【正文】 井內(nèi)的較大推力－出砂、坍塌 – 壓差過大－過早出水－形成乳化水滴－增油流粘度、乳化堵塞，降低有效流動能力 ?油層結(jié)垢 －有機(jī)和無機(jī)沉淀－堵塞和結(jié)垢 ?原油脫氣 － 增加流動阻力，氣鎖 ?降低泵效 ?油層出砂 － 由采油速度和砂巖膠結(jié)強(qiáng)度決定 – 出砂原因：砂粒結(jié)強(qiáng)度低，生產(chǎn)速度快，壓差建立過猛 P? P? P?Time Increasing P?二。采油過程中的保護(hù)油氣層技術(shù)措施 1。合理確定采油工作制 －合理的生產(chǎn)壓差 ?防止出砂 ?脫氣和結(jié)垢 2。保持地層壓力開采 ?避免脫氣 ?抑制結(jié)垢和析蠟 ?緩減出砂 3。針對不同情況采取相應(yīng)的油層損害防治措施 ?防砂 （機(jī)械防砂、人工防砂）－高滲透性疏松層 ?防無機(jī)垢 －碳酸鹽巖層－碳酸鈣沉淀－擠注抑制劑 ?防有機(jī)垢 －中低滲稠油層－泥青、膠質(zhì)、石蠟－熱采； 以上三種預(yù)防方法都要以 合理壓差為前提 常用方法 1 控制生產(chǎn)壓差和產(chǎn)量 – 抑制出砂和緩減結(jié)垢 2 解垢堵 – 熱洗 – 注抑制劑 – 酸洗 – 磁化 – 振蕩 – 超聲波－解除泥青 采油過程中油層損害的 主要原因 ?壓差過大和開采速度過快 注水井 采油井 Section Technique of Formation Protection During Injection Water 第二節(jié) 注水過程中的保護(hù)油氣層技術(shù) Oil 一。注水中油層損害因素分析 ?注水損害： ?水機(jī)雜堵塞 ?水與巖石礦物不配伍 ?水與地層流體不配伍 ?損害類型 ?水敏損害 － 注入水引起粘土水化膨脹 ?縮小流道、堵塞孔喉 ?速敏損害 － 注水強(qiáng)度過大或操作不平衡 ?內(nèi)部微粒運移、 堵塞滲流通道 ?結(jié)垢 － 水與地層流體不配伍、溫度降低，產(chǎn)生無機(jī)和有機(jī)垢 ?加劇腐蝕、有利于細(xì)菌生長繁殖、縮小和堵塞滲流通道 ?懸浮物堵塞 － 注水中含有機(jī)雜、油污、系統(tǒng)腐蝕物 ?微粒沉積堵塞喉道 ?細(xì)菌損害 － 注水帶入細(xì)菌和溶解氣，有利于細(xì)菌繁殖 ?菌絡(luò)堵塞，粘土增高，派生無機(jī)沉淀堵塞 ?乳化、潤濕反轉(zhuǎn) －液鎖、乳滴吸附喉道表面， ?堵塞和減小喉道效直徑，增加流動阻力，降低油相滲透率 ?溶解氣導(dǎo)致的損害 O2， CO2， H2S腐蝕設(shè)施，生成氫氧化鐵沉淀，有利于好氧菌繁殖，使原油中不容性烴衍生物增多而析出 ?微粒堵塞喉道，腐蝕物為水垢提供了結(jié)晶核 注水損害的相互影響 ?細(xì)菌存在： 增加顆粒含量和顆粒直徑 ?硫酸還原菌：成群生成和寄生于顆粒表面 ?腐生菌和鐵細(xì)菌：產(chǎn)生多糖粘液使菌體和微小顆粒粘附在一起，形成膠團(tuán)。 ?腐蝕產(chǎn)物和粗糙表面 ： 有利于沉淀形成（提供結(jié)晶核） ? PH值 ?低 PH值 ：抑制結(jié)垢，促使金屬表面氧化膜溶解，加劇腐蝕； ?高 PH值 ：抑制腐蝕，促使垢的形成； ?機(jī)雜、殘余油、溶解氣： 進(jìn)入地層，為細(xì)菌繁殖提供了營養(yǎng)，加速細(xì)菌繁殖 ?注水速度 ： – 低注水速度 ：有利于細(xì)菌和垢的生成 – 高注水速度 ：導(dǎo)致微粒運移，加速腐蝕反應(yīng) ?油滴和懸浮物 ：能大量吸附化學(xué)劑，降低化學(xué)劑效果 二。注水中的保護(hù)油氣層技術(shù) 1。建立合理的工作制 – 控制注水流速低于臨界流速 －防止沖掉顆粒 – 注入壓力低于地層破裂壓力 －防止水沿裂縫竄至泥頁巖層，引起水化膨脹，使套管變形和破壞。 – 控制注水注采平衡 －緩減水指進(jìn)和水錐的形成，防止乳化堵塞，提高驅(qū)油效果。 2。控制注水水質(zhì) – 水質(zhì) ：指溶于水中的礦物鹽、有機(jī)質(zhì)、氣體的總含量，以及水中的懸浮物含量和粒度分布。 – 水質(zhì)指標(biāo) ：物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)。 ?物理指標(biāo) ?水溫 ?相對密度 ?懸浮物含量及粒度分布 ?石油含量 ?化學(xué)指標(biāo) ?鹽總含量 ?陽離子含量 ?陰離子含量 ?硬度和堿度 ?礦化度 ? PH值 ?水型 ?溶解氧 ?細(xì)菌 ?注入水要求 ?機(jī)雜不堵塞喉道 ?注入水中的溶解氣、細(xì)菌造成的腐蝕產(chǎn)物和沉淀不造成油層堵塞 ?與油層水相配伍 ?與油層巖石和原油相配伍 3。正確選擇處理劑 ?選擇原則 ?嚴(yán)格控制處理劑與巖石和孔隙流體的相容性，防止生成乳狀液、沉淀、結(jié)垢； ?嚴(yán)格控制處理劑間的化學(xué)反應(yīng)，防止生成新的化學(xué)沉淀。 油田注水損害的解除方法 ?化學(xué)解堵 ?表面活性劑浸泡 ?改油潤為水潤，恢復(fù)油相滲透率 ?注入破乳劑 ?解除乳化堵塞和降低流動阻力 ?化學(xué)除垢 ?水溶性垢、酸溶性垢－化學(xué)劑處理 ?機(jī)械除垢 ?水和酸不溶垢－核磁共振，超聲波，爆炸 Section Technique of Formation Protection During Increamental Operation 第四節(jié) 增產(chǎn)作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù) ?酸化作業(yè)中的油層損害及保護(hù)措施 ?壓裂作業(yè)中的油層損害及保護(hù)措施 一。 酸化作業(yè)中的油層損害及保護(hù)措施 酸化作用：洗井、解堵、基質(zhì)酸化－擴(kuò)大滲流通道 1。酸化作業(yè)中的油層損害因素 ? 酸液與油層流體不配伍 ?與原油不配伍 ? 形成泥青烯淤泥（酸渣）顆粒－永久性損害 ?影響酸渣形成的主要因素 ： ?泥青質(zhì)原油與鹽酸作用 ?原油與含鐵酸作用 －鐵離子起催化劑作用 ?使用土酸 －比鹽酸嚴(yán)重 ?使用低表面張力液體 －（柴油）軟泥青膠質(zhì)分解 ?不配伍酸液添加劑 －防乳化劑、潤濕劑 ?與地層水不配伍 ? 地層中 K+、 Na+、 Ca2+ 、 Mg2+、 Al3+、 Fe3+ 離子與 HF作用 ，生成氟硅酸鹽沉淀。 ?酸液與巖石礦物不配伍 ?鐵質(zhì)沉淀 －含鐵礦物或含鐵污染物與酸作用 ? Fe(OH)3 ? FeS ?鈣鹽沉淀 ? CaF MgF2 ?鈉鹽和鉀鹽沉淀 ?氟硅酸鹽 (Na2SiF K2SiF6 ) ?氟鋁酸鹽 (Na3AlF6 、 K3AlF6 ) ?水化硅沉淀 ? Al2Si2O5(OH)4+18HF=2H2SiF6+2AlF3+9H2O ? 2H2SiF6+4H2O=Si(OH) 4(沉淀 )+6HF – 酸液沖刷及溶解作用造成微粒運移 – 酸化產(chǎn)生水鎖和潤濕性改變 ?添加劑選擇不當(dāng) ?酸化設(shè)計和施工不當(dāng) – 施工參數(shù)選擇不當(dāng) ?酸濃度、酸液用量 －腐蝕管道，引入鐵離子；破壞骨架強(qiáng)度，導(dǎo)致出砂和油層坍塌 ?施工泵壓 －形成裂縫，酸液沿裂縫流動，不能有效清洗井壁附近損害帶；酸化后不能排除堵塞物 ?排量 －導(dǎo)致速敏 ?關(guān)井時間 – 酸液中固相顆粒和溶解氧進(jìn)入地層 2。酸化作業(yè)中的油層保護(hù)技術(shù) ?選擇與油層巖石和地層流體相配伍的酸液和添加劑 ?酸液 ?有效解除損害，提高滲透率，附加損害小 ?添加劑： ?粘土穩(wěn)定劑 ：抑制粘土水化膨脹 ?助排劑 ：降低表面張力，調(diào)整潤濕性，幫助返排 ?絡(luò)合劑 ：抑制 Ca2+、 Mg2+、 Al3+、 Fe3+ 離子濃度，減 少無機(jī)鹽沉淀 ?還原劑 ：將 Fe3+ 離子還原為 Fe2+ 離子，防止 Fe(OH)3 沉淀生成 ?緩蝕劑 ：防止鐵離子進(jìn)入地層 ?抗淤渣劑 ：防止泥青質(zhì)原油與酸作用形成酸渣 ?使用合適的酸液濃度 ?不破壞巖石結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又能有效擴(kuò)大孔隙 ?優(yōu)選施工參數(shù) ?注入壓力 ：不壓漏地層 ?注入量 ： 3倍于孔隙體積 ?前置液 ?防止地層水與酸作用生成無機(jī)沉淀 ?溶解含鐵和鈣膠結(jié)物，防止氟化鈣沉淀形成 ?改變孔隙表面為水潤濕，減少乳化和流動阻力 ?保持酸度，防止 Fe(OH) Si(OH)4沉淀 ?后置液 （鹽酸或柴油）：將殘酸與頂替液隔開 ?排液技術(shù) ：及時排除殘酸，防止有害反應(yīng)產(chǎn)物（氫氧化物和氟化物）沉淀堵塞 二 。壓裂作業(yè)中的油氣層損害及保護(hù)技術(shù) 1。壓裂作業(yè)中的油層損害因素 ?壓裂液與地層流體不配伍 – 壓裂液與原油不配伍 ?形成乳化液：賈敏效應(yīng)、乳化堵塞－降低油相滲透率 – 改變含油飽和度，形成兩相流，增大流動阻力，水鎖 – 壓裂液與地層水不配伍 ?產(chǎn)生無機(jī)沉淀，堵塞孔隙 ?冷卻，導(dǎo)致有機(jī)垢 ?壓裂液與地層巖石不配伍 – 粘土礦物水化膨脹，縮小孔喉和微粒堵塞孔喉 ?壓裂液對裂縫導(dǎo)流能力的損害 – 壓裂液濃縮，粘度增加 – 壓裂液破乳殘渣堵塞裂縫和堵塞孔喉 – 壓裂支撐劑強(qiáng)度低，支撐顆粒被壓碎，裂縫閉合。 2。壓裂作業(yè)中的保護(hù)油層技術(shù) ? 優(yōu)選壓裂液體系 – 要求 ?與巖石和油層流體配伍－不水化膨脹，不生成沉淀 ?失水量低 ?粘度合適，流動阻力小 ?破乳快而徹底，易于返排 ?殘渣低 – 選擇原則 ?根據(jù)以下巖石和地層流體性質(zhì)選擇相應(yīng)的壓裂液： ? 地層溫度 ? 滲透性 ? 巖石組成 ? 孔隙壓力 – 壓裂液類型 ?水基壓裂液 ? 適用于低滲透層 ? 適用于高溫深井 ? 不適用于強(qiáng)水敏油層 ? 價格低廉 ?油基壓裂液 ? 適用于強(qiáng)水敏油層 ? 成本高 ?泡沫壓裂液 ? 低壓油層和水敏油層的良好壓裂液 ? 易于返排，損害小 ?乳化壓裂液 －兩種不混溶分散體系 (油包水或水包油 ) ? 損壞小，易于返排 ? 優(yōu)選壓裂液添加劑 – 降失水劑－降低失水 – 粘土穩(wěn)定劑－防止粘土水化膨脹 – 破膠劑－施工后破膠 (降低粘度 )返排 – 破乳劑－防止乳化 – 助排劑－降低毛細(xì)管壓力 ?優(yōu)選支撐劑 – 強(qiáng)度高－防止壓碎 – 顆粒大小均勻、分布集中－滲透率高 – 圓度和球度好－強(qiáng)度和滲透率高 – 純度高－不造成外來固相堵塞 Section Technique of Formation Protection During Inhanced Recovery 第五節(jié) 提高采收率中的保護(hù)油氣層技術(shù) ?注蒸汽采油 ?化學(xué)驅(qū)油 一。 注蒸汽采油中的油層損害及保護(hù)技術(shù) 1。注蒸汽中的油層損害因素 ?高溫下水化反應(yīng) ?礦物溶解 ：硅質(zhì)溶解－高溫下微粒發(fā)生點蝕、熱力剝落、磨蝕，使顆粒變小 ?礦物轉(zhuǎn)化： 弱水敏礦物轉(zhuǎn)化為強(qiáng)水敏礦物；弱速敏礦物轉(zhuǎn)化為強(qiáng)速敏礦物 ? PH=9,T=250o: 高嶺石 蒙脫石； ? PH10,T250o:高嶺石 方沸石； ? PH11,T350o:蒙脫石 伊理石、方沸石； ?結(jié)垢 ：溫度升高： CaCO CaSO4；溫度降低： BaSO4 ?粘土水化膨脹和巖石熱膨脹 ?喉道縮小和孔喉堵塞 ?微粒運移堵塞 ?形成乳化堵塞、增加粘度，降低油相滲透率 ?外來渣質(zhì)堵塞 主要損害形式 ?礦物溶解 ?礦物轉(zhuǎn)化 ?礦物膨脹 2。注蒸汽采油的油層保護(hù)技術(shù) ? 控制注汽速度 －防止出砂和顆粒運移 ? 控制注汽 PH值 （ PH＝ 9）－防止粘土礦物分散、膠結(jié)物溶解 ? 完井防砂 ? 加入必要的添加劑 －防止粘土礦物膨脹、防垢、破乳 ? 清除機(jī)械渣質(zhì) －防止外來機(jī)械渣質(zhì)堵塞 二。 化學(xué)驅(qū)油中的油層損害及保護(hù)技術(shù) ?化學(xué)驅(qū)油方法 ?聚合物驅(qū) ?表面活性劑驅(qū) ?堿水驅(qū) 1?；瘜W(xué)驅(qū)油的損害因素 ?聚合物驅(qū)油引起的損害 ?聚合物類型：水解聚丙烯酰胺、黃孢膠 ?聚合物魚眼堵塞 －水解聚丙烯酰胺 ?細(xì)菌殘骸和微凝膠堵塞 －黃孢膠 ?凝膠堵塞 － Fe3+離子與聚合物交聯(lián)反應(yīng) ?粘土礦物水化膨脹膨脹 ?乳化損害 －驅(qū)替界面擾動 ?堿水驅(qū)油引起的損害 堿性化學(xué)劑（ Na2CO Na4SiO NaOH）的作用 ： ?降低界面張力 ：與原油中的有機(jī)酸反應(yīng)形成表面活性劑 ?降低孔隙表面吸附： 對注入表面活性劑的吸附 ? 粘土礦物分散脫落 － PH值升高，粘土表面負(fù)電荷增多、斥力增大 ? 碳酸鹽垢 － 碳酸鈉與地層水鈣離子結(jié)合，以及和粘土礦物交換鈣離子，生成碳酸鈣沉淀 ? 微粒和硅凝膠堵塞 － 石英、長石、粘土礦物溶解 ? 聚合物沉淀堵塞 － 聚合物水解 ?