《石油开采工艺技术》PPT课件

采油工艺原理简介 龙虎泡采油作业区2003年7月 流动过程 从油层到井底的流动 油层中的流动流体在地层中渗流 从井底到井口的流动 井筒中的流动垂直管流或倾斜管流 从井口到分离器的流动 管线和容器中的流动 前言 一 基本概念 1 采油方法 通常是指将流到井底的原油采到地面上所用的方法 2 自喷采油 指利用油层本身的能量使油喷到地面的方法称自喷采油法 3 气举采油 依靠向井底注入高压气体 利用压缩气的膨胀能将井内原油举升到地面的方法称为气举采油法 4 深井泵采油 利用安装在井下的泵将井内的原油举升到地面方法称深井泵采油法 前言 三 机械采油技术分类 机械采油方法有气举采油和深井泵采油 深井泵采油分为有杆泵采油 和无杆泵采油 有杆泵采油又分为游梁式深井泵采油和螺杆泵采油等 无杆泵采油主要有电潜泵采油 水力活塞泵采油和射流泵采油等 前言 第一章抽油机 1 1抽油机的种类抽油机是抽油开采中主要的设备 按抽油机的结构和工作原理可分为 1游梁式抽油机2无梁式抽油机3液压式抽油机 1 2抽油机标准代号 平衡方式 减速箱曲柄轴最大允许扭矩 1000牛 米 最大冲程 米 悬点最大载荷 104牛 游梁式抽油机代号 CYJ 10 3 0 36 B F 复合平衡Y 游梁平衡B 曲柄平衡Q 气动平衡 第一章抽油机 第一章抽油机 1 3抽油机的工作原理 抽油机主要由游梁 连杆 曲柄机构 减速装置 动力设备和辅助装置等到四大部分组成 抽油机的工作原理 电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输入轴 并经中间轴后输出轴 输出轴带动曲柄作低速旋转运动 同时 曲柄通过连杆经横梁拉动游梁后端上下摆动 游梁前端的驴头通过悬绳器带动抽油杆和活塞作上下往复垂直运动 将油抽出井筒 第一章抽油机 1 4驴头的工作原理 驴头移开井口的方法上翻式侧翻式可拆卸式 第一章抽油机 1 5抽油机的平衡 1 抽油机的平衡原理 抽油机在工作时 驴头的上冲程和和下冲程所承受的负荷相差很大 当上冲程时驴头承受的负荷等于活塞以上重量加上抽油杆的重量 而下冲程时驴头承受的负荷等于抽油杆的重量 液柱的重量转移到固定凡尔上 在曲柄旋转一周过程中 使电动机在上冲程时负荷大 下冲程时电动机不仅没有负荷 反而是抽油机带动电动机转动 这样不仅浪费功率 影响电机和抽油机的寿命 抽油机平衡的目的就是使驴头上下行时 电动机负荷均匀 或近似相等 第一章抽油机 1 5抽油机的平衡 2 抽油机的平衡方法 1 游梁平衡是一种简单的平衡方法 是指在游梁的尾端装设一定的重量的重块来达到平衡 这种平衡方法的优点是简单 缺点是对深井调整不方便 参数大的井平衡重本身产生惯性较大 2 曲柄平衡是指把平衡重加在曲柄上的平衡方式 优点是无惯性影响 但有离心力作用在曲柄轴上 3 复合平衡的指采用游梁平衡和曲柄平衡两种平衡方式的抽油机称复合平衡 4 气动平衡是指抽油机在下冲程时压缩气体做功储存能量 下冲程时释放能量来达到平衡的目的 第一章抽油机 1 5抽油机的平衡 3 抽油机的平衡检验方法 1 观察法 2 测时法 3 电流法 第一章抽油机 1 6减速装置 抽油机减速箱是三轴二级减速输入轴上装有斜齿轮 齿数Z1 30 带动中间轴上的大齿轮 齿数Z2 170 使中间轴上八字齿轮 齿数Z3 24 带动输出轴上的大八字齿轮 齿数Z4 146 使输出轴带动曲柄转动 第一级减速 传动比 从动轮齿数 主动轮齿数 170 30 5 667第二级减速 传动比 从动轮齿数 主动轮齿数 146 24 6 08总传动比 一级传动比 二级传动比 34 46皮带动比 皮带轮周长 马达轮周长 D d总传动比 减速箱总传动比 皮带轮传动比抽油机的冲次 电机转数 总传动比 第一章抽油机 1 抽油机的其它部分 抽油机分为以下几部分 1 驴头 2 游梁 3 衡梁 连杆 曲柄 减速箱 底座和支架 悬绳器 刹车装置 配电部分 抽油泵的柱塞长度为0 6米 泵筒长度为4 5米 抽油泵的泵径分为 28mm 32mm 38mm 44mm 56mm 70mm 第二章抽油泵及井下工具 2 1抽油泵 第二章抽油泵及井下工具 2 1 2抽油泵分类 杆式泵包括内工作筒和外工作筒 检下泵时 外工作筒同油管下入井内 内工作筒随抽油杆下入井内 优点是检泵时外工作筒不用起到地面 但泵径受外工作筒限制 不能过大 检泵时不能检查油管 管式泵无内工作筒 检下泵时 工作筒同油管下入井内 柱塞随抽油杆下入井内 检泵时需将油管和抽油杆全部起出地面 但无外工作筒 泵径受限制较小 另外抽油泵又分为衬套泵和整筒泵 整筒泵同衬套泵相比优点是无衬套 减少了因衬套乱作业的可能性 抽油泵理论排量 Q理 1440fpsn 抽油泵的泵效 Q实 Q理 第二章抽油泵及井下工具 2 1 3抽油泵的泵效 影响泵效的因素 地质因素 1 油井出砂 砂子经常冲刷凡尔球的表面 使凡尔球和凡尔球座结合不严 或进入衬套与活塞之间 加速泵的磨损 使泵效降低 2 气体影响 当泵入口处的压力低于饱和压力时 进入泵筒的将是气液混合物 使原油进入泵筒的体积减少 降低泵效 3 含蜡量高 泵的进口或泵内结蜡 阻力增加 泵效降低 也可能造成反而关闭不严而漏失 4 高粘原油 油流阻力大 抽油杆不易下去 影响冲程 也会降低泵的充满程度 5 腐蚀物质 腐蚀泵的部件 使之漏失 设备因素 泵的制造质量 安装质量和衬套与泵筒的配合间隙都会影响泵效 工作方法影响 参数过大 理论排量远大于油层的供液能力 泵效会很低 冲次过大 会出现充不满现象 泵效降低 第二章抽油泵及井下工具 第二章抽油泵及井下工具 2 2气锚的工作原理 第一阶段 气泡在套管与气锚的环形空间进行分离 第二阶段 进入锚筒的气泡在气锚孔眼部分再进行分离 第三阶段 气锚内被液流带到孔眼以下的气泡在锚筒环形空间进行分离 第二章抽油泵及井下工具 2 3防砂筛管的工作原理 防砂筛管 筛管 第二章抽油泵及井下工具 2 4采油树的结构 抽油机井井下管柱图 第二章抽油泵及井下工具 2 5井下管柱图 第二章抽油泵及井下工具 2 6抽油杆 抽油杆上连抽油机 下接抽油泵 起传递动力的作用 当抽油杆上行时 其承受抽油杆的重量和活塞以上液柱的重量 同时由于磨擦力的存在 增加了静载荷 当抽油杆下行时 液柱的重量转移给油管 其只承受抽油杆的重量 同时由于磨擦力的存在 又减少了静载荷 同时抽油杆在上下运动中还存在惯性载荷 振动载荷 冲击载荷等动载荷 抽油杆上行加载伸长 下行时卸载缩短 这一过程返复作用 会造成金属疲劳 一般油管和抽油杆的寿命为8年 抽油杆直径 25mm 22mm 19mm 16mm 2 7井身结构及其基本参数套管外径140mm 内径124mm油管外径73mm 内径62mm抽油杆直径 25mm 22mm 19mm 16mm 第二章抽油泵及井下工具 第三章抽油机井资料分析 抽油机井录取的资料包括 电流资料 产量资料 含水资料 动液面资料 示功图资料 静液面资料 环空资料 油压资料 套压资料 动液面 是指油井正常生产时 油套环形空间的液面 沉没度 是指抽油泵沉没在动液面以下的深度 沉没度与动液面的关系 沉没度 泵深 动液面 第三章抽油机井资料分析 3 1两个名词 抽油泵 动液面 沉没度 第三章抽油机井资料分析 2抽油机井液面资料的录取 抽油机井动液面测试采用回声原理 从井口发射声波 到井下遇到油管抽箍和液面时声波则反射到井口 采用仪器接收并记录声波的形状 再进行识别与解释 就可计算出液面资料 抽油杆和油管的伸长和缩短造成冲程损失 活塞的有效移动距离 活塞冲程 SP比驴头冲程S小 第三章抽油机井资料分析 3 3冲程损失 3抽油机井示功图资料的录取及分析 抽油杆将其全部重量通过悬绳器作用在抽油机上 随抽油机的上下运行 抽油杆上的负荷是一个动态的变化过程 通过测试悬绳器上负荷的变化可以反映抽油泵及井下管柱的变化情况 示功仪就是将悬绳器上负荷变化转变为电子信号并记录下来 第三章抽油机井资料分析 图 功分 示析 返回上级目录 光杆开始上行但活塞还未运动的瞬间 光杆加载 光杆和活塞都在上行 光杆开始下行但活塞还未运动的瞬间 光杆卸载 光杆和活塞都在下行 理论示功图 1 正常 a 基本呈平行四边形 b 左上角和右下角负载线常有振动波纹 c 深井中力传递滞后及动载荷增大使示功图顺时偏转 正常示功图 2 连抽带喷 a 上下行均不能加载卸载 示功图一般呈窄条形位于理论值之间 b 喷势越大示功图越低于最小理论值 3 固定凡尔漏失 a 延长光杆减载过程 减载线夹角 越大 下行线收缩越厉害 漏失越严重 b 右上角尖 左下角呈圆弧 曲率中心在示功图内或左上方 4 出油凡尔漏失 a 延长光杆加载过程 加载线夹角 越大 上行线收缩越厉害 漏失越严重 b 左下角尖 右上角呈圆弧 曲率中心在示功图右下方 5 吸入和排出都漏失 a 上下行均不能有效加载卸载 示功图一般呈椭圆条带状位于理论值之间 b 漏失越严重示功图越窄 6 抽油杆断脱 a 上下行均不能加载卸载 示功图一般呈水平窄条形位于最小理论值以下 b 断脱点越浅示功图越低于最小理论值 断脱点深 断脱点浅 7 砂卡 a 上下行负载线均出现不规则锯齿尖峰 b 加载线和减载线振动强烈 c 严重时将导致间歇过大而泵漏 8 蜡卡 a 上下行负载线均出现不规则圆弧波 b 上下行负载线均超过理论值 c 严重时上行负荷巨增巨减 下行负荷巨减巨增 9 气体影响 a 减载线出现向外弯曲的曲线 b 下行负载线收缩越厉害 气体影响越大 气体影响大 气体影响小 10 供液不足 a 减载线不能卸载只有活塞碰到液面才立即卸载 b 加载线和减载线平行 c 泵体内液面越低下行负载线越短 当上下负载线接近重合时将因冲满系数为 而不出油 没有充满 充满更差 充满极差 充满最差 11 排液系统堵塞或回压过高 a 上下负载线均超过理论值 b 堵塞越严重超值越大 堵塞较轻 堵塞较重 12 液体粘度大 a 上下负载线均超过理论值 b 粘度越大超值越大 c 粘度越大四角越圆使示功图呈椭圆形 粘度较小 粘度较大 13 撞击固定凡尔罩或打捞头 a 在左下角形成不规则的环形 尾巴 b 由于撞击导致游动凡尔跳动而漏失 使加载线呈平缓向上凹的曲线 返回本级目录 重复运行 抽油井综合资料分析 结蜡影响的资料分析 1 上下电流都增加 上行时负荷增加电流增加 下行时阻力增加 负荷降低 电机做功举升平衡块 电流增加 2 产液量因阻力增加而下降 3 因产量下降 油套环形空间的动液面上升 4 功图肥大 上载线超出理论线较多 下载线比理论下载线低 如果在泵筒以上结蜡 泵的作用是流道的压差增加 产量并不降低 通过观察油井电流的变化规律 可制定合理的清蜡制度 二 抽油杆断脱分析 1 上电流降低 下电流升高 2 产液量无 3 功图为狭窄的条带图形 4 动液面上升 如果是上部断脱 上电流很小 甚至会出现负值 电动机变成发电机 而下行电流接近或超过满载 如果作业后不产液 上行电流小 下行电流大 功图为狭窄的条带图形 则可能是活塞未进入工作筒 三 气体影响的资料分析 1 电流变化较小或无变化 2 产液量下降 产气量上升 3 功图分析为气影响形状 采取措施 如果是液面太低造成油气分离 气体进入泵筒 造成泵效降低 就要调小参数 如果液面较高时功图仍为气影响 就要在井下安装气锚 四 泵漏失资料分析 1 井口产液量下降 2 憋泵不起压或压力上升较慢 3 功图分析漏失 动液面上升 这种情况可能是固定凡尔 游动凡尔或活塞间隙漏失 通过功图分析可以看到 处理措施为先对油井进行一次热洗 再录取资料进行分析 油管漏失功图形状看为正常示功图 但产量下降 动液面上升憋泵不起压或压力上升较慢 这时采用洗井是无效 五 碰泵井的判断 碰泵指的是在下冲程要结束时 活塞下端撞击固定凡尔罩 其危害是由于撞击 易使抽油杆产生倒扣现象 造成抽油杆或拉杆脱扣 其判断方法为 1 测示功图2 手摸会感觉到抽油机接近下死点时有振动 3 听井口 在抽油机接近下死点时有响声 处理措施为上提防冲距 井下作业现场监督培训班 龙虎泡采油作业区2003年2月 抽油机悬点载荷的计算 上冲程作用在悬点的抽油杆重力Wr fr sgLfr 抽油杆截面积 米2 s 抽油杆的密度7850Kg m3L 抽油杆长度 米 作用在活塞的液柱载荷Wl fP fr IgLfp 活塞截面积 米2 I 采出液的密度 Kg m3 悬点最大载荷的计算 Pmax Wl Wr 1 sn2 1790 理论示功图 震动影响示功图 结蜡示功图 气体影响示功图 供液不足示功图 游动凡尔漏失示功图 固定凡尔漏失示功图 活塞卡死示功图 断脱示功图 抽喷示功图 出砂示功图 碰泵示功图 二 IPR曲线 油井流入动态是指油井产量与井底流动压力的关系 它反映了油藏向该井供油的能力 表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线 InflowPerformanceRelationshipCurve 简称IPR曲线 从单井来讲 IPR曲线表示了油层的工作特征 是确定合理工作方式的依据 也是分析油井动态的基础 前言 采油指数 它是一个反映油层性质 流体参数 完井条件及泄油面积等与产量之间的综合指标 其数值等于单位压差下的油井产量 Q2 Q1J Pwf2 Pwf1 前言 主要内容一 基础知识二 油水井维护作业现场监督三 油水井措施工艺原理 主要内容一 基础知识二 油水井维护作业现场监督三 油水井措施工艺原理 主要内容一 基础知识二 油水井维护作业现场监督三 油水井措施工艺原理 一 基本知识1 什么是井下作业及其基本内容 凡需要起下油水 气 井管柱的各种施工 在矿场上统称为井下作业 2 井下作业施工包括哪些基本内容 答 井下作业施工概括起来共有十项基本内容 1 完井 2 分采分注 3 检下泵 4 油层改造 5 事故处理 6 验串封堵 7 动管柱测试 8 生产方案调整 9 试油试气 10 大修 3 什么是油补距和套补距 油补距也叫补心高差 是指转盘方补心上平面至套管四通上平面之间的距离 如果遇有不带套管四通的采油树时 油补距指的是油管挂平面至补心上平面的距离 一般计算下井工具的深度时 应把下井钻具的长度加上油补距 套补距是指最末一根套管法兰短节上平面到转盘方补心上平面的距离 在数值上套补距等于油补距加上四通高 当遇有不带套管四通的采油树时 套补距与油补距相等 4 怎样计算管柱下井深度 答 管柱深度 油补距 油管挂长度 油管总长度 其它井下工具长度 4 井身结构及其基本参数套管外径140mm 内径124mm油管外径73mm 内径62mm抽油杆直径 25mm 22mm 19mm 16mm 采油树工作原理示意图 二 油 水井维护作业现场监督 1 什么叫检泵作业施工 抽油机井在生产过程中 经常会发生各种故障 例如 砂卡 蜡卡 抽油杆断脱 井下工具失效 零件过度磨损等 此外 还要根据地质方案的要求进行抽汲参数调整 如 加深或上提泵挂 改变泵径 分层配产 堵水 实施增产措施等 现场上把解除上述故障及调整参数和方案的工作统称为检泵作业施工 2 什么叫水井维护作业施工 注水井在生产过程中 经常会发生各种故障 例如 由于井下工具失效 调试遇阻等 地质方案的要求进行调整 如注水层段调整 细分层段等 现场上把解除上述故障及方案调整工作统称为水井维护作业施工 抽油泵工作原理图 上冲程 下冲程 油井维护作业 有杆抽油泵 管式泵 组合泵筒泵 整体泵筒泵 厚壁泵筒泵 薄壁泵筒泵 杆式泵 厚壁筒泵 薄壁筒泵 组合筒泵 定筒式泵 动筒式泵 厚壁筒泵 薄壁筒泵 组合筒泵 1 有杆抽油泵分类 柱塞 抽油泵 防蜡器 筛管 导锥或死堵 抽油杆 抽油机井井下管柱图 井下作业的程序 作业区申报作业 工程技术大队出设计 作业队接到设计搬家 与采油队交接井 作业施工 施工后试抽合格 与采油队交接井 主要监督工序 开验收会验收 油井井下作业监督的程序和内容 起出管柱存在问题鉴定 对检泵周期小于365天的井 要求起管柱过程全程跟踪 至发现造成管柱失效的原因为止 并对发现问题由作业队 油田管理部和作业区进行鉴定 划分责任 填写现场鉴定书 对检泵周期大于365天的作业井 由作业区和作业队对造成管柱失效的原因进行鉴定 填写现场鉴定书 关键施工工序的监督 按设计要求刮蜡工序必须达到设计深度 冲砂工序必须达到深度 并且出口水必须无砂为止 并在质量跟踪卡上签字 损坏管杆及工具的认定 对起出管杆和井下工具的损坏情况进行认定 对需要更换的 开井下工具更换单 并由主任工程师签字认可 并将作业区保留的一份 送作业主管人员保存 对发现偏磨的井需扶正器的数量也在工具更换单中开具 下井管杆检查把关 偏磨造成油管丝扣漏 油管漏 油管偏磨痕迹 抽油杆接箍磨断 2 检泵作业时对油管和抽油杆如何进行检查和摆放 答 下井之前对油管和抽油杆必须进行严格的检查 这是保证施工质量的一项关键性的工作 因此 要求做到以下几点 1 凡属拉运至井场待下井的油管和抽油杆 不论新旧都要逐根进行认真检查和挑选 做到无弯曲 无裂缝 无砂眼 丝扣无损坏方能下井 2 选好的油管 抽油杆应排列整齐 摆放距地面不得小于30厘米 严禁放在地面 3 排放好的油管或抽油杆上不准再堆放重物及人员行走 抽油杆两悬空部分不得超过其单根长度的20 排放抽油杆的支点不得少于4个 排放油管的支点不得少于3个 4 选好的油管或抽油杆每10根突出一个接箍 按下井顺序排列 反复丈量3次 尺寸无误时做好记录 5 下井前油管和抽油杆必须用蒸汽刺干净 对油管还要求用相应的内径规逐根通过 无卡阻时才准许下井 分层注水管柱原理示意图 套管 油管 封隔器 配水器 油层 水井作业 水井作业 封隔器规格代号 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号 支撑方式代号 分类代号 封隔器规格代号 水井作业 水井作业 起出管柱存在问题鉴定 对检修期小于365天的井 要求起管柱过程全程跟踪 至发现造成管柱失效的原因为止 并对发现问题由作业队 油田管理部和作业区进行鉴定 划分责任 填写现场鉴定书 对检修周期大于365天的作业井 由作业区和作业队对造成管柱失效的原因进行鉴定 填写现场鉴定书 关键施工工序的监督 按设计要求刮蜡工序必须达到设计深度 冲砂工序必须达到深度 并且出口水必须无砂为止 并在质量跟踪卡上签字 损坏油管及工具的认定 对起出油管和的损坏情况进行认定 对需要更换的 开井下工具更换单 并由主任工程师签字认可 并将作业区保留的一份 送作业主管人员保存 下井管杆检查把关 水井井下作业监督的程序和内容 下井油管要求同油井 水井作业 造成水井维护作业的原因及现场鉴定应注意的问题 1 管柱漏作业 主要是由于油管腐蚀造成油管漏和丝扣漏 另外油管质量问题也是造成油管漏的主要原因 2 不密封作业 主要是封隔器解封或胶筒失效造成的 3 卡掉仪器作业 主要是指在调试过程仪器掉到井内而造成水井维护作业 部分责任在测试单位 4 嘴子捞不着 主要原因是水嘴不配水器的原来位置或是偏心配水器的导向体出现问题造成嘴子捞不着 5 调试仪器下不去作业 主要是管柱结垢 管柱内有其它杂质 造成管柱脏 导致调试仪器下不去 三 油水井措施作业 油水井措施作业分类 油水井补射孔 油水井压裂 油水井酸化 油水井大修 油井堵水 井下事故处理 油水井投产 其它措施作业 一 压裂 1 什么叫油层水力压裂 答 利用水力传压的作用 使埋藏在地层深部的油层形成裂缝的方法叫油层水力压裂 2 油层水力压裂的基本原理是什么 答 油层水力压裂一般是指利用液体传压的原理 在地面用高压大排量的泵 将具有一定粘度的液体以大于油层所能吸收的能力向油层注入 使井筒内压力逐渐增高 当压力增高到大于油层破裂所需要的压力时 油层就会形成一条或几条水平的或是垂直的裂缝 当裂缝形成以后 随着液体的不断注入 裂缝还会不断地延伸 直到液体注入的速度与油层所能吸收的速度相等时为止 此时若取消外力裂缝还会重新闭合 为了保持裂缝处于张开的状态 随压裂液注入的同时混入一定比例的具有较高强度的固体颗粒做支撑剂来支撑裂缝 由于支撑剂是经过严格筛选的 它具有良好的粒度和强度 沉淀在裂缝中 便改变了井筒附近地层的导流能力 从而降低了液体由地层流入井筒的阻力 一 压裂 3 油层水力压裂的目的是什么 答 油层水力压裂的目的在于改造油层的物理结构 人为地在油层中形成一条或几条高渗透能力的通道 以降低近井地带的流动阻力 增大渗流能力 使油井获得增产效果 4 油层水力压裂有哪些作用 答 对油层进行水力压裂有以下作用 1 解除钻井或修井过程中由于压井液造成的油层污染和堵塞 2 改善厚油层上下渗透性不均匀的层内矛盾 3 提高低渗透油层的渗透能力 调整油井的层间和平面矛盾 改善开发效果 4 扩展和勾通油层原有的裂缝和道通 提高油井的产油能力和注水井的吸水能力 一 压裂 5 水力压裂所形成的油层裂缝有几种类型 答 油层通过水力压裂后所形成的裂缝 一般可归纳为两种基本类型 即水平裂缝和垂直裂缝 与油层层面相平行的裂缝叫水平裂缝 与油层层面相垂直的裂缝叫垂直裂缝 6 压裂施工中压裂液分哪几部分使用 各有什么作用 答 在压裂过程中压裂液分前置液 携砂液 顶替液三部分 1 前置液一般是在加砂以前使用的液量 包括压裂施工中试挤和压裂这两工序所用的全部液量 前置液的任务在于建立井底压力 逐渐达到地层的破裂压力 将地层压开裂缝 2 携砂液顾名思义是指输送支撑剂到油层裂缝中所需要的液体总量 3 顶替液是在施工的最后阶段用以顶替携砂液进入油层裂缝所用的液体总量 一 压裂 7 油水井水力压裂有哪几种常用的基本方法 答 油水井水力压裂分普通压裂和选择性压裂两种基本方法 1 普通压裂因注液通道不同又分为 套管压裂 光油管压裂 环空压裂 环空与油管混合压裂 2 选择性压裂是当油层厚度较大或者层数较多时 将层间渗透性差异较大的油层用封隔器进行分层压裂或者用暂堵剂在一定排量下堵塞高渗透层的炮眼将预压层压开 一 压裂 8 压裂施工中怎样判断油层是否形成裂缝 答 1 根据压力与排量的变化判断油层是否形成裂缝 在压裂时 随着压力的上升 排量也随着上升 两者之间保持着一定的比值关系 但是当裂缝形成时 它们之间原来的比值关系就被打破 这时 可能会出现两种情况 第一 泵压迅速下降排量上升 第二 压力不变 排量上升 这时就可以判断油层已被压开裂缝 2 根据机械设备的变化判断油层是否形成裂缝 在油层没有形成裂缝以前 由于压力比较高 压裂车上的柴油机负荷大 发出的声音很沉重 排出浓烟 从混砂车的砂罐里可以观察到液体排量不大 砂罐内的液体翻腾亦小 可是一旦裂缝形成 柴油机马上会改变声音 砂罐中的液体排量突然增加 形成很大的翻腾浪花 这时判断油层已被压开裂缝 3 利用地层吸水指数的变化判断油层是否被压开裂缝 在地层未形成裂缝的时候 由于地层本身的渗滤面和渗透率是固定的 则吸水指数也是一个固定值 当油层被压开裂缝后 由于有了新的裂缝面 从而使地层吸液能力增加 此时吸水指数明显增加 判断油层已被压开了裂缝 一 压裂 9 压裂施工中为什么有时套压会突然上升 答 压裂施工中产生套压突然上升的现象有如下原因 1 喷砂器与封隔器启开压力配合不好 2 套管外有串槽 3 油管刺漏 4 上封隔器损坏 10 压裂中为什么有时压力会突然下降 答 在压裂过程中 当井口压力升到一定高度时 突然出现压力大幅度下降的现象 其原因可能是由于套管损坏 封隔器失效或是串槽所致 此时应立即停车进行现场分析 则同时应有套压上升的现象 如果是封隔器损坏或是下部油管断脱 同时应有管柱上顶现象 一 压裂 11 什么是憋压分层压裂法 答 憋压分层压裂法是用几个封隔开欲压的各个层段 在每个上封隔器的下面接一个单流凡尔球座 在球座下面的封隔器上 越靠近封隔器越好 接一个带喷嘴的短节 喷嘴用铜皮封隔 目的是保证封隔器首先张开工作 再憋通铜皮喷嘴工作 压裂时 先压最下面一层 然后投球封闭底层 再憋压将第二层喷嘴的铜皮憋开 压第二层 依次将各层压开 憋压法压裂一次可压3个层 此法的主要技术关键是铜皮与球阀的配合使用 自下而上 凡尔球座由小径大 铜皮应由薄到厚 12 什么是封隔器上提分层压裂 答 这种压裂方法是用封隔器预先按施工设计卡开井下需要压裂的最下一个层段至两个层段 压完后停泵使封隔器胶筒收缩 然后再按预先设计好的上提深度起出部分油管 启泵再进行上一个层段的压裂施工 这种方法比较简单 但是配管柱比较麻烦 11 什么是憋压分层压裂法 答 憋压分层压裂法是用几个封隔开欲压的各个层段 在每个上封隔器的下面接一个单流凡尔球座 在球座下面的封隔器上 越靠近封隔器越好 接一个带喷嘴的短节 喷嘴用铜皮封隔 目的是保证封隔器首先张开工作 再憋通铜皮喷嘴工作 压裂时 先压最下面一层 然后投球封闭底层 再憋压将第二层喷嘴的铜皮憋开 压第二层 依次将各层压开 憋压法压裂一次可压3个层 此法的主要技术关键是铜皮与球阀的配合使用 自下而上 凡尔球座由小径大 铜皮应由薄到厚 13 什么是浅井滑套分层压裂 答 在浅井或中深井上使用滑套压裂方法 可以实现不动管柱多层压裂 该方法是自下而上进行压裂的 即最下级喷砂器不装滑套 首先压裂最下层 压完后不停泵 用井口投球器投一钢球 使之坐在最下面喷砂器的上一级喷砂器的滑套上 憋压剪断销钉后 滑套便会落入下一级喷砂器上 使出液通道被封闭 这样就可以压裂第二层 依次类推 就可实现多层压裂 一 压裂 14 什么是限流法压裂 答 对压裂目的层进行严格地低密度射孔 地面压裂设备在保持油层破裂压力的条件下 尽可能高的加大施工排量 利用最先被压开层吸收压裂液时产生的炮眼摩阻 大幅度提高井底压力 迫使压裂液分流 使得破裂压力相近的其它层相继被压开 一次施工可同时压开性质相近几个油层的压裂工艺技术 称为限流法压裂 和道通 提高油井的产油能力和注水井的吸水能力 16 什么叫投球法压裂 答 投球法压裂技术是利用压开层吸液能力大 启动压力低的特点 压完一个层后 在较低的压力下挤入高强度的暂堵剂球封堵压开层 迫使高压的压裂液转向 进入其它油层 当泵压有明显上升时 启动全部压裂车压裂第二层 然后再投球封堵 再压第三层 逐次压开多层 压裂施工后 暂堵剂球在油层温度下自行解除堵塞 见投球法压裂工艺示意图6 6 6 一 压裂 15 限流法压裂工艺受哪些条件限制 答 1 对于已经按常规方式射孔的生产井 无法实现限流 不能使用 2 对油层厚度大 渗透性较好的井不宜使用 3 要求所使用的压裂设备压力高 排量大 常规型压裂车施工时必须多台并联占用井场面积大 一 压裂 17 蜡球选择性压裂的原理是什么 答 蜡球选择性压裂的原理是利用油层或层段内含水部位或重复压裂的层段渗透率高 吸水量大 启动压力低的特点 压裂施工时用压裂液携带蜡球暂堵剂在一定压力和排量下挤入井中 把高渗透层段的炮眼堵死 使压裂液对中低渗透层产生作用 直到压开裂缝 施工后暂堵剂会在井温条件下自行溶解 开井生产时不必采取其它解堵措施 一 压裂 18 选择性压裂可以解决哪些问题 答 1 非均质油层局部见水后 用选压技术可以不压开含水部位 而将含油部位压开 2 压裂层段内有含水层时 能不压开含水层 而将不含水的其它油层压开 3 对已压裂过的层段 用选压技术可以使裂缝产生新的部位 因此 选压技术能解决普通压裂技术所不能解决的含水层和重复压裂层段的压裂增产问题 更好地发挥中低渗透层的作用 但是 选择性压裂技术只适用裂缝形态是水平的 并且必须是在高含水部位与不含水 低含水部位纵向上差异较大的情况下 才达到选择性压裂的目的 1 什么是油层酸化 答 用高压泵将酸液 在低于油层破裂压力的条件下挤入油层 使之与油层中的矿物或胶结物起化学反应 来提高油层渗流能力或者解除油层堵塞物的施工技术称为酸化 2 油层酸化有什么作用 答 油层经酸化处理可以解除或者缓解钻井时泥浆造成的堵塞 解除注水时造成