采油工程方案设计综述.ppt

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1、采油工程方案设计学习要求：学习要求：l 掌握油田开发与开采动态分析、工艺方式选择设计与评价、采油工程方案的研究与编制等。l 掌握采油工程所涉及的各项工艺技术及其相关关系；l 掌握采油工程方案的构成、设计原则与设计方法；l 了解采油工程发展动向。采油工程方案设计油田开发总体建设方案：第一章 总 论采油工程的任务：通过生产井和注水井采取一系列工程技术措施作用于油藏，使油气畅流入井，并经济有效地举升至地面进行分离和计量等。采油工程的主要目标：经济、有效地将深埋于地下的原油开采至地面。第一章 总 论为采油工程方案的实施提供辅助设施建设及作业规划。为方案决策和实施提供依据。采油工程方案设计编写规范SY/

2、T6081-94标准方案设计的主体内容。方案的总论，是针对具体油田的情况确定油田采油工程方案编制的指导思想。采油工程方案设计的依据。直接关系到油井产能，贯穿于油田开发的全过程，涉及到采油工艺技术的各个方面。采油工程方案基本构成油气田开发过程中的环境保护研究第一章 总 论第二章 采油工程方案设计的基础资料准备2.1 油田地质基础资料 油藏是采油工程措施的实施对象，在进行采油工程方案设计时，必须获取油田地质资料，从采油工程的角度加以分析，提出油藏地质对采油工程的特殊要求，确定采油工程方案设计所需的地质依据。油田地质资料主要包括：(1)地质构造特征(2)地层划分及岩性特征(3)储层特征(4)油藏类型

3、和油、气、水分布(5)储层裂缝及地应力研究成果等2.2 油藏工程基础资料 分析油藏工程研究成果，明确油藏工程设计指标，是采油工程方案设计的重要内容和设计基础。油藏工程资料主要包括：(1)油藏流体的组成及性质(2)油藏压力与温度(3)储层岩石渗流特征(4)储层敏感性分析(5)试油、试采成果及试井资料解释结果(6)油藏类型和驱动方式(7)油田开发层系和开发方式及井网布署(8)油井产能分布及其变化的预测结果(9)油田开发指标预测结果等第二章 采油工程方案设计的基础资料准备2.3 采油工程基础资料(1)储层敏感性：速敏、水敏、酸敏、碱敏、盐敏(2)储层地应力分布第二章 采油工程方案设计的基础资料准备第

4、三章 完井工程设计（1）完井方式选择（2）打开油层及固井要求（3）生产管柱尺寸确定（4）生产套管设计（5）完井工艺方案设计（6）投产措施（7）完井要求及实施建议完井工程设计的内容 完井方式是指油层与井筒的连通方式。合理的完井方式要求满足油、气层和井筒之间保持最佳的连通条件，油、气层所受的损害最小。3.1 完井方式 目前最常见的完井方式有裸眼完井、射孔完井、衬管完井、砾石充填完井等。不同的完井方式有各自的适用条件和局限性，只有根据油气藏类型、储层特性和油田不同开发时期的工艺技术要求，选择合理的完井方式，才能有效地开发油气田。延长油气井寿命发挥油层潜力满足工艺技术措施要求为井下作业创造良好的条件第

5、三章 完井工程设计先期裸眼完井示意图 复合型完井方式示意图 后期裸眼完井示意图(1)裸眼完井方式第三章 完井工程设计(2)射孔完井方式套管射孔完井优点：a.可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰；b.可避开夹层水、底水和气顶，避开夹层的坍塌；c.具备实施分层注、采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。c.对固井质量要求高，水泥浆可能损害油气层。缺点：a.出油面积小、完善程度较差；b.对井深和射孔深度要求严格；第三章 完井工程设计(2)射孔完井方式尾管射孔完井b.减少套管重量和固井水泥的用量，从而降低完井成本。优点：a.可以采用与油层相配伍的钻井液以平衡压力、欠平衡压力的方法打开油

6、层，有利于保护油层；第三章 完井工程设计 常用的射孔液有无固相清洁盐水射孔液、聚合物射孔液、油基射孔液、酸基射孔液、乳化液射孔液等。(3)割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式有两种完井工序。井下衬管损坏后无法修理或更换油层不会遭受固井水泥浆的损害；可采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术打开油层；当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。第三章 完井工程设计(4)砾石充填完井方式 对于胶结疏松出砂严重的地层，为了防砂和保护生产层一般应采用砾石充填完井方式。充填砾石的方法可分为直接充填和预制充填（双层筛管间加砾石后下入井中）两种；又可分为裸眼砾石充填和套管内砾石充填。第三章 完井工程

7、设计第三章 完井工程设计3.2 油管及套管尺寸选择 编制采油工程方案必须重点讨论油、水、气井采出和注入时各种工艺要求的油管尺寸，综合各方面因素，确保各种采油工艺措施的实施，最后确定生产套管尺寸。第三章 完井工程设计3.3 射孔工艺(1)影响油井射孔井产能的因素分析：孔深、孔密、孔径、相位角、伤害程度、伤害深度、压实程度、压实厚度及非均质性等。实际油井射孔设计中，必须分析上述各因素对油井射孔后产能的影响，建立各因素与油井产能的相关关系，为油井射孔工艺参数的设计提供依据。根据油藏和流体特性、地层损害状况、套管程序和油田生产条件，选择恰当的射孔方式。用高密度的射孔液高于地层压力的射孔为正压射孔。将井

8、筒液面降低到一定深度，形成低于地层压力，建立适当的负压的射孔称为负压射孔。(2)射孔方式选择第三章 完井工程设计第三章 完井工程设计（3）射孔负压设计 负压值是设计的关键。一方面负压使孔眼的破碎压实带的细小颗粒冲刷出来，使井眼清洁，满足这个要求的负压称为最小负压；另一方面该值不能超过某个值以免造成地层出砂、垮塌、套管挤毁或封隔器失效等问题，对应这个临界值称为最大负压。合理射孔负压选择应当是既高于最小负压值又不超过最大负压值。第四章 注水工程方案设计(1)注入水水源选择与水质要求(2)注水系统压力、温度分析(3)油藏工程方案中对注水要求的工艺可行性分析(4)注水管柱设计(5)注水井投（转）注措施

9、及要求(6)注水井增注及调剖措施(7)注水井日常管理要求(8)注水工艺方案总结及实施建议4.1 注水工程方案设计的主要内容第四章 注水工程方案设计 对油田注入水除要求水源供水量稳定、取水方便、经济合理外，其水质还必须符合以下基本要求：1）水质稳定，与油层流体相混不产生沉淀；2）水注入地层后不使粘土矿物产生水化膨胀或剥离运移；3）悬浮物符合水质标准要求，以防堵塞注水井渗滤面及渗流孔道；4）对注水管网和设施腐蚀性小。4.2 注入水水源选择与水质要求 编制注水工艺方案，首先应根据研究油藏工程方案对注水的要求进行综合分析。必须根据储层的润湿性、孔隙结构和非均质状况等资料，优化注入水的水质。第四章 注水

10、工程方案设计4.2 注水系统压力、温度分析1)1)注水井吸水能力预测 注水井吸水能力预测 利用试注指示曲线确定吸水能力 利用渗流力学简化方法确定吸水能力 水力压裂井的最大注水量计算2)2)注水井温度分析 注水井温度分析注水井井底温度采用Ramey的热传导方程计算井底温度应高于原油析蜡温度或凝固点温度。第四章 注水工程方案设计4.4注水管柱设计注水管柱强度设计主要是进行抗内压和抗拉极限载荷校核计算。注水管柱设计注水管柱结构设计是根据油藏工程方案的注水要求，确定注水井合注或分注管柱及管柱的组成。包括管柱在不同腐蚀条件下的极限内压、抗拉极限载荷和组合管柱的安全系数计算等。在深井中还应根据鲁宾斯基理论

11、计算管柱的活塞效应、螺曲效应、鼓胀效应和温差效应，从而进行全面的强度分析和校核。第四章 注水工程方案设计4.5 注水井试注及投注1)排液 2)洗井 3)试注4.6 注水井增注及调剖措施4.7 注水井日常管理要求4.8注水工艺方案总结及实施建议第五章 采油方式确定 采油方式是任何油田贯穿其开发全过程的基本生产技术，各种采油方式有各自的工作原理、举升能力和对油井开采条件的适应性。采油方式的选择与油藏地质特点、油田开发动态、油井生产能力以及地面环境等密切相关，它直接影响原油产量和油田开发效果。因此，采油方式的优选及工艺方案设计在采油工程方案中占有重要地位。第五章 采油方式确定5.1 采油方式选择的主

12、要内容采油方式优选与工艺方案设计框架第五章 采油方式确定5.2 油井产能计算与分析油井流入动态曲线（IPR曲线）：表示产量与井底流压关系的曲线，简称IPR曲线。油井流入动态：油井产量与井底流动压力的关系。它反映了油藏向井的供油能力，反映油藏压力、油层物性、流体物性、完井质量等对油层渗流规律的影响，是采油工程与油藏工程的衔接点。通过油井流入动态研究为油藏工程提供检验资料；为采油工程的下一步工作提供依据；检查钻井、固井、完井和各项工艺措施等技术水平的优劣。第五章 采油方式确定5.2 油井产能计算与分析采油(液)指数：油井流入动态曲线斜率的负倒数。反映油层性质、厚度、流体物性、完井条件及泄油面积等与

13、产量之间关系的综合指标。第五章 采油方式确定5.2 油井产能计算与分析油井流入动态研究主要有三种途径：基于Vogel、Fetkovich、Petrobras方法的完善。建立不同类型油藏和井底条件的渗流模型。利用单井流入动态的油藏数值模拟技术。第五章 采油方式确定5.3井筒多相流理论与计算第一类划分方法泡状流弹状流或团状流层状流波状流段塞流或冲击流环状流雾状流第二类划分方法分散流间歇流分离流分离流间歇流分离流分散流两类划分结果的对应关系较为直观便于进行数学处理第五章 采油方式确定5.4 自喷井生产系统分析完整的自喷井生产系统的压力损失示意图油藏中的压力损失穿过井壁(射孔孔眼、污染区)的压力损失穿

14、过井下节流器的压力损失穿过井下安全阀的压力损失穿过地面油嘴的压力损失地面出油管线的压力损失地面管线总压力损失，包括 和油管总压力损失，包括 和 油藏压力井底流压油 压回 压套 压第五章 采油方式确定5.4 自喷井生产系统分析产量预测求解点在井底的解节点（井底）流入曲线：油藏中流动的IPR曲线；节点（井底）流出曲线：以分离器压力为起点通过水平或倾斜管流计算得井口油压，再通过井筒多相流计算得油管入口压力与流量的关系曲线。交点：在所给条件下可获得的油井产量及相应的井底流压。第五章 采油方式确定5.4 自喷井生产系统分析停喷压力预测 油井生产过程中，Pr连续下降，相应的油管曲线要向横轴方向移动，若要求

15、油压大于一定值生产，则在纵轴上沿油压值点做水平线，若水平线与油管曲线不相交，则表明油井不能自喷生产。停喷压力预测第五章 采油方式确定5.5 人工举升适应性评价第五章 采油方式确定5.5 人工举升适应性评价第五章 采油方式确定5.5 人工举升适应性评价 除了表中指标外，还可以进行各种采油方式对排量、下泵深度、原油粘度、含砂、含蜡、气油比、腐蚀、结垢、检泵作业、占地大小、故障诊断等指标的对比分析。美国推荐的采油方式适应性图版第五章 采油方式确定5.5 人工举升适应性评价Blais等(1986)提出的柱塞气举、有杆泵、气举和电潜泵举升最佳使用范围 第五章 采油方式确定5.5 人工举升适应性评价Bla

16、is等(1986)提出的水力活塞泵和水力射流泵举升最佳使用范围 第五章 采油方式确定5.6 油井生产系统动态模拟 抽油井生产动态模拟器模拟的是油层井筒机、杆、泵所组成的有杆泵井的生产系统，是在选定不同机型的条件下，以泵口处为系统的求解点。采用系统分析方法，求解不同产液指数的油井在不同含水阶段的最大可能产量及其相应的抽汲参数。有杆抽油井生产动态模拟 第五章 采油方式确定5.6 油井生产系统动态模拟电潜泵井生产动态模拟 电潜泵井生产动态模拟器所模拟的是由油层、井筒和井下电潜泵机组所组成的生产系统。第五章 采油方式确定5.6 油井生产系统动态模拟气举井生产动态模拟 计算模型主要包括注气点静气柱压力和

17、环空气体流动压力分布计算 气举井生产动态模拟器所模拟的是由油层、井筒和注气系统所组成的油井生产系统。采用在给定井口回压条件下，以注气点为求解点，可确定出使油井所能获得最大可能产量是的注气点深度、注入气液比、注气量及井口注入压力，并计算功率、效率及能耗等指标。第六章 采油工程常用开采技术6.1 解堵工艺设计6.2 清防蜡工艺设计6.3 堵水与调剖工艺设计6.4 清防垢工艺设计6.5 防腐工艺设计6.6 油田生产动态监测第六章 采油工程常用开采技术6.1 解堵工艺设计第六章 采油工程常用开采技术6.1 解堵工艺设计第六章 采油工程常用开采技术6.1 解堵工艺设计解堵方法：主要解堵方法特点对比第六章

18、 采油工程常用开采技术6.2 清防蜡工艺设计(一)油井结蜡的过程（1）当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶形式从原油中析出；（2）温度、压力继续降低和气体析出，结晶析出的蜡聚集长大形成蜡晶体；（3）蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上。蜡的初始结晶温度或析蜡点：当温度降低到某一值时，原油中溶解的蜡便开始析出，蜡开始析出的温度。第六章 采油工程常用开采技术6.2 清防蜡工艺设计二、油井防蜡方法（1）阻止蜡晶的析出：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)，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。（2）抑制石蜡结晶的聚集：在石蜡结晶已析出的情况下，控制蜡晶长大和聚集的过程。如

19、在含蜡原油中加入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。（3）创造不利于石蜡沉积的条件：如提高表面光滑度、改善表面润湿性、提高井筒流体速度等。第六章 采油工程常用开采技术6.2 清防蜡工艺设计三、油井清蜡方法(1)机械清蜡常用的工具主要有刮蜡片和清蜡钻头等。(2)热力清蜡热流体循环清蜡法电热清蜡法热化学清蜡法第六章 采油工程常用开采技术6.3 堵水与调剖工艺设计 油井出水按其来源可分为注入水、边水、底水及上、下层水和夹层水。根据油藏特点和油井出水状况，油井采用的堵水方法可分为机械堵水和化学堵水。机械堵水是用封隔器将出水层位在井筒内卡开，阻止地层水流入井内。这种方

20、法一般适用于控制个别水淹层的产水，消除合采时的干扰。对于有多个水层或油水同出层的油井不宜采用机械卡堵水的方式堵水。第六章 采油工程常用开采技术6.3 堵水与调剖工艺设计 化学堵水技术是用化学剂控制油气井出水量和封堵出水层的方法。根据化学剂对油层和水层的堵塞作用，化学堵水可分为非选择性堵水和选择性堵水。非选择性堵水是指在油井上采用适当的工艺措施分隔油水层，并用堵剂堵塞出水层的化学堵水方法，非选择性堵剂主要包括水泥浆、合成树脂和硅酸钙等。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，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的较小的化学堵水方

21、法。选择性堵剂主要包括部分水解聚丙烯酰胺、泡沫、松香酸钠（用于地层水中钙、镁离子含量较大的油井堵水）以及活性稠油等。第六章 采油工程常用开采技术6.3 堵水与调剖工艺设计注水井调剖 为了调整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系数，改善水驱效果，向地层中的高渗透层注入化学药剂，药剂凝固或膨胀后，降低油层的渗透率，迫使注入水增加对低含水部位的驱油作用的工艺措施。(一)单液法(二)双液法第六章 采油工程常用开采技术6.4 清防垢工艺设计1）化学防垢a.无机磷酸盐防垢剂。使用条件为4050，pH值7.0 7.5b.聚合物防垢剂。水中不水解，不会产生沉淀，不受温度等条件限制c.有机磷防垢剂。一种高效防垢

22、剂，与其他防垢剂复配使用具有协同效应（复配防垢剂的防垢效果大大高于配方中单一防垢剂的防垢效果的简单叠加）常用的方法有化学方法、物理方法和机械方法第六章 采油工程常用开采技术6.4 清防垢工艺设计（3）机械清垢 应用特殊工具或设备对积垢进行高压水射流，钻、铲、刮、捣碎等处理，清除设备和管线中的积垢。（2）磁防垢 磁场可以阻止水垢的生成和聚集。油田应用主要有注入水防垢；集油管线及输油泵磁防垢；油管、深井泵和电泵磁防垢。第六章 采油工程常用开采技术6.5 防腐工艺设计1）电偶腐蚀2)电化学腐蚀3)化学腐蚀4)细菌腐蚀(厌氧菌腐蚀)保护阴极或牺牲阳极防腐化学防腐杀菌第六章 采油工程常用开采技术6.6

23、油田生产动态监测（1）动态试井(稳定、不稳定、干扰、找水流方向)（2）产出剖面测井(产液、产水、压力、温度等分层测试)（3）注入剖面测井(注水、气、汽、聚合物等)（4）工程测井(套管、固井、射孔质量等)（5）作业质量检查测井(水力压裂、改层等)（6）地层参数测井(孔、渗、饱等)（7）地层流体性质测井第七章 低渗透油藏的整体压裂技术低渗透油藏整体压裂改造方案设计概念图第七章 低渗透油藏的整体压裂技术整体压裂优化设计基本内容 1)压前油藏综合评价；2)压裂材料的评价优选；3)整体压裂方案的优化设计；4)水力裂缝的测试诊断；5)压后的效益评价等五项内容。第七章 低渗透油藏的整体压裂技术1)压前油藏综

24、合评价 整体压裂方案设计研究的基础。通过对油藏地质，就地应力场、开发与完井条件的综合分析研究，为方案设计提供必需的油藏背景材料，采集并确认准确可靠的设计参数，为制定方案做好准备，列出不同参数组合的数组，使其能够覆盖油藏的整体特征。2)压裂材料的评价优选压裂液和支撑剂是压裂需要的两项基本材料。对它们评价优选的要求：a.必须与油藏地质条件和流体性质相匹配，最大限度地减少对储层和水力裂缝的伤害；b.必须满足压裂工艺要求；c.必须获得最大的压裂开发效果与效益。第七章 低渗透油藏的整体压裂技术3)整体压裂方案的优化设计 依据上述两项研究结果，进行油藏整体压裂方案的设计工作。将具有一定支撑缝长、导流能力与

25、方位的水力裂缝置予给定的油藏地质条件和开发井网(井网型式、井距、井数与布井方位)之中，借助水力裂缝、油藏和经济模型，使它们达到最佳的优化组合，并提出经努力可以实现的工艺措施，以保证油藏经整体压裂之后能够获得最大的开发和经济效益。对开发井网的优化结果要反馈给油藏工程方案和油田开发方案。第七章 低渗透油藏的整体压裂技术4)水力裂缝诊断 水力裂缝诊断旨在是使用多种测试技术确认方案实施后实际产生的裂缝的几何尺寸、导流能力与裂缝延伸方位与方案设计的符合程度。目的是为评价压裂效益，提高完善方案设计提供依据。5)压后评估 压后评估是检验、分析方案实施后实际产生的效益与方案设计预计结果的符合程度。因此应研究如

26、何以更少投入换取同一效果，或如何以同一投入获得更大的效益。如果方案设计与实际结果相差较大，则必须再次从油藏综合评价出发，逐段逐项找出症结所在，并修正完善。第八章 稠油注蒸汽开采工程设计(二)高凝油的基本特点一、稠油及高凝油开采特征(一)稠油的基本特点(2)稠油的粘度对温度敏感(1)粘度高、密度大、流动性差(3)稠油中轻质组分含量低，而胶质、沥青质含量高高凝油是指蜡含量高、凝固点高的原油。某油井原油粘温曲线凝固点：在一定条件下原油失去流动性时的最高温度。中国稠油分类注 蒸 汽 0.9800 50000 超稠油（天然沥青）注 蒸 汽 0.9500 1000050000 特稠油注 蒸 汽 0.920

27、0 15010000-2常规或注蒸汽 0.9200 50150-1 普通稠油级别 名称开采方式辅助指标相对密度主要指标粘度(mPa.s)稠油分类注：指油层条件下粘度，其它指油层温度下脱气油粘度。在我国，稠油和高凝油分布广、储量大。第八章 稠油注蒸汽开采工程设计 目前提高稠油油藏开发效果、油井举升效率以及解决稠油管输问题主要采取热力、化学和掺轻烃稀释等方法。第八章 稠油注蒸汽开采工程设计注蒸汽处理油层采油方法(蒸汽吞吐和蒸汽驱)通过蒸汽将热能提供给油层岩石和流体，使油层原油粘度大大降低，增加原油的流度；原油受热后发生体积膨胀，可减少最终的残余油饱和度。火烧油层采油方法 通过适当的井网将空气或氧气

28、自井中注入油层，并点燃油层中原油，使其燃烧产生热量。不断注入空气或氧气维持油层燃烧，燃烧前缘的高温不断加热油藏岩石和流体，且使原油蒸馏、裂解，并被驱向生产井的采油方式。第八章 稠油注蒸汽开采工程设计三、井筒降粘技术井筒降粘技术是指通过热力、化学、稀释等措施使得井筒中的流体保持低粘度，从而达到改善井筒流体的流动条件，缓解抽油设备的不适应性，提高稠油及高凝油的开发效果等目的的采油工艺技术。目前常用的井筒降粘技术：化学降粘 掺轻烃或水稀释 热力降粘技术热流体循环加热降粘技术电加热降粘技术第九章 碳酸盐岩油藏酸化处理工艺 酸 酸 洗 洗 基质酸化 基质酸化 压裂酸化 压裂酸化 将少量酸液注入井筒内，清

29、除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及结垢等，并疏通射孔孔眼。在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸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。在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层内形成裂缝，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。第九章 碳酸盐岩油藏酸化处理工艺碳酸盐岩地层主要成分：方解石和白云石目的解除孔隙、裂缝中的堵塞物质，或扩大沟通油气岩层原有的孔隙和裂缝，提高油气层的渗流性。2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO24HCl+MgCa(CO3)2CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2生成物状态：氯化钙、氯化镁全部溶于残酸中。二氧化碳气体大部分呈游离状态

30、的微小气泡，分散在残酸溶液中，有助于残酸溶液从油气层中排出。第九章 碳酸盐岩油藏酸化处理工艺酸化压裂：用酸液作为压裂液，不加支撑剂的压裂。作用原理：(1)靠水力作用形成裂缝；(2)靠酸液的溶蚀作用把裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表面，停泵卸压后，裂缝壁面不能完全闭合，具有较高的导流能力，可达到提高地层渗透性的目的。酸压与水力压裂相比：酸压与水力压裂相比：相同点：基本原理和目的相同。不同点：实现其导流性的方式不同。第十章 防砂技术出 砂 危 害 砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产；出砂使地面和井下设备严重磨蚀、砂卡；冲砂检泵、地面清罐等维修工作量巨增；出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。第十章 防砂技

31、术一、油层出砂原因1.应力状态 钻井前砂岩油层处于应力平衡状态。钻开油层后，井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏，造成井壁附近岩石的应力集中。2.岩石的胶结状态 油层出砂与油层岩石胶结物种类、数量和胶结方式等有着密切的关系。内因砂岩油层的地质条件第十章 防砂技术一、油层出砂原因 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。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。2.射孔密度1.固井质量外因开采因素第十章 防砂技术一、油层出砂原因 流体渗流而产生的对

32、油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳力是疏松油层出砂的重要原因。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。3.油井工作制度外因开采因素第十章 防砂技术二、防砂方法(一)制定合理的开采措施(1)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油井大量出砂(控制生产压差)。对于受生产压差限制而无法满足采油速度的油层，要在采取必要的防砂措施之后提高生产压差。(2)加强出砂层油水井的管理：开、关操作要求平稳；对易出砂的油井应避免强烈抽汲的诱流措施。(3)对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要求慎重。(4)正确选择完井方法和改善完井工艺。第十章 防砂技术(二)采

33、取合理的防砂工艺方法衬管、筛管、滤砂管等防砂机械防砂砾石充填防砂人工胶结砂层人工井壁 化学防砂其它化学防砂法注热空气固砂焦化防砂短期火烧油层固砂降低流速增大油层径向应力 其它压裂防砂第十章 防砂技术三、清砂方法冲砂捞砂常用的清砂方法 通过冲管、油管或油套环空向井底注入高速流体冲散砂堵，由循环上返液体将砂粒带到地面，以解除油水井砂堵的工艺措施，是广泛应用的清砂方法。用钢丝绳向井内下入专门的捞砂工具(捞砂筒)，将井底积存的砂粒捞到地面上来的方法。一般适用于砂堵不严重、井浅、油层压力低或有漏失层等无法建立循环的油井。第十一章 采油工程方案经济评价10.1 基本参数的确定 油田基本参数 作业项目及工作

34、量预测 动态监测工作量预测 作业费用及标准作业井次预测 油田生产指标预测结果表第十一章 采油工程方案经济评价 财务内部收益率 财务净现值和财务净现值率 投资利润率和投资利税率 单位采油（气）成本 投资回收期10.2 分析评价指标的确定第十一章 采油工程方案经济评价10.2 分析评价指标的确定定义：项目在计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。1)财务内部收益率 定义：以项目净收益抵偿全部投资(包括固定资产投资和流动资金)所需要的时间。2)投资回收期(投资返本年限)第十一章 采油工程方案经济评价10.2 分析评价指标的确定 财务净现值是指项目在计算期内各年净现金流量按设定折现率(或规定的

35、基准收益率)贴现的现值之和。财务净现值率指项目净现值与全部投资现值之比，也即单位投资现值的净现值。3)财务净现值和财务净现值率第十一章 采油工程方案经济评价10.2 分析评价指标的确定4)投资利润率及投资利税率 投资利润率指项目生产期内年平均利润总额与总投资的比例。投资利税率则指项目生产期内年平均利税总额与总投资的比例。5)单位采油（气）成本 单位采油（气）成本是指油气田开发投产后，年总采油（气）资金投入量与年采油（气）量的比值。表示生产1t原油（或1m3天然气）所消耗的费用。第十二章 油气田开发过程中的环境保护 大气污染：颗粒污染物(粉尘、烟尘等)、气态污染物(SO2、H2S、CO、CO2、

36、HCl、烃类气体等)。水污染：油、废水、有毒物、微生物、放射性物质等。噪声及微波污染：采油设备噪声、施工作业噪声等以及生产物质中的微波辐射等。固体废物污染：有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性的作业施工废物和生活垃圾等。12.1油气田开发过程中的环境污染问题第十二章 油气田开发过程中的环境保护 物理方法：包括沉淀、筛滤、气浮等，主要去除悬浮状态的污染物，处理技术有离心分离、磁分离、蒸发等。化学方法：包括混凝法、中和法、氧化还原法、电解法、化学沉淀法等。物理化学法：包括反渗透法、吸附法、电渗析法等。生物法：包括活性污泥法、生物膜法、生物氧化法、土地处理法、厌氧消化法等。（1）水污染治理

37、第十二章 油气田开发过程中的环境保护（2）大气污染治理 以水为吸收剂的水吸收法，适用于去除溶于水的有害气体，如HCl、NH3、SO2、NO2、HF等。以碱液为吸收剂的碱吸收法，可净化能与碱发生化学反应的有害气体，如HCl、NH3、SO2、NOx、HF、H2S等。吸收法：分离气体混合物的重要方法。吸附法：当废气中有害物质浓度低、要求净化的程度高、要求回收有害组分、特别是有害组分比较单一时通常采用吸附法处理。常用的吸附剂：粒状活性炭、粉状活性炭、硅胶、活性氧化铝、分子筛等。第十二章 油气田开发过程中的环境保护 燃烧法：适用于净化可燃组分，如有机气体、CO、沥青烟气等，同时还可以回收一定的热量，最终

38、转化为CO2和H2O。除尘法：适用于处理废气中的粉尘，包括重力除尘、惯性力除尘、离心力除尘、洗涤除尘、过滤除尘、电除尘等。第十二章 油气田开发过程中的环境保护 催化氧化法是在催化剂的作用下，用氧化剂将废气中的有害物质氧化，变成无害物质。例如脱除废气中的SO2：催化法：包括催化氧化法和催化还原法。催化还原法：主要用于脱除废气中的NOx，其原理是在催化剂的作用下，用还原剂将废气中的NOx还原成N2 和H2O。第十二章 油气田开发过程中的环境保护 采用高烟筒排放的方法可以使大气污染物按预测浓度有组织地排放到高空，向更广泛的范围扩散、稀释，以减少局部地区的污染，但不能减少有害物排放量。利用自然作用可处理其中部分污染物。高烟筒排放