是依靠油气层砂粒在流经射孔孔眼入口处时，在一定条粒在流经射孔孔眼入口处时，在一定条件下自然形成具有一定承载能力或挡砂件下自然形成具有一定承载能力或挡砂能力的砂拱，达到防砂目的，能力的砂拱，达到防砂目的，要保持砂拱的稳定性必须考虑两个要保持砂拱的稳定性必须考虑两个关键问题关键问题一是降低并稳定油层流体速度一是降低并稳定油层流体速度二是射孔孔眼小、密度大二是射孔孔眼小、密度大 5 5、复合技术防砂、复合技术防砂 20 20世纪世纪9090年代以来，对某些年代以来，对某些严重出砂的地层严重出砂的地层或开或开发后期发后期高含水地层高含水地层，由于采液强度高、流速高，对防，由于采液强度高、流速高，对防砂工艺提出了更高的要求。

单一的防砂方法往往不能砂工艺提出了更高的要求单一的防砂方法往往不能满足控砂采油的需要，发展形成了两种或两种以上的满足控砂采油的需要，发展形成了两种或两种以上的防砂方法组合的防砂方法组合的“复合防技术复合防技术”它们的挡砂强度更它们的挡砂强度更高，防砂更可靠，有效期更长现场目前主要的组合高，防砂更可靠，有效期更长现场目前主要的组合方式有：方式有： (1) (1)压裂与砾石充填复合防砂技术；压裂与砾石充填复合防砂技术； (2)(2)预涂层砾石与砾石充填复合防砂技术；预涂层砾石与砾石充填复合防砂技术； (3)(3)预涂层砾石与各类滤砂管复合防砂技术；预涂层砾石与各类滤砂管复合防砂技术； (4)(4)固砂剂与滤砂管复合防砂技术固砂剂与滤砂管复合防砂技术三：清砂方法三：清砂方法 通常采用的清砂方法有通常采用的清砂方法有冲砂和捞砂冲砂和捞砂两种两种u冲砂：通过冲管、油管或油套环空向井底注入冲砂：通过冲管、油管或油套环空向井底注入高速流体冲散砂堵，由循环上返的液体将砂粒带高速流体冲散砂堵，由循环上返的液体将砂粒带到地面，以解除油水井砂堵的工艺措施到地面，以解除油水井砂堵的工艺措施。

u捞砂捞砂：：用钢丝绳向井内下人专门的捞砂工具用钢丝绳向井内下人专门的捞砂工具——捞砂捞砂筒筒，，将井底积存的砂粒捞到地面将井底积存的砂粒捞到地面( (一一) )冲砂液及冲砂方法冲砂液及冲砂方法 1．冲砂液．冲砂液 冲砂液是指用于进行冲砂的液体通常采用的冲砂液是指用于进行冲砂的液体通常采用的冲砂液有油、水、乳状液、汽化液等为了防止冲冲砂液有油、水、乳状液、汽化液等为了防止冲砂液对油层的损害，在液体中可加入表面活性剂砂液对油层的损害，在液体中可加入表面活性剂一般油井用原油，水井用淡水或盐水，低压井用混一般油井用原油，水井用淡水或盐水，低压井用混气冲砂液进行冲砂气冲砂液进行冲砂对冲砂液的基本要求是：对冲砂液的基本要求是： (1)(1)具有一定的粘度，以保证具有良好的携砂能力具有一定的粘度，以保证具有良好的携砂能力 (2)(2)具有适宜的密度，具有适宜的密度， (3)(3)不损害油层不损害油层 (4)(4)来源广泛、价廉等来源广泛、价廉等 2 2．冲砂方式．冲砂方式u正冲砂正冲砂是指冲砂液由冲砂管是指冲砂液由冲砂管( (或油管或油管) )泵人，被冲散泵人，被冲散的砂粒随冲砂液一起沿油套环空返至地面的冲砂方法。

的砂粒随冲砂液一起沿油套环空返至地面的冲砂方法u反冲砂反冲砂是指冲砂液由油套管环形空间泵人，被冲散是指冲砂液由油套管环形空间泵人，被冲散的砂粒随冲砂液一起从油管返至地面的冲砂方法的砂粒随冲砂液一起从油管返至地面的冲砂方法u正反冲砂正反冲砂其工艺过程为先用正冲砂将砂堵冲散，使其工艺过程为先用正冲砂将砂堵冲散，使砂粒处于悬浮状态，再迅速改为反冲砂，将冲散的砂砂粒处于悬浮状态，再迅速改为反冲砂，将冲散的砂粒从油管内返出地面的冲砂方式粒从油管内返出地面的冲砂方式u优缺点：优缺点：正冲砂冲击能力强，携砂能力差正冲砂冲击能力强，携砂能力差反冲砂冲击力小，携砂能力强反冲砂冲击力小，携砂能力强正反冲砂利用了正冲砂和反冲砂各自的优点正反冲砂利用了正冲砂和反冲砂各自的优点 3 3．．负压负压冲砂冲砂 负压冲砂是利用某种特殊性能的携砂液负压冲砂是利用某种特殊性能的携砂液( (可由某种可由某种气液混合物组成气液混合物组成) )，冲砂时从冲砂管中打入从套管返出，冲砂时从冲砂管中打入从套管返出，使井底建立低于油层的压力称为，使井底建立低于油层的压力称为“负压负压”，在负压，在负压差作用下，依靠携砂液冲散井内积砂并携带出井，达差作用下，依靠携砂液冲散井内积砂并携带出井，达到冲砂的目的。

到冲砂的目的 石蜡石蜡：凡是碳氢化合物分子量在碳：凡是碳氢化合物分子量在碳1616、氢、氢3434到到碳碳6464、氢、氢130130之间的烷烃都是石蜡之间的烷烃都是石蜡 油井结蜡一方面影响着流体举升的过流断面，油井结蜡一方面影响着流体举升的过流断面，增加了流动阻力；另一方面影响着抽油设备的正常增加了流动阻力；另一方面影响着抽油设备的正常工作因此，防蜡和清蜡是含蜡原油开采中需要解工作因此，防蜡和清蜡是含蜡原油开采中需要解决的重要问题决的重要问题 纯石蜡为白色、略带透明的结晶体，密度纯石蜡为白色、略带透明的结晶体，密度880880～～905905妇／妇／m3m3，熔点，熔点4949～～60℃60℃在油藏条件下一般在油藏条件下一般处于溶解状态，随着温度的降低其在原油中的溶解处于溶解状态，随着温度的降低其在原油中的溶解度降低，同时油越轻对蜡的溶解能力也越强对于度降低，同时油越轻对蜡的溶解能力也越强对于溶有一定量石蜡的原油，在开采过程中，随着温度、溶有一定量石蜡的原油，在开采过程中，随着温度、压力的降低和气体的析出，溶解的石蜡便以结晶体压力的降低和气体的析出，溶解的石蜡便以结晶体析出、长大聚集并沉积在管壁等固相表面上，即出析出、长大聚集并沉积在管壁等固相表面上，即出现所谓的结蜡现象。

现所谓的结蜡现象一：影响结蜡的因素一：影响结蜡的因素( (一一) )油井结蜡的过程油井结蜡的过程u当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶形式从当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶形式从 原油中析出原油中析出u温度、压力继续降低，气体析出，结晶析出温度、压力继续降低，气体析出，结晶析出 的的 蜡聚集长大，形成蜡晶体蜡聚集长大，形成蜡晶体u蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上蜡开始析出时的温度称为蜡的初始结晶蜡开始析出时的温度称为蜡的初始结晶温度或析蜡点温度或析蜡点( (二二) )影响结蜡的因素影响结蜡的因素1 1．原油的性质及含蜡量．原油的性质及含蜡量2 2．原油中的胶质、沥青质．原油中的胶质、沥青质3 3．压力和溶解气油比．压力和溶解气油比4 4．原油中的水和机械杂质．原油中的水和机械杂质5 5．液流速度、管壁粗糙度及表面性质．液流速度、管壁粗糙度及表面性质二：油田防蜡方法二：油田防蜡方法为了防止油井结蜡为了防止油井结蜡，可从三个方面着手可从三个方面着手u阻止蜡晶的析出阻止蜡晶的析出u抑制石蜡结晶的聚集抑制石蜡结晶的聚集u创造不利于石蜡沉积的条件创造不利于石蜡沉积的条件。

在原油开采过程中，采用某些措施在原油开采过程中，采用某些措施(如提高井筒流体的温度等如提高井筒流体的温度等)，，使得油流温度高于蜡的初始结晶温度，从而阻止蜡晶的析出使得油流温度高于蜡的初始结晶温度，从而阻止蜡晶的析出在含蜡原油中加人防止和减少石蜡聚集的某些化学剂在含蜡原油中加人防止和减少石蜡聚集的某些化学剂——抑制剂，使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集抑制剂，使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集提高沉积表面光滑度、改善表面润湿性、提高井筒流体速提高沉积表面光滑度、改善表面润湿性、提高井筒流体速度等1 1、油管内衬和涂层防蜡、油管内衬和涂层防蜡u玻璃衬里油管防蜡原理：玻璃衬里油管防蜡原理： 用玻璃衬理油管表面具有亲水憎油用玻璃衬理油管表面具有亲水憎油特性，在原油含水的情况下，管壁被水特性，在原油含水的情况下，管壁被水优先润湿形成一层水膜，使蜡不易附着优先润湿形成一层水膜，使蜡不易附着而被液流携走同时，玻璃表面十分光而被液流携走同时，玻璃表面十分光滑，不利于蜡的沉积，玻璃具有良好的滑，不利于蜡的沉积，玻璃具有良好的绝热性能，使井筒流体的温度不易散失，绝热性能，使井筒流体的温度不易散失，从而减少了蜡的析出。

从而减少了蜡的析出u涂料油管防蜡原理：涂料油管防蜡原理： 涂料油管就是在油管内壁涂一层固涂料油管就是在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质，其防化后表面光滑且亲水性强的物质，其防蜡原理与玻璃衬里油管相似蜡原理与玻璃衬里油管相似2 2．化学防蜡．化学防蜡磁防蜡技术的基本原理是：磁防蜡技术的基本原理是： 原油通过强磁防蜡器时，石蜡分子原油通过强磁防蜡器时，石蜡分子在磁场作用下定向排列做有序流动，克在磁场作用下定向排列做有序流动，克服了石蜡分子之间的作用力，而不能按服了石蜡分子之间的作用力，而不能按结晶的要求形成石蜡晶体对于已形成结晶的要求形成石蜡晶体对于已形成蜡晶的微粒通过磁场后，石蜡晶体细小蜡晶的微粒通过磁场后，石蜡晶体细小分散，并且有效地削弱了蜡晶之间、蜡分散，并且有效地削弱了蜡晶之间、蜡晶与胶体分子之间的粘附力，抑制了蜡晶与胶体分子之间的粘附力，抑制了蜡晶的聚集长大另外，磁场处理后还能晶的聚集长大另外，磁场处理后还能改变井筒中的结蜡状态，使蜡质变软，改变井筒中的结蜡状态，使蜡质变软，易于清除易于清除3．磁防蜡技术．磁防蜡技术u化学防蜡方法：化学防蜡方法： 是通过向井筒中加入液体化学防蜡是通过向井筒中加入液体化学防蜡剂或在抽油泵下的油管中连接上装有固剂或在抽油泵下的油管中连接上装有固体化学防蜡剂的短节，防蜡剂在井筒流体化学防蜡剂的短节，防蜡剂在井筒流体中溶解混合后达到防蜡目的。

体中溶解混合后达到防蜡目的u防蜡剂的主要作用：防蜡剂的主要作用： 包住石蜡分子阻止石蜡结晶；改变包住石蜡分子阻止石蜡结晶；改变油管表面的性质，使由亲油变为亲水；油管表面的性质，使由亲油变为亲水；分散石蜡结晶，防止聚集和沉积防蜡分散石蜡结晶，防止聚集和沉积防蜡剂主要有活性剂型和高分子型两大类剂主要有活性剂型和高分子型两大类三：油井清蜡方法三：油井清蜡方法（一（一) )机械清蜡机械清蜡 机械清蜡是指用专门的工具刮除油管壁上的机械清蜡是指用专门的工具刮除油管壁上的蜡，并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法在自喷蜡，并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法在自喷井中采用的清蜡工具主要有刮蜡片和清蜡钻头等井中采用的清蜡工具主要有刮蜡片和清蜡钻头等一般情况下采用刮蜡片，但如果结蜡很严重，则一般情况下采用刮蜡片，但如果结蜡很严重，则用清蜡钻头结蜡虽很严重，但尚未堵死时用麻用清蜡钻头结蜡虽很严重，但尚未堵死时用麻花钻头，如已堵死或蜡质坚硬，则用矛刺钻头花钻头，如已堵死或蜡质坚硬，则用矛刺钻头自喷井的机械清蜡自喷井的机械清蜡 自喷井的机械自喷井的机械清蜡，是利用地面清蜡，是利用地面绞车，绕在绞车滚绞车，绕在绞车滚筒上的钢丝穿过滑筒上的钢丝穿过滑轮后将清蜡工具经轮后将清蜡工具经防喷管下到油管中，防喷管下到油管中，并在油管结蜡部位并在油管结蜡部位上下活动，将蜡沉上下活动，将蜡沉积刮除，由液流携积刮除，由液流携带出井筒。

也可使带出井筒也可使用依靠上升液流推用依靠上升液流推动和自重下行的自动和自重下行的自动清蜡器动清蜡器( (二二) )热力清蜡热力清蜡 1 1．热流体循环清蜡法．热流体循环清蜡法( (热洗清蜡热洗清蜡) ) 热流体循环清蜡法的热载体是在地面加热后热流体循环清蜡法的热载体是在地面加热后的流体物质，如水或油等，通过热流体在井筒中的流体物质，如水或油等，通过热流体在井筒中的循环传热给井筒流体，提高井筒流体的温度，的循环传热给井筒流体，提高井筒流体的温度，使得蜡沉积熔化后再溶于原油中，从而达到清蜡使得蜡沉积熔化后再溶于原油中，从而达到清蜡的目的根据循环通道的不同，可分为开式热流的目的根据循环通道的不同，可分为开式热流体循环、闭式热流体循环、空心抽油杆开式热流体循环、闭式热流体循环、空心抽油杆开式热流体循环和空心抽油杆闭式热流体循环四种方式体循环和空心抽油杆闭式热流体循环四种方式 2 2．电热清蜡法．电热清蜡法 电热清蜡法是把热电缆随油管下入井筒中或电热清蜡法是把热电缆随油管下入井筒中或采用电加热抽油杆采用电加热抽油杆，，接通电源后，电缆或电热杆接通电源后，电缆或电热杆放出热量，提高液流和井筒设备的温度，熔化沉放出热量，提高液流和井筒设备的温度，熔化沉积的石蜡，从而达到清防蜡的作用。

积的石蜡，从而达到清防蜡的作用 3 3．热化学清蜡法．热化学清蜡法 为清除井底或井筒附近油层内部沉积的蜡为清除井底或井筒附近油层内部沉积的蜡，，曾曾采用了热化学清蜡方法，它是利用化学反应产生采用了热化学清蜡方法，它是利用化学反应产生的热力学能来清除蜡堵，例如氢氧化钠、铝、镁的热力学能来清除蜡堵，例如氢氧化钠、铝、镁与盐酸作用产生大量的热力学能与盐酸作用产生大量的热力学能 ( (三三) )微生物清蜡微生物清蜡第三节第三节 油井堵水油井堵水 一：油井出水原因、出水危害及油井找水一：油井出水原因、出水危害及油井找水二：油井封堵水二：油井封堵水 油井出水是油田开发中后期遇到的普油井出水是油田开发中后期遇到的普遍现象，特别是水驱油田，油井出水是不遍现象，特别是水驱油田，油井出水是不可避免的现象油层的非均质性以及开发可避免的现象油层的非均质性以及开发方案和开采措施不当等原因，会使水的推方案和开采措施不当等原因，会使水的推进不均匀，造成个别井层过早水淹和油田进不均匀，造成个别井层过早水淹和油田综合含水的迅速上升，降低产量和采收率综合含水的迅速上升，降低产量和采收率。

因此，在油田开发过程中，必须及时注意因此，在油田开发过程中，必须及时注意油井出水动向，利用各种找水方法，确定油井出水动向，利用各种找水方法，确定出水层位，采取相应的堵水措施出水层位，采取相应的堵水措施一：油井出水原因、出水危害及油井找水一：油井出水原因、出水危害及油井找水( (一一) )油井出水的原因油井出水的原因u1 1．注入水及边水．注入水及边水u2 2．底水．底水u3 3．上层水、下层水及夹层水．上层水、下层水及夹层水( (一一) )油井出水的危害油井出水的危害u 油井出水后，使非胶结性油层或胶结疏松的砂油井出水后，使非胶结性油层或胶结疏松的砂岩层受到破坏，造成油井出砂，降低了油井的生岩层受到破坏，造成油井出砂，降低了油井的生产能力；出砂严重的埋死油层，或使油层塌陷，产能力；出砂严重的埋死油层，或使油层塌陷，导致油井停产导致油井停产u 由于油井见水后含水量不断增加，井筒含水比由于油井见水后含水量不断增加，井筒含水比增大，液柱质量也随之增大，减小油井自喷能力，增大，液柱质量也随之增大，减小油井自喷能力，甚至失去自喷能力，迫使油井转成机械采油方式甚至失去自喷能力，迫使油井转成机械采油方式。

u 若油井生产时控制不当，使油井过早见水，将若油井生产时控制不当，使油井过早见水，将会导致在地下形成一些死油区，因此会大大降低会导致在地下形成一些死油区，因此会大大降低油藏的采收率油藏的采收率( (一一) )油井出水的危害油井出水的危害u 油井大量出水，形成注水井与生产井的地下大油井大量出水，形成注水井与生产井的地下大循环，增加了地面注水量，从而相应地增加了循环，增加了地面注水量，从而相应地增加了地面水源、注水设施及电能等的消耗；同时油井地面水源、注水设施及电能等的消耗；同时油井出水也使油气集输和原油脱水工作更加复杂化出水也使油气集输和原油脱水工作更加复杂化u 油井出水后，由于地层水有很强的腐蚀性，油油井出水后，由于地层水有很强的腐蚀性，油井设备及井身结构容易造成破坏，增加了修井作井设备及井身结构容易造成破坏，增加了修井作业任务和难度，缩短油井寿命，增加生产成本，业任务和难度，缩短油井寿命，增加生产成本，降低了油田开发的经济效益降低了油田开发的经济效益( (三三) )油井防水措施油井防水措施 1 1、制定合理的油藏工程方案，合理部署井、制定合理的油藏工程方案，合理部署井网和划分注采系统，建立合理的注、采井工网和划分注采系统，建立合理的注、采井工作制度和采取合适的工程措施以控制油水边界均作制度和采取合适的工程措施以控制油水边界均匀推进。

匀推进 2 2、、提高固井和完井质量，以保证油井的封提高固井和完井质量，以保证油井的封闭条件，防止油层与水层窜通闭条件，防止油层与水层窜通 3 3、加强油水井日常管理、分析，及时调整分、加强油水井日常管理、分析，及时调整分层注采强度，保持均衡开采层注采强度，保持均衡开采( (四四) )油井找水的方法油井找水的方法 找水是指油气井出水后，通过各种方法确定找水是指油气井出水后，通过各种方法确定出水层位和流量的工作出水层位和流量的工作 1 1．综合对比资料判断出水层位．综合对比资料判断出水层位 2 2．水化学分析法．水化学分析法 3 3．根据地球物理资料判断出水层位．根据地球物理资料判断出水层位 1)1)压木塞法压木塞法 4 4．机械法找水．机械法找水 2)2)封隔器找水封隔器找水 5 5．找水仪找水．找水仪找水二：油井封堵水二：油井封堵水( (一一) )封隔器卡封高含水层（机械堵水）封隔器卡封高含水层（机械堵水）( (二二) )油井化学堵水油井化学堵水1 1．非选择性堵水．非选择性堵水 非选择性堵水是指在油井上采用适当的工艺措施非选择性堵水是指在油井上采用适当的工艺措施分隔油水层，并用堵剂堵塞出水层的化学堵水方法。

分隔油水层，并用堵剂堵塞出水层的化学堵水方法 1)1)水泥浆封堵水泥浆封堵 水泥是一种非选择性堵剂，利用它凝固后的不透水泥是一种非选择性堵剂，利用它凝固后的不透水性可实现封堵通常用于打水泥塞封堵下层水，挤水性可实现封堵通常用于打水泥塞封堵下层水，挤入窜槽井段封堵窜槽水，或挤入水层堵水入窜槽井段封堵窜槽水，或挤入水层堵水2 2．选择性堵水．选择性堵水 选择性堵水是指通过油井向生产层注入适当的化选择性堵水是指通过油井向生产层注入适当的化学剂堵塞水层或改变油、水、岩石之间的界面张力，学剂堵塞水层或改变油、水、岩石之间的界面张力，降低油水同层的水相渗透率，而不堵塞油层或对油相降低油水同层的水相渗透率，而不堵塞油层或对油相渗透率影响较小的化学堵水方法渗透率影响较小的化学堵水方法 ( (三三) )底水封堵技术底水封堵技术 为了防止和减少底水锥进而广泛采用的方法是在为了防止和减少底水锥进而广泛采用的方法是在靠近油水界面的上部以一定的工艺措施注人封堵剂，靠近油水界面的上部以一定的工艺措施注人封堵剂，在井底附近形成在井底附近形成“人工隔板人工隔板”，即采用人工隔板法堵，即采用人工隔板法堵水。

所用的封堵剂有树脂、硅酸钙、硅酸溶胶、稠油、水所用的封堵剂有树脂、硅酸钙、硅酸溶胶、稠油、油基水泥等油基水泥等 油井出水原因不同，采取的封堵方法也就不同油井出水原因不同，采取的封堵方法也就不同一般对于外来水，或者水淹后不再准备生产的水淹油一般对于外来水，或者水淹后不再准备生产的水淹油层，在搞清出水层位并有可能与油层封隔开时，采用层，在搞清出水层位并有可能与油层封隔开时，采用非选择性堵水剂非选择性堵水剂( (如水泥、树脂等如水泥、树脂等) )堵死出水层位；不堵死出水层位；不具备与油层封隔开的条件时，采用具有一定选择性的具备与油层封隔开的条件时，采用具有一定选择性的堵水剂堵水剂( (如油基水泥等如油基水泥等) )进行封堵对于同层水进行封堵对于同层水( (边水和边水和注入水注入水) )一般采用选择性堵水剂进行堵水为了控制个一般采用选择性堵水剂进行堵水为了控制个别水淹层的含水，消除合采时的层间干扰，大多采用别水淹层的含水，消除合采时的层间干扰，大多采用封隔器来暂时封住高含水层对于底水，在有条件的封隔器来暂时封住高含水层对于底水，在有条件的情况下则采用在井底附近油水界面处建立隔板，以阻情况下则采用在井底附近油水界面处建立隔板，以阻止底水锥进。

止底水锥进第四节第四节稠油及高凝油开采技术第四节第四节稠油及高凝油开采技术一：一：稠油及高凝油的开采特征稠油及高凝油的开采特征二：二：井筒降粘开采技术井筒降粘开采技术一：油井出水原因、出水危害及油井找水一：油井出水原因、出水危害及油井找水( (一一) )油井出水的原因油井出水的原因u1 1．注入水及边水．注入水及边水u2 2．底水．底水u3 3．上层水、下层水及夹层水．上层水、下层水及夹层水一：稠油及高凝油的开采特征一：稠油及高凝油的开采特征( (一一) )稠油稠油u1 1．稠油的定义及分类标准．稠油的定义及分类标准 稠油，国际上称之为重质油或重油严格地讲，稠油，国际上称之为重质油或重油严格地讲，“稠油稠油”和和“重油重油”是两个不同性质的概念是两个不同性质的概念稠稠油油”是以其粘度高低作为分类标准，而原油粘度的是以其粘度高低作为分类标准，而原油粘度的高低取决于原油中胶质、沥青质及含蜡量的多少；高低取决于原油中胶质、沥青质及含蜡量的多少；“重油重油”则是以原油密度的大小进行分类，而原油则是以原油密度的大小进行分类，而原油密度的大小往往取决于其金属、机械混合物及硫含密度的大小往往取决于其金属、机械混合物及硫含量的多少。

尽管一般原油的粘度与密度之间存在着量的多少尽管一般原油的粘度与密度之间存在着一定的关系，即原油密度大，其粘度也高，但也有一定的关系，即原油密度大，其粘度也高，但也有相当部分油藏的原油密度大，粘度值却低，或者原相当部分油藏的原油密度大，粘度值却低，或者原油粘度高，而密度小因此不能把油粘度高，而密度小因此不能把“稠油稠油”和和“重重油油”两个概念完全等同起来两个概念完全等同起来u1 1．稠油的定义及分类标准．稠油的定义及分类标准(1)(1)稠油的特点稠油的特点(1)(1)粘度高、密度大、流动性差粘度高、密度大、流动性差2)(2)稠油的粘度对温度敏感稠油的粘度对温度敏感3)(3)稠油中轻质组分含量低，稠油中轻质组分含量低， 而胶质、沥青质含量高而胶质、沥青质含量高( (二二) )高凝油的基本特点高凝油的基本特点 高凝油是指蜡含量高高凝油是指蜡含量高、、凝固点高的原油凝固点是指凝固点高的原油凝固点是指在一定条件下原油失去流动性时的最高温度在开发过程在一定条件下原油失去流动性时的最高温度在开发过程中，当原油温度低于凝固点时，原油中的某些重质组分中，当原油温度低于凝固点时，原油中的某些重质组分( (如如石蜡石蜡) )凝固、析出，并沉积到油层岩石颗粒、抽油设备或管凝固、析出，并沉积到油层岩石颗粒、抽油设备或管线上，造成油层渗流阻力剧增，或抽油设备正常工作困难。

线上，造成油层渗流阻力剧增，或抽油设备正常工作困难到目前为止，高凝油尚无统一的划分标准，我国某些油田到目前为止，高凝油尚无统一的划分标准，我国某些油田有自己的地区性划分方法，例如有的油田将凝固点大于有自己的地区性划分方法，例如有的油田将凝固点大于40"C40"C，含蜡量超过，含蜡量超过3535％的原油定为高凝油％的原油定为高凝油 我国大多数高凝油油藏埋藏较深，在油藏温度和压力我国大多数高凝油油藏埋藏较深，在油藏温度和压力条件下具有较好的流动性，使原油可以从油层流入井筒条件下具有较好的流动性，使原油可以从油层流入井筒原油在沿井筒向上流动的过程中，由于压力和温度的降低，原油在沿井筒向上流动的过程中，由于压力和温度的降低，当油流温度低于所含蜡的初始结晶温度以后，大量析出蜡当油流温度低于所含蜡的初始结晶温度以后，大量析出蜡晶并聚集，使原油逐渐失去流动性，最终堵塞管线，导致晶并聚集，使原油逐渐失去流动性，最终堵塞管线，导致自喷井停喷或抽油井无法正常生产因此，高凝油开采的自喷井停喷或抽油井无法正常生产因此，高凝油开采的关键在于提高井筒中关键在于提高井筒中流体的温度流体的温度( (二二) )井筒热力降粘技术井筒热力降粘技术 井筒热力降粘技术是利用高凝油、稠油的流动性对温井筒热力降粘技术是利用高凝油、稠油的流动性对温度敏感这一特点，通过提高井筒流体的温度，使井筒流体度敏感这一特点，通过提高井筒流体的温度，使井筒流体粘度降低的工艺技术。

目前常用的井筒热力降粘技术，根粘度降低的工艺技术目前常用的井筒热力降粘技术，根据其加热介据其加热介质可分为两大类：即热流体循环加热降粘技术和电加热降质可分为两大类：即热流体循环加热降粘技术和电加热降粘技术 1 1．热流体循环加热降粘技术．热流体循环加热降粘技术 热流体循环加热降粘技术应用地面泵组，将高于井筒热流体循环加热降粘技术应用地面泵组，将高于井筒生产流体温度的油或水等热流体，以一定的流量通过井下生产流体温度的油或水等热流体，以一定的流量通过井下特殊管柱注入井筒中建立循环通道，以加热井筒生产流体，特殊管柱注入井筒中建立循环通道，以加热井筒生产流体，从而达到从而达到提高井筒生产流体的温度、降低粘度、改善其流动性目的提高井筒生产流体的温度、降低粘度、改善其流动性目的的工艺技术根据井下管的工艺技术根据井下管( (杆杆) )柱结构的不同，主要分为以柱结构的不同，主要分为以下四种形式：下四种形式：(1)(1)开式热流体循环工艺开式热流体循环工艺 开式热流体开式热流体反循环工艺是油反循环工艺是油井产出的流体或井产出的流体或地面其他来源的地面其他来源的流体经过加热后，流体经过加热后，以一定的流量通以一定的流量通过油套环形空间过油套环形空间注入井筒中，加注入井筒中，加热井筒生产流体热井筒生产流体及油管、套管和及油管、套管和地层，然后在泵地层，然后在泵下或泵上的某一下或泵上的某一深度上进人油管深度上进人油管并与生产流体混并与生产流体混合后一起采到地合后一起采到地面。

面(2)(2)闭式热流体循环工艺闭式热流体循环工艺(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 空心抽油杆开式空心抽油杆开式热流体循环工艺装置热流体循环工艺装置及流程如图及流程如图8 8—3232所示地面热流体经地面立地面热流体经地面立管、胶管、悬接器进管、胶管、悬接器进入空心抽油杆，在其入空心抽油杆，在其杆底部经掺水单流阀杆底部经掺水单流阀进入油管和空心抽油进入油管和空心抽油杆环形空间与泵抽出杆环形空间与泵抽出的流体混合在一起返的流体混合在一起返到井口(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工艺 空心抽油杆闭式空心抽油杆闭式热流体循环工艺的井热流体循环工艺的井下管柱结构如图下管柱结构如图8 8—33(b)33(b)所示油层流体所示油层流体进人进人油管后，经特定的换油管后，经特定的换向设备进入空心抽油向设备进入空心抽油杆流向地面，而热流杆流向地面，而热流体由杆与油管的环形体由杆与油管的环形空间进入井筒，然后空间进入井筒，然后由油套环形空间返回由油套环形空间返回地面2 2．电加热降粘技术．电加热降粘技术 1) 1)电热空心抽油杆采油工艺电热空心抽油杆采油工艺 其工作原理是：其工作原理是：三相交流电经过控制三相交流电经过控制柜的调节，变成单相柜的调节，变成单相交流电，与抽油杆内交流电，与抽油杆内部的电缆相连，通过部的电缆相连，通过空心抽油杆底部的终空心抽油杆底部的终端器构成回路，在电端器构成回路，在电缆线和杆体上形成集缆线和杆体上形成集肤效应肤效应( (空心抽油杆外空心抽油杆外径电压为零径电压为零) )使空心抽使空心抽油杆发热，通过传热油杆发热，通过传热提高井筒生产流体的提高井筒生产流体的温度，降低粘度，改温度，降低粘度，改善其流动性。

善其流动性 2)2)伴热电缆采油工艺伴热电缆采油工艺 井下自控温电缆井下自控温电缆的内部有两根相距约的内部有两根相距约为为10mm10mm的平行导线，的平行导线，两导线间有一半导电两导线间有一半导电的塑料层，为发热元的塑料层，为发热元件电流由一根导线件电流由一根导线流经半导电塑料至另流经半导电塑料至另一根导线，半导电塑一根导线，半导电塑料因而发热由于该料因而发热由于该半导电塑料有热胀冷半导电塑料有热胀冷缩的特性，从而改变缩的特性，从而改变其电阻，造成随温度其电阻，造成随温度不同半导电塑料通过不同半导电塑料通过电流大小就会发生变电流大小就会发生变化化，，导致自动控制发导致自动控制发热量热量第五节提高采收率的油层热处及第五节提高采收率的油层热处及 微生物采油新技术简介微生物采油新技术简介一：一：热处理油层采油法热处理油层采油法二：二：微生物采油微生物采油一：热处理采油法一：热处理采油法u热处理油层采油法是指利用热能加热油藏，降热处理油层采油法是指利用热能加热油藏，降低原油粘度，将原油从地下采出的一种方法低原油粘度，将原油从地下采出的一种方法u基本原理是通过加热使原油粘度大大降低，改基本原理是通过加热使原油粘度大大降低，改善流度比，提高波及系数；热能还会使原油膨胀，善流度比，提高波及系数；热能还会使原油膨胀，增加原油从油藏排出的动力。

此外，热能对原油增加原油从油藏排出的动力此外，热能对原油有蒸发甚至蒸馏的作用，蒸馏出的轻质馏分和前有蒸发甚至蒸馏的作用，蒸馏出的轻质馏分和前面较冷的地层接触时会凝析下来，在前沿形成一面较冷的地层接触时会凝析下来，在前沿形成一混相带，从而具有某种混相作用混相带，从而具有某种混相作用一：热处理采油法一：热处理采油法( (一一) )蒸汽吞吐采油蒸汽吞吐采油u蒸汽吞吐就是将一定量的高温高压饱和蒸汽注蒸汽吞吐就是将一定量的高温高压饱和蒸汽注入油井入油井( (吞吞) )，关井数天，关井数天( (焖井焖井) )，加热油层及其原，加热油层及其原油，然后开井回采油，然后开井回采( (吐吐) )的循环采油方法的循环采油方法u蒸汽吞吐方法的优点是一次投资少、工艺技术蒸汽吞吐方法的优点是一次投资少、工艺技术简单、增产快、经济效益好，对于普通稠油及特简单、增产快、经济效益好，对于普通稠油及特稠油油藏，蒸汽吞吐几乎没有任何技术、经济上稠油油藏，蒸汽吞吐几乎没有任何技术、经济上的风险，因此这种方法已广泛应用于稠油开采的风险，因此这种方法已广泛应用于稠油开采热处理油层采油包括热处理油层采油包括蒸汽吞吐蒸汽吞吐、、蒸汽驱蒸汽驱和和火烧油层火烧油层u蒸汽吞吐的增产效果取决于许多因素，如蒸汽吞吐的增产效果取决于许多因素，如地质地质条件条件( (油层压力、渗透率、原油粘度及饱和度、油层压力、渗透率、原油粘度及饱和度、油层厚度及有无边底水等油层厚度及有无边底水等) )和和施工参数施工参数( (如注气压如注气压力、焖井时间、蒸汽干度、注气速度等力、焖井时间、蒸汽干度、注气速度等) )1 1．蒸汽吞吐开采过程．蒸汽吞吐开采过程1)1)注汽阶段注汽阶段 注汽阶段是油层吞人蒸汽的过程。

根据设计要求注汽阶段是油层吞人蒸汽的过程根据设计要求的施工参数的施工参数( (注入压力、注汽速度、蒸汽干度、周期注入压力、注汽速度、蒸汽干度、周期注汽量注汽量) )，把高温高压饱和蒸汽注入油层注入蒸汽，把高温高压饱和蒸汽注入油层注入蒸汽优先进人高渗透带，而且由于蒸汽与油藏流体的密度优先进人高渗透带，而且由于蒸汽与油藏流体的密度差，蒸汽占据油层的上部油层内的温度分布并不均差，蒸汽占据油层的上部油层内的温度分布并不均匀，靠近井眼处的地层及油层的上部温度相对较高，匀，靠近井眼处的地层及油层的上部温度相对较高，随着注汽过程的进行，被蒸汽加热的区域越来越大随着注汽过程的进行，被蒸汽加热的区域越来越大当注入蒸汽量达到设计的周期蒸汽注入量时，油层平当注入蒸汽量达到设计的周期蒸汽注入量时，油层平均温度达到最高均温度达到最高 蒸汽吞吐采油过程可以分为三个阶段，即蒸汽吞吐采油过程可以分为三个阶段，即注汽阶注汽阶段段( (吞蒸汽吞蒸汽) )、、关井阶段关井阶段( (焖井焖井) )和和回采阶段回采阶段( (吐蒸汽吐蒸汽) )2)2)关井阶段关井阶段 注完所设计的蒸汽量后，停止注汽，关井，也叫注完所设计的蒸汽量后，停止注汽，关井，也叫焖井。

焖井的时间一般为焖井焖井的时间一般为2 2～～7d7d焖井的目的在于：焖井的目的在于： (1) (1)使注入近井地带的蒸汽尽可能地扩散到油层深使注入近井地带的蒸汽尽可能地扩散到油层深部，加热那里的原油部，加热那里的原油 (2)(2)腾出时间准备回采条件，如下泵等腾出时间准备回采条件，如下泵等 (1) (1)使注入近井地带的蒸汽尽可能地扩散到油层深使注入近井地带的蒸汽尽可能地扩散到油层深部，加热那里的原油部，加热那里的原油 (2)(2)腾出时间准备回采条件，如下泵等腾出时间准备回采条件，如下泵等3)3)回采阶段回采阶段 油井注完蒸汽关井达到设计的焖井时间后，开油井注完蒸汽关井达到设计的焖井时间后，开井生产进入回采阶段在回采阶段，由于油层压力井生产进入回采阶段在回采阶段，由于油层压力较高，一般油井能够自喷生产较高，一般油井能够自喷生产( (尤其是首轮蒸汽吞吐尤其是首轮蒸汽吞吐) )，装上较大的油嘴以防止油层出砂，开井生产最初，装上较大的油嘴以防止油层出砂，开井生产最初几天，通常是含水率很高，有的甚至全是热水，但几天，通常是含水率很高，有的甚至全是热水，但很快出现产油峰值，其产量为常规产量的几十倍。

很快出现产油峰值，其产量为常规产量的几十倍当油井不能自喷时，立即下泵生产当油井不能自喷时，立即下泵生产2 2．蒸汽吞吐机理．蒸汽吞吐机理1)1)原有降粘原有降粘2)2)地层能量增加地层能量增加3)3)清除井筒附近地层堵塞清除井筒附近地层堵塞4)4)相渗透率与润湿性改变相渗透率与润湿性改变( (二二) )蒸汽驱采油蒸汽驱采油u 在蒸汽吞吐开采稠油方法中，吞吐只能采出油在蒸汽吞吐开采稠油方法中，吞吐只能采出油井井筒附近地层中的原油，而井间仍有大量的稠井井筒附近地层中的原油，而井间仍有大量的稠油未能采出，其采收率仅为油未能采出，其采收率仅为1010％～％～2020％蒸汽吞％蒸汽吞吐后进行蒸汽驱开采，可以使一部分井间地层中吐后进行蒸汽驱开采，可以使一部分井间地层中的原油采出地面，稠油的采收率可进一步提高的原油采出地面，稠油的采收率可进一步提高2020％～％～3030％因此，蒸汽驱是接替蒸汽吞吐的一种％因此，蒸汽驱是接替蒸汽吞吐的一种稠油开采方法与蒸汽吞吐相比，尽管蒸汽驱可稠油开采方法与蒸汽吞吐相比，尽管蒸汽驱可以大幅度提高稠油油藏的采收率，但该方法消耗以大幅度提高稠油油藏的采收率，但该方法消耗的热能多、投资大、技术复杂程度高、风险大。

的热能多、投资大、技术复杂程度高、风险大因此，目前蒸汽驱的产量要比蒸汽吞吐的产量小因此，目前蒸汽驱的产量要比蒸汽吞吐的产量小u 蒸汽驱是指蒸汽从注入井进入油层，蒸汽穿过蒸汽驱是指蒸汽从注入井进入油层，蒸汽穿过整个油层，加热油层及原油，使原油粘度降低，整个油层，加热油层及原油，使原油粘度降低，把原油推向生产井而采出地面把原油推向生产井而采出地面1 1．蒸汽驱过程．蒸汽驱过程(1)(1)蒸汽及部分冷凝水带蒸汽及部分冷凝水带 蒸汽驱开采过程中，从注入井注入的热蒸汽加热蒸汽驱开采过程中，从注入井注入的热蒸汽加热原油并把它驱向生产井由注入井到生产井的过程中，原油并把它驱向生产井由注入井到生产井的过程中，形成了几个温度不同的区：蒸汽区及部分凝结水区、形成了几个温度不同的区：蒸汽区及部分凝结水区、热水区、热油带和原始油带热水区、热油带和原始油带2)(2)热水带 (3 3) )蒸汽及部分冷凝水带蒸汽及部分冷凝水带2 2．蒸汽驱的机理．蒸汽驱的机理(1)(1)降粘作用降粘作用(2(2热膨胀作用热膨胀作用( (3 3) )蒸汽蒸汽蒸馏作用蒸馏作用 (4 4) )溶解气驱作用溶解气驱作用。

(5 5) ) 溶剂抽提作用溶剂抽提作用( (油相混相作用、溶剂萃取作用油相混相作用、溶剂萃取作用) )( (6 6) ) 重力分离作用重力分离作用( (7 7) ) 高温对相对渗透率的影响高温对相对渗透率的影响( (三三) )火烧油层采油火烧油层采油 火烧油层是向油层注入空气火烧油层是向油层注入空气( (或氧气或氧气) )，通过，通过原油的自燃或人工点火，使地层部分原油就地燃原油的自燃或人工点火，使地层部分原油就地燃烧，利用燃烧前缘推动原油的热采方法烧，利用燃烧前缘推动原油的热采方法 1 1．火烧油层的采油机理．火烧油层的采油机理 1 1．火烧油层的．火烧油层的采油方法采油方法 （（1 1）正向燃烧）正向燃烧。