海洋石油开采工程 第六章 注水与增产增注技术
油田开发技术注水开发课件
站内注水泵
出口阀
单流阀
洗井池
站内注水工艺流程
2024/1/2
2
二、注水工艺
（二）站外注水
通过单井水平注水增压泵将联合站喂水泵提供的水，增压后，通 过井口采油树注入井底。
联合站出口阀
喂水泵
来水阀
水平注水泵
出口阀
单流阀
站外注水工艺流程图
2024/1/2
3
（三）井下管柱
井下管柱如右图所示： 下封隔器的注水井: DH1-4-5、 DH1-8-6
注水的作用： 补充地层能量 提高驱油效率 稳定油井生产能力
2024/1/2
一、注水的作用
污水处理 污水 油水分离
原油
注水站
站
装置
油管 套管 储层
注水井
采油井
1
二、注水工艺
（一）站内注水
联合站高压注水泵来水经过井场注水井采油树注入地下补充能量， 当需要卸压进行操作时，通过采油树及地面管线将液排放至洗井。
Hg
Pa P1
g
u12 2g
H
f
01
2024/1/2
45
2、离心泵的允许吸上真空度
HS ' Pa p1 / g
——离心泵的允许吸上真空度 定义式
注意：HS’ 单位是压强的单位，通常以m液柱来表示。在
水泵的性能表里一般把它的单位写成m（实际上应为mH2O）
。将
HS '
Pa
p1 /
g
代入
Hg
Pa P1
为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆 阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开 停车和调节流量。
2024/1/2
油水井增产增注技术分析PPT课件
把压裂管柱、地面管汇中的携砂液
顶替液 全部替入裂缝，以避免压裂管柱砂卡、
砂堵的液体。组成与前置液一致。
第10页/共48页
二、压裂液基 础
（三）压裂液的性能
滤失性
主要取决于压裂液自身的粘度和造壁 性，粘度高则滤失少。添加防滤失剂能改 善压裂液的造壁性，大大减少滤失量。
指压裂液对于支撑剂的携带能力。主 要取决于液体的粘度、密度及其在管道和 携砂性 裂缝中的流速，粘度越高，携带能力越强。
6
稠度系数（mpa.sn）
7
流动行为指数
8 破胶液表面张力（mN/m）
9 破胶液煤油界面张力（mN/m）
10
初滤失量 m3/m2
11
滤失系数 m/min-2
指
标
≥33
≥300
≥150
24h 粘度小于
10mPa.s
≤400
≥10×102
0.2-0.7
≤30
≤5
≤2×10-3
≤1×10-3
第29页/共48页
97年后
2000 年后
2000年后逐渐 采用混合压裂 液。
随着页岩气开发， 滑溜水压裂液为页 岩的主要压裂液；
压裂液向“清洁”无伤害
压裂液体系发展；胍胶 （交联）压裂液一致为全 球主要的压裂液；
第15页/共48页
二、压裂液基 础
（四）压裂液类型
按照分散介质的不同，压裂液主要分为：
水基压裂液 油基压裂液 乳化压裂液 泡沫压裂液 醇基压裂液 表面活性剂（清洁）压裂液
（三）压裂后流体从地层流向井底的流动 形态
1）拟径向流动阶段 2）地层线性流动阶段 3）双线性流动阶段 4）裂缝线性流动阶段
水力压裂后，改变了渗流区的渗流方式，获得了双线 性流动模式，提高了近井地带的渗透能力。
采油工程压裂酸化ppt课件
增产（注）措施——压裂
二、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)
1.增产（注）机理
1）造缝作用
井筒附近地层产生多条、多方位随机的径向裂 缝，在地层岩石应力作用下产生剪切错位，使缝 面凹凸处相错，同时裂缝面处岩石产生少量碎屑 也能支撑裂缝，改善了地层的渗流能力。
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
5.压裂液
2）压裂液的性能要求 滤失少；悬砂能力强；摩阻低；稳定性好
（热稳定性和抗机械剪切）；配伍性好；低 残渣；易返排；货源广、便于配制、价格便 宜
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 5.压裂液
增产（注）措施——酸化
1.酸化的分类
按作用原理分:解堵酸化和深穿透酸化
按施工压力分:基质酸化和压裂酸化
按施工所用酸液体系分:常规酸化、降 阻酸酸化、胶凝酸酸化、胶联酸酸化、泡 沫酸酸化和乳化酸酸化
增产（注）措施盐酸，有时也用醋酸、 甲酸、混合酸和氨基磺酸等，为了满足酸化缓速、提高 酸处理效果的需要，有时还采用胶化酸、乳化酸和泡沫 酸等。
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 4. 地应力状态对造缝的影响
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
5.压裂液
影响压裂施工的各种因素中，压裂液的性 能是其中的主要因素之一。 1）压裂液的任务
压裂液是一个总称，根据其在施工过程中 不同阶段的任务不同，可分为前置液、携砂 液和顶替液三种。
采油工程6
H min
Cr 1 Cb
Cr－基质岩石骨架压缩系数；
Cb－岩石体积压缩系数；
ξ－水平应力构造系数，由实验测定。
(二)井壁上的应力 1.井筒对地应力及其分布的影响
圆孔周向应力：
x y
2 a2 x y 1 2 r 2 3a 4 1 4 cos 2 r
炸药在井筒内的爆轰和爆燃使井筒附近产生多条裂缝。 常用炸药有黑索金、奥克托金等。
爆炸压裂技术特点
爆炸造成的压缩应力波使井周岩石发生塑性变形，
形成的残余应力场使得爆炸初期形成的大量裂缝重
新闭合，或被爆炸残余物堵塞。 井内爆炸易损坏井筒； 所用硝化甘油类药剂过于敏感是爆炸压裂失败的原因 之一。
高能气体压裂
当井壁上存在的周向应力达到井壁岩石的水平方向的抗拉强 度时，岩石将在垂直于水平应力的方向上产生脆性破裂，即 在与周向应力相垂直的方向上产生垂直裂缝。
s q ³ s th
岩石为各向同性材料，破裂时的裂缝方 向总是垂直于最小主应力轴。
z x y
当产生裂缝时，井筒内注入流体的压力即为地层的破裂压 力： 3 h
①利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能 力的排量注入井中，在井底憋起高压；②当此压力大于井壁 附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层产生 裂缝；③继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填 以支撑剂，④关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近 地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝。
Pi
即由于井筒内压而导致的周向应力与内压大小相等， 方向相反。
3.压裂液径向渗入地层所引的井壁应力
由于注入井中的高压液体在地层破裂前，渗入井筒 周围地层中，形成了另外一个应力区，它的作用是增大 了井壁周围岩石中的应力。增加的周向应力值为：
采油工程-第06章--水力压裂--汤
1 2 Pi Ps 1
4.井壁上的最小总周向应力
Cr 1 Cb
在地层破裂前，井壁上的最小总周向应力应为地应 力、井筒内压及液体渗滤所引起的周向应力之和：
1 2 3 y x Pi Pi Ps 1
二、造缝条件
3 y x
3 x y
。
x 的方向
上。 (3) 随着 r 的增加，周向应力迅 速降低。如图6-2（b）所示。这种
应力分布表明，由于圆孔的存在，
产生了圆孔周围的应力集中，孔壁 上的应力比远处的大得多，则就是
图6-2无限大平板中钻一圆孔 的应力分布
地层破裂压力大于裂缝延伸压力的
第二节
压裂液
影响压裂施工成败的诸多因素中，压裂液 的性能是其中的主演性质之一。 前置液 破裂地层、造缝、降温作用。一般用未交联
的溶胶。
携带支撑剂、充填裂缝、造缝及冷却地层作
携砂液
用。必须使用交联的压裂液(如冻胶等)。
中间顶替液：携砂液、防砂卡；
顶替液
末尾顶替液：替液入缝，提高携砂液效率和 防止井筒沉砂。
加压口
右边是一个高温高压静滤失 仪的示意图，滤筒底下有一个带 孔的塞座，其上有滤纸或岩心片， 筒内有压裂液，在恒温下加压， 在下端出口处放一个量筒计量滤 失量，并记录时间。数据处理后 得到了一个曲线。
筛座 （含滤纸或岩心片） 出液口 图6-4 静滤失仪示意图
如图6-5所示曲线。形成滤饼 前，液体滤失较快；形成滤饼以 后，滤失受滤饼的控制，滤失量 比较稳定。将Vsp记成形成滤饼前 的滤失量，称为初滤失量。
⑦易返排
施工结束后大部分注入液体应能返排出井外，以减少 压裂液的损害。
采油工程 第6章水力压裂
min 0 ,180。 3 y x
图6-2 无限大平板中钻一圆孔的应力分布 说明ma最x 小周 90向 ,27应0。 力3发x 生 在y
方向上，而最大周向
圆孔周向应力：
x
y
2
1
a2 r2
x
y
2
1
3a4 r4ຫໍສະໝຸດ c应 力y 却在os2
的方向上。
x
2.井眼内压所引起的井壁应力
104
102
第一节 造缝机理
裂缝形成条件 裂缝的形态 裂缝的方位
井网部署 提高采油速度 提高原油采收率
所以，有利的裂缝状态及参数能够充分发挥 其在增产、增注的作用。
造缝条件及裂缝的形态、方位等与井底附近地层 的地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤 性质及注入方式有密切关系。
破裂压力 延伸压力
1
实验修正：
PF
Ps
z tv 1.9412
1
(三)破裂压力梯度(破裂梯度)
破裂梯度：地层破裂压力与地层深度的比值。 各油田根据大量压裂施工资料统计出来的破裂梯度值为： (15～18)～(22～25) 根据破裂梯度的大小估计裂缝的形态：
小于15～18时形成垂直裂缝 大于23时形成水平裂缝 深地层——垂直裂缝 浅地层——水平裂缝
3 y x
Pi
Pi
Ps
1 2 1
二、造缝条件
（一）形成垂直裂缝的条件
当井壁上存在的周向应力达到井壁岩石的水平方向的抗 拉强度时，岩石将在垂直于水平应力的方向上产生脆性破裂， 即在与周向应力相垂直的方向上产生垂直裂缝。
造缝条件为：
h t
当产生裂缝时，井筒内注入流体的压力即为地层的破 裂压力：
《油水井增产增注技术》课程综合复习资料
《油水井增产增注技术》综合复习资料一、名词解释1.端部脱砂技术端部脱砂技术是阻止裂缝的延伸，同时让缝扩张（增加缝宽）并被充填。
大量支撑剂在缝前缘趁机，阻止缝进一步延伸时产生端部脱砂。
因此，整个处理方法可以明显分为两个阶段：造缝阶段和缝拓宽、充填阶段。
2.脉冲放电井下放电技术是在充满水或油水混合物的井里产生一定频率的高电压脉冲电波对地层激发周期性压力（放电瞬时压力可达50MPa）和强电磁场，利用产生的空化作用解除油层污染，并对地层造成微裂缝，其影响半径可达0.5~10.0m，从而达到解堵、增产增注的目的。
3.水力振荡增产技术水力震荡增产技术就是利用振动原理处理油层的技术。
其基本原理是：以水力振动器作为井下震源下至处理井段，地面供液源按一定排量将工作液注入振动器内，振动器依靠流经它的液体来激励、产生水力脉冲波，对油层产生作用，实现振动处理油层。
4.SAGDSAGD技术是在接近油柱底部油水界面以上钻一口水平生产井，蒸汽通过该井上方与前者相平行的第二口水平井或一系列垂直井持续注入，从而在生产井上方形成蒸汽室。
蒸汽在注入上升过程中通过多孔介质与冷油接触，并逐渐冷凝，凝析水和被加热的原油在重力驱替下泄向生产井并由生产井产出，即利用油层内高干度蒸汽与重油、水的密度差，不断扩大蒸汽腔、加热油层，使重油依靠重力下泄入生产井。
5.测试压裂在逐步测试确定缝扩张压力和缝闭合压力上限后，采用测试压裂以更改或重新设计HPF 处理方案。
这个测试的关键时处理前的诊断测试。
6.防砂压裂防砂压裂是指不进行井内砾石充填，单纯靠压裂作业起到防砂和解堵增产的作用。
7.视粘度视粘度被定义为剪切应力与剪切速率的比值8.流体效率（流动效率？）在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害，通常可以用流动效率来衡量这种伤害程度的大小9.空化现象一定频率的震动波会使液体中原有的或新生的气泡产生共振。
在波的稀疏阶段，气泡迅速膨胀；在波的压缩阶段，气泡又很快破灭。
石油开采中增产技术浅析
石油开采中增产技术浅析通过对石油开采中增产技术的应用情况进行系统分析可知，“增产”是现代化工业生产中最受关注、最具影响的技术研究项目，它的发展不仅影响着未来中国在能源市场中的主导地位，还关系到我国工业化发展水平的上升，为此，增产技术的应用价值巨大，发展意义深远。
标签：石油开采;增产;技术石油开采中的增产技术，具有一定的必然性，目的是提高石油资源的产量，保障石油资源的效益，具有稳定性、持续性的特征。
增产技术在石油开采中，得到了有效的实践性，表明了增产技术在石油开采中的重要性。
1蒸汽吞吐热采法在石油开采增产技术中，蒸汽吞吐热采法是常用的一种方式，这种方式主要是用过在油层内部注入一些饱和蒸汽，然后让这些饱和蒸汽和油层发生反应，可以对石油粘度进行降低，让石油流速有所增加，从而更好的对石油进行开采。
另外这种蒸汽吞吐热采法，在800m以上的油层，所能达到的效果最好。
2蒸汽驱油热采法在热力采油中，蒸汽驱油热采法也是常用的一种方式。
蒸汽驱油热采法主要是根据蒸汽吞吐热采法的发展而逐渐出现的。
在石油开采中，用蒸汽吞吐热采法进行开采的时候，如果开采效率有所下降，可以用蒸汽驱油热采法，这种方式能够在很大程度上提升石油的开采效率。
但是在现阶段，我国的使用蒸汽驱油热采法，在使用效果上还不够理想，需要对这种方式进行加强，在开采中，如果具有明显不适标志的油层，就不能用这种方式进行开采，另外，在开采中要关注底层压力情况，从而更好的保证蒸汽驱动的效果。
3复合介质热采法在石油开采中的增产技术中，复合介质热采法具有明显的优势，能够很好的提升石油开采量。
所谓的复合介质热采法，主要是在相关的发生器中添加一些水，从而达到提升蒸汽含量的效果，提升石油开采效率。
在现阶段的热采工艺中，发生器中主要的材料就是原油和柴油，这些燃料的使用会使的内部温度提升，加入一定的水，就可以达到降温的效果，从而更好的满足石油开采工作的对于温度的要求。
另外添加的水，会产生蒸汽，这些蒸汽也会在一定程度上提升石油的开采效率。
第六章 水力压裂技术
第六章水力压裂技术水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，不仅广泛用于低渗透油气藏，而且在中、高渗油气藏的增产改造中也取得了很好的效果。
它是利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层产生裂缝。
继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注目的工艺措施。
水力压裂增产增注的原理主要是降低了井底附近地层中流体的渗流阻力和改变流体的渗流状态，使原来的径向流动改变为油层与裂缝近似性的单向流动和裂缝与井筒间的单向流动，消除了径向节流损失，大大降低了能量消耗。
因而油气井产量或注水井注入量就会大幅度提高。
如果水力裂缝能连通油气层深处的产层(如透镜体)和天然裂缝，则增产的效果会更明显。
另外，水力压裂对井底附近受损害的油气层有解除堵塞作用。
6.1 造缝机理在水力压裂中，了解造缝的形成条件、裂缝的形态(垂直或水平)、方位等，对有效地发挥压裂在增产、增注中的作用都是很重要的。
在区块整体压裂改造和单井压裂设计中，了解裂缝的方位对确定合理的井网方向和裂缝几何参数尤为重要，这是因为有利的裂缝方位和几何参数不仅可以提高开采速度，而且还可以提高最终采收率，相反，则可能会出现生产井过早水窜，降低最终采收率。
造缝条件及裂缝的形态、方位等与井底附近地层的地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤性质及注入方式有密切关系。
图6-1是压裂施工过程中井底压力随时间的变化曲线。
P是地层破裂压力，E P是裂缝延伸压力，S P是地层压力。
F238239图6-1 压裂过程井底压力变化曲线 a —致密岩石 b —微缝高渗岩石在致密地层内，当井底压力达到破裂压力F P 后，地层发生破裂(图6-1中的a)，然后在较低的延伸压力E P 下，裂缝向前延伸。
石油天然气开采中的增产技术研究与应用
石油天然气开采中的增产技术研究与应用第一章引言石油和天然气被普遍认为是世界上最重要的能源资源之一。
随着全球能源需求的不断增长，石油和天然气的开采技术也变得越来越重要。
本文旨在研究和探讨石油天然气开采中的增产技术，以期为相关行业提供有益的参考。
第二章增产技术概述石油天然气增产技术是指通过改良、创新和应用不同的技术手段，提高油田和气田的产能和采收率。
这些技术包括充分利用地质、物理、化学、工程和计算机等多学科的知识，通过提高油气资源的开采效率来增加产量。
第三章地质勘探和储层评价技术地质勘探和储层评价是石油天然气增产的基础，它可以帮助确定油气田的地质特征、构造和储层性质。
该技术通过地震、测井、岩心、地理信息系统等手段，为油气开采提供准确、可靠的地质信息。
第四章注水增产技术注水增产技术是一种常用的增产手段，其原理是通过在油层注入高压水或其他适当的注入物质，以提高油田中的有效驱替效果，增加原油采收率。
该技术可以提高油井生产压差，改善油气相渗流状态，从而实现增产效果。
第五章渗透剂增产技术渗透剂增产技术是一种通过在油井中添加渗透剂，来改善油藏物理性质和增加产能的方法。
渗透剂可以改善油气田的渗透率，增加油层中原油的流动性，从而提高采收率和产能。
第六章气体驱替增产技术气体驱替增产技术是一种利用气体（如二氧化碳、天然气等）来驱替原油、天然气田中的残余烃，增加采收率和产能的方法。
通过注入特定气体，可以改变油田的物理化学性质，使残留在油层中的原油更容易流动和被开采。
第七章增产技术的应用案例本章将结合实际案例，介绍一些增产技术在石油天然气开采中的应用情况。
通过这些案例的分析，可以了解不同技术在不同地区和场景中的适用性和效果。
第八章增产技术的前景与挑战本章主要探讨石油天然气增产技术的发展前景和面临的挑战。
随着全球能源需求的不断增长和资源的日益枯竭，开发和应用更高效的增产技术是必然趋势。
然而，技术应用的成本、环境保护的要求以及国际竞争等问题也是亟待解决的挑战。