石油工程系論文-油田開發(fā)生產(chǎn)中的保護(hù)油氣層技術(shù)(編輯修改稿)
2025-06-27 22:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)質(zhì)（如：石蠟、瀝青質(zhì)和乳狀液等）堵塞適用于選擇稠油解堵劑。 采油過程中的保護(hù)油氣層技術(shù)措施① 生產(chǎn)壓差及采油速率的確定根據(jù)油氣層的儲量大小、集中程度、地層能量、壓力高低、滲透性、孔隙度、疏松程度、流體粘度、含氣區(qū)與含水區(qū)的范圍，以及生產(chǎn)中的垂向、水平向距離，通過試井和試采及數(shù)模方案對比，優(yōu)化得出采油工作制度；然后做室內(nèi)和室外礦場評價(jià)，最終確定應(yīng)采用的工作制度。值得強(qiáng)調(diào)的是：若新區(qū)投產(chǎn)，所采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是投產(chǎn)前取得的數(shù)據(jù)；若老區(qū)改造，其數(shù)據(jù)為改造前再認(rèn)識油氣層的數(shù)據(jù)。要充分重視采油過程中損害的“動態(tài)”特點(diǎn)。② 保持油氣層壓力開采保持油氣層在飽和壓力以上開采，可達(dá)到同一產(chǎn)量的油井維持較高的井底壓力，充分延長自噴期，降低生成成本。同時(shí)，保持地層壓力可以延緩或減少原油中溶解氣在采油生產(chǎn)中的逸出時(shí)間，以及減緩油層的出砂趨勢，提高采收率。保持地層壓力開采，可避免氣相的出現(xiàn)和壓力降低引起有機(jī)垢及無機(jī)垢等損害發(fā)生。我國多數(shù)油田采用早期注水開發(fā)以保持油氣層壓力，這對保護(hù)油氣層是十分有利的措施之一。③ 對不同的油氣層采用不同的預(yù)防損害措施每個油氣層巖性和流體都有自身的特點(diǎn)，應(yīng)采取的預(yù)防損害措施也各有不同，不能一概而論。因此，要盡可能地保持油氣層壓力開采避免出現(xiàn)多相流，防止氣鎖和乳化油滴的封堵?lián)p害。當(dāng)油氣層為中、高滲的疏松砂巖時(shí)，應(yīng)正確地選擇完井方法、防砂措施、合理地生產(chǎn)壓差，以減少油氣層損害；對于碳酸巖地層，要盡量避免在采油過程中產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，堵塞孔道。對于中、低滲的稠油層，要盡可能地預(yù)防有機(jī)垢。第三章、 注水中的保護(hù)油層技術(shù)注水損害類型及原因損害類型原因損害程度外來顆粒堵塞懸浮物含量過高****次生顆粒堵塞腐蝕產(chǎn)物、有機(jī)垢、無機(jī)垢**細(xì)菌堵塞細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物***粘土膨脹注入水與地層巖石不配伍（如淡水）****微粒運(yùn)移注水壓力波動、流速過高***膠結(jié)顆粒擴(kuò)散、溶解乳化堵塞/水鎖表面活性劑、粘性流體侵入***潤濕反轉(zhuǎn)表面活性劑**出砂*一、注水損害機(jī)理（1）注入水與地層巖石不配伍 注入水造成粘土礦物水化膨脹、分散運(yùn)移；注水速率太高，引起地層松散微粒分散、運(yùn)移。a、 水敏損害水敏概念及實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹赣蜌鈱又械恼惩恋V物遇淡水后，造成某些粘土礦物就會發(fā)生膨脹、分散、運(yùn)移，從而減小或堵塞地層孔隙和喉道，造成滲透率的降低現(xiàn)象。水敏實(shí)驗(yàn)的目的是了解粘土礦物遇淡水后的膨脹、分散、運(yùn)移過程，找出發(fā)生水敏的條件及水敏引起的油氣層損害程度，為各類工作液的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。（2）原理及評價(jià)指標(biāo)首先用地層水測定巖心的滲透率Kf，然后再用次地層水（地層水濃度為原始地層水濃度的1/2）測定巖心的滲透率，最后用淡水測定巖心的滲透率Kw，從而確定淡水引起巖心中粘土礦物的水化膨脹及造成的損害程度，如圖所示。水敏損害評價(jià)程序如圖所示，評價(jià)指標(biāo)見下表?！魮p害是注入水與地層巖石不配伍的主要表現(xiàn)形式，是注水井地層損害的重要原因之一。——水敏礦物中，蒙脫石、伊/蒙間層、白云母是重要的水敏礦物。——許多砂巖儲層有10%15%的粘土礦物——油田注水初期，注入水多為淺層地下水或淺層水、江湖水，礦化度很低（淡水）。 b、速敏損害速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)（1）速敏概念和實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠蜌鈱拥乃倜粜允侵冈阢@井、測試、試油、采油、增產(chǎn)作業(yè)、注水等作業(yè)或生產(chǎn)過程中，當(dāng)流體在油氣層中流動時(shí)，引起油氣層中微粒運(yùn)移并堵塞喉道造成油氣層滲透率下降的現(xiàn)象。對于特定的油氣層，由油氣層中微粒運(yùn)移造成的損害主要與油氣層中流體的流動速度有關(guān)，因此速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)之目的在于：① 找出由于流速作用導(dǎo)致微粒運(yùn)移從而發(fā)生損害的臨界流速，以及找出由速度敏感引起的油氣層損害程度。② 為以下的水敏、鹽敏、堿敏、酸敏四種實(shí)驗(yàn)及其它的各種損害評價(jià)實(shí)驗(yàn)確定合理的實(shí)驗(yàn)流速提供依據(jù)。一般來說，由速敏實(shí)驗(yàn)求出臨界流速后，因此速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)必須要先于其它實(shí)驗(yàn)。③ 為確定合理的注采速度提供科學(xué)依據(jù)。（2）原理及作法以不同的注入速度向巖心中注入實(shí)驗(yàn)流體，水速敏用地層水，油速敏用油（煤油或?qū)嶋H地層原油），并測定各個注入速度下巖心的滲透率，從注入速度與滲透率的變化關(guān)系上，判斷油氣層巖心對流速的敏感性，并找出滲透率明顯下降的臨界流速。地層水速敏評價(jià)流程如圖所示。如果流量Qi1對應(yīng)的滲透率Ki1，與流量Qi對應(yīng)的滲透率Ki滿足下式：說明已發(fā)生速度敏感，流量Qi1即為臨界流量。速敏程度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見下表。損害程度的計(jì)算見下式：式中，——滲透率變化曲線中各滲透率點(diǎn)中的最大值，； ——滲透率變化曲線中各滲透率點(diǎn)中的最小值，；實(shí)驗(yàn)中要注意的是：對于采油井，要用煤油作為實(shí)驗(yàn)流體，并要求將煤油先經(jīng)過干燥，再用白土除去其中的極性物質(zhì)，然后用G5砂心漏斗過濾。對于注水井，應(yīng)使用經(jīng)過過濾處理的地層水（或模擬地層水）作為實(shí)驗(yàn)流體?！倜舻V物有高嶺石、伊利石、微晶石英等?！倜魮p害程度與注入壓力有關(guān)，還與水敏損害程度有關(guān)。 c、潤濕性變化——油層大部分是中間潤濕或水濕，水濕油層變?yōu)橛蜐窈螅瑵B透率降低40%，采收率也減低?！磺嘘栯x子表面活性劑的濾液、防腐劑、殺菌劑、破乳劑、含瀝青油基液鹽水、含油液體都會改變油層潤濕性。 （2）注入水與地層流體不配伍 沉淀與無機(jī)垢（水型不同、礦化度不同）；有機(jī)垢（溫度下降等）。[ 注入水與地層水不配伍是指注入水與地層水混合后生成沉淀，以及注入水中的溶解氧和細(xì)菌等引起的地層堵塞。a、注入水與地層水混和后生成沉淀——根本原因是注入水與地層水所含難溶離子濃度積大于該化合物的溶度積。 b、溶解氧引起沉淀l 氧化注水設(shè)施，產(chǎn)生Fe(OH) Fe(OH)3沉淀l 有利于好氧菌的繁殖l 使原油中不溶解性烴衍生物增多而析出沉淀c、游離二氧化碳引起沉淀 Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2+H2O 當(dāng)壓力下降時(shí)，PCO2, CO2逸出，平衡向右移動， CaCO3 ，此外， CO2具有腐蝕性。d、細(xì)菌損害在注水系統(tǒng)中存在著硫酸鹽還原菌（SRB)、腐生菌（TGB）和鐵細(xì)菌（IB）等多種微生物，這些細(xì)菌除自身造成地層堵塞外，還存在下列幾種危害：u 增大懸浮物顆粒含量并增大顆粒直徑u 增大總鐵含量u 4Fe+SO42+4H2O FeS+3Fe(OH)2+2OH u 增加硫化物含量，SRB能將SO42還原成二價(jià)硫離子，以硫化物形式存在，加劇設(shè)備腐蝕，堵塞地層。（3）注入水水質(zhì)太差—注入水中機(jī)械雜質(zhì)含量大：堵塞?！⑷胨腥芙庋鹾看螅焊g、結(jié)垢、腐蝕產(chǎn)物、菌體。—含油量大：液阻、乳化堵塞、 水相滲透率下降?！?xì)菌含量大：腐蝕 、腐蝕產(chǎn)物、菌體。a、注入水機(jī)械雜質(zhì)損害a）機(jī)雜種類及大小 m泥砂：，460 mm的 粉砂，60的細(xì)砂 m各種腐蝕產(chǎn)物及垢： Fe2O3,CaCO3, CaSO4,FeS等 m細(xì)菌： SRB 510 mm 、TGB 1030 mm m有機(jī)物： 膠質(zhì)瀝青和石蠟等
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