1、第八章第八章 复杂条件下的开采技术复杂条件下的开采技术主要内容：主要内容：1 1、防砂与清砂、防砂与清砂2 2、防蜡与清蜡、防蜡与清蜡3 3、油井堵水、油井堵水4 4、稠油与高凝油开采技术、稠油与高凝油开采技术5 5、低渗透油田开发技术、低渗透油田开发技术6 6、井底处理新技术简介、井底处理新技术简介一、油层出砂原因一、油层出砂原因第一节第一节 防砂与清砂防砂与清砂出出砂砂危危害害 砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产；砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产；(1)(1)内因内因砂岩油层的地质条件砂岩油层的地质条件 出砂使地面和井下设备严重磨蚀、砂卡；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
2、维修工作量巨增；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。出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。(2)(2)外因外因开采因素开采因素(一一)内因内因砂岩油层的地质条件砂岩油层的地质条件1.1.应力状态应力状态 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应力集中力集中。2.2.岩石的胶结状态岩石的胶结状态油层出砂与油层岩石胶结物种类油层出砂与油层岩石胶结物种类(粘土、碳酸盐和硅质、铁质粘土、碳酸盐和硅质
3、、铁质三种三种)、数量、数量(数量越多，胶结强度越大数量越多，胶结强度越大)和胶结方式和胶结方式(基底胶基底胶结、结、接触胶结接触胶结、孔隙胶结、孔隙胶结)有着密切的关系。有着密切的关系。最易出砂最易出砂胶胶结结强强度度渗透率渗透率渗 透 率1 0-3 m2 5 00出 砂 井01 04 2占 总 出 砂 井数 比 例 01 9.28 0.83.3.渗透率的影响渗透率的影响 油层的渗透率越高，其胶结强度越低，油层越容易出砂。油层的渗透率越高，其胶结强度越低，油层越容易出砂。老君庙油田老君庙油田L L层层5252口出砂油井口出砂油井的统计资料的统计资料(二二)外因外因开采因素开采因素由于固井质量
4、差，使得套管外水泥环和井壁岩石由于固井质量差，使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘没有粘在一起在一起，在生产中形成高低压层的串通，使井壁岩石不，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。导致油井出砂。流体渗流而产生的对油层岩石的流体渗流而产生的对油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳冲刷力和对颗粒的拖曳力力是疏松油层出砂的重要原因。油、水井工作制度的突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
5、。油层出砂。3.3.油井工作制度油井工作制度如果射孔密度过大，有可能使如果射孔密度过大，有可能使套管破裂套管破裂和砂岩油层结构和砂岩油层结构遭到破坏，引起油井出砂。遭到破坏，引起油井出砂。2.2.射孔密度射孔密度1.1.固井质量固井质量油层压力降低，油层压力降低，增加了地应力对岩石颗粒的挤压作用，增加了地应力对岩石颗粒的挤压作用，扰乱了颗粒间的胶结；扰乱了颗粒间的胶结；油层含水油层含水后部分胶结物被溶解使得岩石胶结强度降低；后部分胶结物被溶解使得岩石胶结强度降低；4.4.其它其它不适当的措施，不适当的措施，降低了油层岩石胶结强度，使得油层变降低了油层岩石胶结强度，使得油层变得疏松而出砂。得疏松
6、而出砂。二、防砂方法二、防砂方法 (一一)制定合理的开采措施制定合理的开采措施(1)(1)制定合理的油井工作制度：制定合理的油井工作制度：通过生产试验使所确定的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生产压差不会造成油井大量出砂(控制生产压差控制生产压差)。对于。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。必要的防砂措施之后提高生产压差。(2)(2)加强出砂层油水井的管理：加强出砂层油水井的管理：开、关操作要求平稳；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。对易出砂的油井应避免强
7、烈抽汲的诱流措施。(3)(3)对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要求慎重。对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要求慎重。(4)(4)正确选择完井方法和改善完井工艺。正确选择完井方法和改善完井工艺。(二二)采取合理的防砂工艺方法采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1.1.机械防砂机械防砂(1)(1)下入防砂管柱挡砂下入防砂管柱挡砂如割缝
8、衬管、绕丝筛管、胶结滤砂管、双层或多层筛管如割缝衬管、绕丝筛管、胶结滤砂管、双层或多层筛管等。这类方法工艺简单，具有一定的防砂效果，但由于等。这类方法工艺简单，具有一定的防砂效果，但由于防砂管柱的缝隙或孔隙易被油层细砂所堵塞，一般效果防砂管柱的缝隙或孔隙易被油层细砂所堵塞，一般效果差、寿命短；差、寿命短；充填物的种类很多，如砾石、果壳、果核、塑料颗粒、充填物的种类很多，如砾石、果壳、果核、塑料颗粒、玻璃球或陶粒等。这种防砂方法能有效地将油层砂限制玻璃球或陶粒等。这种防砂方法能有效地将油层砂限制在油层中，并使油层保持稳定的力学结构，防砂效果好，在油层中，并使油层保持稳定的力学结构，防砂效果好，寿
9、命长。寿命长。(2)(2)下入防砂管柱加充填物下入防砂管柱加充填物机械防砂对油层的适应能力强、成功率高、成机械防砂对油层的适应能力强、成功率高、成本低，目前本低，目前应用十分广泛应用十分广泛。2.2.化学防砂化学防砂(1)(1)人工胶结砂层防砂方法人工胶结砂层防砂方法从地面向油层从地面向油层挤入液体胶结剂及增孔剂挤入液体胶结剂及增孔剂，然后使胶结剂固，然后使胶结剂固化，在油气层层面附近形成具有一定胶结强度及渗透性的化，在油气层层面附近形成具有一定胶结强度及渗透性的胶结砂层，达到防砂胶结砂层，达到防砂的的目的。如酚醛树脂溶液及酚醛溶液目的。如酚醛树脂溶液及酚醛溶液地下合成等。地下合成等。(2)(
10、2)人工井壁防砂方法人工井壁防砂方法从从地面将支撑剂（砾石）和未固化的胶结剂按一定比例拌地面将支撑剂（砾石）和未固化的胶结剂按一定比例拌和均匀，用液体携至井下挤入油层出砂部位，和均匀，用液体携至井下挤入油层出砂部位，在套管外形在套管外形成具有一定强度和渗透性的壁面，成具有一定强度和渗透性的壁面，可阻止油层砂粒流入井可阻止油层砂粒流入井内而又不影响油井生产的工艺措施。如水泥砂浆、树脂核内而又不影响油井生产的工艺措施。如水泥砂浆、树脂核桃壳、树脂砂浆、预涂层砾石等。桃壳、树脂砂浆、预涂层砾石等。相比较而言：相比较而言：化学防砂方法适用于渗透率相对均匀的薄层化学防砂方法适用于渗透率相对均匀的薄层段，
11、在段，在粉细砂岩油层粉细砂岩油层中的防砂效果优于机械防砂。但其对中的防砂效果优于机械防砂。但其对油层渗透率油层渗透率有一定的损害，成功率也不如机械防砂，还存有一定的损害，成功率也不如机械防砂，还存在老化现象、相对成本较高等缺点，应用程度不如机械防在老化现象、相对成本较高等缺点，应用程度不如机械防砂。砂。3.3.焦化防砂焦化防砂向油层提供热能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶向油层提供热能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄层。主要有结力的焦化薄层。主要有注热空气固砂注热空气固砂和和短期火烧油层固短期火烧油层固砂砂两种方法。两种方法。4.4.其它防砂方法其它防砂方法(三三)砾石充填
12、防砂方法砾石充填防砂方法 砾石充填防砂方法砾石充填防砂方法是指将割缝衬管或绕丝筛管下入井内防砂是指将割缝衬管或绕丝筛管下入井内防砂层段处，用一定质量的流体携带地面选好的具有一定粒度的层段处，用一定质量的流体携带地面选好的具有一定粒度的砾石，充填于管和油层之间，形成一定厚度的砾石层，以阻砾石，充填于管和油层之间，形成一定厚度的砾石层，以阻止油层砂粒流入井内的防砂方法。止油层砂粒流入井内的防砂方法。裸眼砾石裸眼砾石充填充填套管内砾石套管内砾石充填充填对油层条件对油层条件要求高要求高多数油井采用多数油井采用此方法此方法目前公认的防砂效果最好的方法之一目前公认的防砂效果最好的方法之一砾石充填防砂砾石充
13、填防砂施工设计施工设计应符合应符合三条基本原则三条基本原则：防砂方法选择地层预处理设计砾石设计防砂管柱设计携砂液设计施工工艺设计防砂施工分防砂施工分步设计程序步设计程序注重防砂效果，正确选用防砂方法，合理设计工艺参数和工艺注重防砂效果，正确选用防砂方法，合理设计工艺参数和工艺步骤，以达到阻止油层出砂的目的；步骤，以达到阻止油层出砂的目的；采用先进的工艺技术，最大限度地减少其对油井产能的影响；采用先进的工艺技术，最大限度地减少其对油井产能的影响；注重综合经济效益，提高设计质量和施工成功率、降低成本。注重综合经济效益，提高设计质量和施工成功率、降低成本。施工设计要形成一套完整的程序，有利于方案的系
14、统化和规格化，施工设计要形成一套完整的程序，有利于方案的系统化和规格化，从而提高施工设计的质量。从而提高施工设计的质量。防砂施防砂施工设计工设计具体步具体步骤自学骤自学(四四)化学防砂方法化学防砂方法人工井壁防砂 胶结剂 支撑剂 携送液 说明 水泥砂浆 水泥 石英砂 油 后期防砂 树脂核桃壳 酚醛树脂 核桃壳 油或活性水 早期防砂 树脂砂浆 树脂 石英砂 油 后期防砂 预涂层砾石 树脂 石英砂 油或活性水 较好后期防砂 人工胶结砂层防砂 主料 增孔剂 固化剂 说明 酚醛树脂胶结砂层 苯酚与甲醛 柴油 盐酸 早期防砂 酚醛溶液地下合成 苯酚与甲醛 柴油 油层温度 早期防砂 各种防砂方法均以化学胶
15、固为基础，在一些油田分别获各种防砂方法均以化学胶固为基础，在一些油田分别获得了一定的防砂效果。但各种方法均有各自的适用条件，因得了一定的防砂效果。但各种方法均有各自的适用条件，因此必须根据油层和油井的具体情况而选择应用。具体配方和此必须根据油层和油井的具体情况而选择应用。具体配方和用量，更应根据各个油田的油层条件通过实验室和现场试验用量，更应根据各个油田的油层条件通过实验室和现场试验来确定。来确定。三、清砂方法三、清砂方法冲砂：冲砂：通过冲管、油管或油套环空向井底注入高通过冲管、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
16、水井砂堵的工艺措施。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。是广泛应用的清砂方法。捞砂：捞砂：用钢丝绳向井内下入专门的捞砂工具，将用钢丝绳向井内下入专门的捞砂工具，将井底积存的砂粒捞到地面上来的方法。一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。或有漏失层等无法建立循环的油井。常常用用的的清清砂砂方方法法 尽管目前已经有了各种各样的防砂方法，但是在砂岩尽管目前已经有了各种各样的防砂方法，但是在砂岩油藏中要完全避免油层出砂是很困难的。油层出砂后，井油藏中要完全避免油层出砂是很困难的
17、。油层出砂后，井筒流体上升速度不足以将砂带到地面，砂粒就会在井筒中筒流体上升速度不足以将砂带到地面，砂粒就会在井筒中沉积下来。一方面会形成砂堵增加流体的流动阻力，另一沉积下来。一方面会形成砂堵增加流体的流动阻力，另一方面会对抽油设备造成严重损害。影响正常生产。方面会对抽油设备造成严重损害。影响正常生产。(一一)冲砂液冲砂液冲砂液的基本要求：冲砂液的基本要求：(1)(1)具有一定的具有一定的粘度粘度，以保证具有良好的携砂能力；，以保证具有良好的携砂能力；(2)(2)具有一定的具有一定的密度密度，以便形成适当的液柱压力，防止井喷；，以便形成适当的液柱压力，防止井喷；(3)(3)不损害不损害油层；油
18、层；(4)(4)来源来源广泛、价廉广泛、价廉等。等。冲砂液冲砂液是指用于进行冲砂的液体。通常采用的是指用于进行冲砂的液体。通常采用的冲砂液有油、水、乳状液等。为了防止冲砂液对油冲砂液有油、水、乳状液等。为了防止冲砂液对油层的损害，在液体中可加入表面活性剂，一般油井层的损害，在液体中可加入表面活性剂，一般油井用原油，水井用淡水或盐水，低压井用混气冲砂液用原油，水井用淡水或盐水，低压井用混气冲砂液进行冲砂。进行冲砂。(二二)冲砂方式冲砂方式（1 1）正冲砂）正冲砂:冲砂液由冲砂管冲砂液由冲砂管(或油管或油管)泵入，被冲散的泵入，被冲散的砂粒随冲砂液一起沿油套环空返至地面的冲砂方法。砂粒随冲砂液一起
19、沿油套环空返至地面的冲砂方法。（2 2）反冲砂）反冲砂:冲砂液由油套环空泵入，被冲散的砂粒随冲砂液由油套环空泵入，被冲散的砂粒随冲砂液一起从油管返至地面的冲砂方法。冲砂液一起从油管返至地面的冲砂方法。（3 3）正反冲砂）正反冲砂:利用了正冲砂和反冲砂各自的优点，其工利用了正冲砂和反冲砂各自的优点，其工艺过程为先用正冲砂将砂堵冲散，使砂粒处于悬浮状态，再艺过程为先用正冲砂将砂堵冲散，使砂粒处于悬浮状态，再迅速迅速改为反冲砂，将冲散的砂粒从油管内返出地面的冲砂方改为反冲砂，将冲散的砂粒从油管内返出地面的冲砂方式。这种方式可迅速解除较紧密的砂堵，提高冲砂效率。采式。这种方式可迅速解除较紧密的砂堵，提
20、高冲砂效率。采用正反冲砂方式时，用正反冲砂方式时，地面相应配套有改换冲洗方式的相应地面相应配套有改换冲洗方式的相应流流程和程和开关。开关。相比较而言：相比较而言：正冲砂冲击力大，易冲散砂堵，但因管套环正冲砂冲击力大，易冲散砂堵，但因管套环空截面积大，液流上返速度小，携砂能力低，易在冲砂过程空截面积大，液流上返速度小，携砂能力低，易在冲砂过程中发生卡管事故，要提高液流上返速度就必须提高冲砂液的中发生卡管事故，要提高液流上返速度就必须提高冲砂液的用量。反冲砂冲击力小，但液流上返速度大，携砂能力强。用量。反冲砂冲击力小，但液流上返速度大，携砂能力强。特点：特点：这种冲砂方式可提高冲砂效率，既这种冲砂
21、方式可提高冲砂效率，既具有正冲砂冲击力大的优点，又具有反冲具有正冲砂冲击力大的优点，又具有反冲砂返液流速高、携带能力强的优点，同时砂返液流速高、携带能力强的优点，同时又不需要改换冲洗方式的地面设备。又不需要改换冲洗方式的地面设备。联合冲砂联合冲砂：冲砂管柱距底端一定距离处装冲砂管柱距底端一定距离处装有有分流器分流器，用以改变液流通道，冲砂液从油，用以改变液流通道，冲砂液从油套环空进入井内，经分流器进入下部冲砂管套环空进入井内，经分流器进入下部冲砂管冲开砂堵，被冲散的砂粒随同液体先从下部冲开砂堵，被冲散的砂粒随同液体先从下部冲管与套管环空返至分流器后，便进入上部冲管与套管环空返至分流器后，便进入
22、上部冲砂管内返至地面。冲砂管内返至地面。联合冲砂管柱示意图第二节第二节 防蜡与清蜡防蜡与清蜡 石蜡：石蜡：碳原子数为碳原子数为1616到到6464的烷烃的烷烃(C(C1616H H3434 C C6464H H130130)。纯石蜡为白色，略带透明的结晶体，密度纯石蜡为白色，略带透明的结晶体，密度880880905kg/m905kg/m3 3，熔点为，熔点为49496060。油田蜡一般含有很多油田蜡一般含有很多杂质，从黏糊状的液体到坚硬的固体都有。杂质，从黏糊状的液体到坚硬的固体都有。结蜡现象：结蜡现象：在油藏条件下，蜡一般处于溶解的状态。在油藏条件下，蜡一般处于溶解的状态。在开采过程中，随着
23、温度、压力的降低和气体的析在开采过程中，随着温度、压力的降低和气体的析出，溶解的石蜡便结晶析出、长大出，溶解的石蜡便结晶析出、长大、聚集和沉积在聚集和沉积在管壁管壁等固相表面上，即出现所谓的结蜡现象。等固相表面上，即出现所谓的结蜡现象。油井结蜡的危害：油井结蜡的危害：1 1、影响着流体举升的过流断面，影响着流体举升的过流断面，增加了增加了流动阻力流动阻力；2 2、影响着抽油设备的影响着抽油设备的正常工作正常工作。一、油井防蜡机理一、油井防蜡机理(一一)油井结蜡的过程油井结蜡的过程（1 1）当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶形式从原油）当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶形式从原油中中析出析出；（2
24、2）温度、压力继续降低和气体析出，结晶析出的蜡）温度、压力继续降低和气体析出，结晶析出的蜡聚集长大聚集长大形成蜡晶体；形成蜡晶体；（3 3）蜡晶体）蜡晶体沉积沉积于管道和设备等的表面上。于管道和设备等的表面上。当温度降低到某一值时，原油中溶解的当温度降低到某一值时，原油中溶解的蜡便开始析出，蜡开始析出的温度即蜡便开始析出，蜡开始析出的温度即称称为为蜡的蜡的初始结晶温度或析蜡点初始结晶温度或析蜡点 。(二二)影响结蜡的因素影响结蜡的因素1.1.原油的性质及含蜡量原油的性质及含蜡量2.2.原油中的胶质、沥青质原油中的胶质、沥青质 原油中含蜡量原油中含蜡量越高越高，油井就，油井就越容易越容易结蜡。结
25、蜡。原油中所含轻质馏分原油中所含轻质馏分越多越多，则蜡的初始结晶温度就，则蜡的初始结晶温度就越低越低，保持溶解状态的蜡就保持溶解状态的蜡就越多越多，即蜡，即蜡不易不易析出。析出。胶质含量胶质含量增加增加，蜡的初始结晶温度，蜡的初始结晶温度降低降低；沥青质对石蜡结晶起到良好的沥青质对石蜡结晶起到良好的分散分散作用，作用，但但沉积蜡沉积蜡的强度将明显的强度将明显增加增加，而，而不易不易被油流冲走。被油流冲走。3.3.压力和溶解气压力和溶解气 蜡的初始结晶温度与压力、溶解气油比的关系曲线蜡的初始结晶温度与压力、溶解气油比的关系曲线4.4.原油中的水和机械杂原油中的水和机械杂质质 油井含水量增加，结蜡
26、程度有所减轻。油井含水量增加，结蜡程度有所减轻。5.5.液流速度、管壁粗液流速度、管壁粗糙度及表面性质糙度及表面性质 水和机械杂质对蜡的初始结晶温度影响水和机械杂质对蜡的初始结晶温度影响不大不大。原油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶原油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶核心，而核心，而促使促使石蜡结晶的析出，加剧了结蜡过程。石蜡结晶的析出，加剧了结蜡过程。流速与结蜡量的关系流速与结蜡量的关系二、二、油井防蜡方法油井防蜡方法（1 1）阻止蜡晶的析出：）阻止蜡晶的析出：在原油开采过程中，采用某在原油开采过程中，采用某些措施些措施(如提高井筒流体的温度等如提高井筒流体的温度等)，使
27、得油流温度，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。高于蜡的初始结晶温度，从而阻止蜡晶的析出。（2 2）抑制石蜡结晶的聚集：）抑制石蜡结晶的聚集：在石蜡结晶已析出的情在石蜡结晶已析出的情况下，控制蜡晶长大和聚集的过程。如在含蜡原油况下，控制蜡晶长大和聚集的过程。如在含蜡原油中加入防止和减少石蜡聚集的某些化学剂中加入防止和减少石蜡聚集的某些化学剂抑制剂，抑制剂，使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集。使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集。（3 3）创造不利于石蜡沉积的条件：）创造不利于石蜡沉积的条件：如提高表面光滑度、如提高表面光滑度、改善表面润湿性、提高井筒流体速度等。改善表面润湿性、提高
28、井筒流体速度等。1.1.油管内衬和涂层防蜡油管内衬和涂层防蜡作用：作用：通过表面光滑和改善管壁表面的润湿性，使通过表面光滑和改善管壁表面的润湿性，使蜡不易在表面上沉积，以达到防蜡的目的。蜡不易在表面上沉积，以达到防蜡的目的。（1 1）玻璃衬里油管防蜡原理）玻璃衬里油管防蜡原理油管表面具有亲水憎油特性；油管表面具有亲水憎油特性；玻璃表面十分光滑；玻璃表面十分光滑；玻璃具有良好的绝热性能。玻璃具有良好的绝热性能。（2 2）涂料油管防蜡原理）涂料油管防蜡原理在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质。在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质。具体防蜡方法具体防蜡方法2.2.化学防蜡化学防蜡
29、作用：作用：通过向井筒中加入液体化学防蜡剂或在抽通过向井筒中加入液体化学防蜡剂或在抽油管柱上装有固体化学防蜡剂，防蜡剂在井筒流油管柱上装有固体化学防蜡剂，防蜡剂在井筒流体中溶解混合后达到防蜡目的。体中溶解混合后达到防蜡目的。（1 1）活性剂型防蜡剂：）活性剂型防蜡剂：通过在蜡结晶表面上的吸附，形通过在蜡结晶表面上的吸附，形成不利于石蜡继续长大的极性表面，使蜡晶以微粒状态分成不利于石蜡继续长大的极性表面，使蜡晶以微粒状态分散在油中易被油流带走；还可吸附于固体表面上形成极性散在油中易被油流带走；还可吸附于固体表面上形成极性表面，阻止石蜡的沉积。表面，阻止石蜡的沉积。（2 2）高分子型防蜡剂：）高分
30、子型防蜡剂：油溶性的，具有石蜡结构链节的油溶性的，具有石蜡结构链节的支链线性高分子，在浓度很小的情况下能够形成遍及整个支链线性高分子，在浓度很小的情况下能够形成遍及整个原油的网状结构，而石蜡就可在这网状结构上析出，因而原油的网状结构，而石蜡就可在这网状结构上析出，因而彼此分散，不能聚集长大，也不易在固体表面沉积，而易彼此分散，不能聚集长大，也不易在固体表面沉积，而易被液流带走。被液流带走。3.3.热力防蜡：热力防蜡：提高流体温度；采油成本高。提高流体温度；采油成本高。4.4.磁防蜡技术磁防蜡技术 （1 1）原油通过强磁防蜡器时，石蜡分子在磁场作用下定）原油通过强磁防蜡器时，石蜡分子在磁场作用下
31、定向排列作有序流动，克服了石蜡分子之间的作用力，使向排列作有序流动，克服了石蜡分子之间的作用力，使其其不能按结晶的要求形成石蜡晶体不能按结晶的要求形成石蜡晶体；（2 2）已形成蜡晶的微粒通过磁场后，石蜡晶体细化、分）已形成蜡晶的微粒通过磁场后，石蜡晶体细化、分散，并且有效地削弱了蜡晶之间、蜡晶与胶体分子之间散，并且有效地削弱了蜡晶之间、蜡晶与胶体分子之间的粘附力，抑制了蜡晶的聚集长大；的粘附力，抑制了蜡晶的聚集长大；（3 3）磁场处理后还能改变井筒中结蜡状态，使蜡质变软，）磁场处理后还能改变井筒中结蜡状态，使蜡质变软，易于清除。易于清除。三、油井清蜡方法三、油井清蜡方法 (1)(1)机械清蜡机
32、械清蜡常用的工具主要有刮蜡片和清蜡钻头等。常用的工具主要有刮蜡片和清蜡钻头等。(2)(2)热力清蜡热力清蜡热流体循环清蜡法热流体循环清蜡法电热清蜡法电热清蜡法热化学清蜡法热化学清蜡法还有其它清防蜡方法，如：超声波、微生物技术等还有其它清防蜡方法，如：超声波、微生物技术等第三节第三节 油井堵水油井堵水一、油井出水原因及找水技术一、油井出水原因及找水技术(一一)油井出水来源油井出水来源按来源可分为注入水、边水、底水、上层水、下层水按来源可分为注入水、边水、底水、上层水、下层水和夹层水。和夹层水。(二二)油井防水措施油井防水措施以防为主，防堵结合以防为主，防堵结合（1 1）制订合理的油藏工程方案，合
33、理部署井网和划）制订合理的油藏工程方案，合理部署井网和划分注采系统，建立合理的注、采井工作制度和采取工分注采系统，建立合理的注、采井工作制度和采取工程措施以控制油水边界均匀推进。程措施以控制油水边界均匀推进。（2 2）提高固井和完井质量，以保证油井的封闭条件，）提高固井和完井质量，以保证油井的封闭条件，防止油层与水层串通。防止油层与水层串通。（3 3）加强油水井日常管理、分析，及时调整分层注）加强油水井日常管理、分析，及时调整分层注采强度，保持均衡开采。采强度，保持均衡开采。概括起来有以下三个方面的措施：概括起来有以下三个方面的措施：(三三)油井找水技术油井找水技术 找水：找水：油气井出水后，
34、通过各种方法确定出水层位和油气井出水后，通过各种方法确定出水层位和流量的工作。流量的工作。1.1.综合对比资料判断出水层位综合对比资料判断出水层位2.2.水化学分析法水化学分析法3.3.根据地球物理资料判断出水层位根据地球物理资料判断出水层位4.4.机械法找水机械法找水 压木塞法压木塞法 封隔器找水封隔器找水5.5.找水仪找水找水仪找水二、油井二、油井封封堵水技术堵水技术(1)(1)机械堵水机械堵水使用封隔器及相应的管柱卡堵出水层的方法，以解使用封隔器及相应的管柱卡堵出水层的方法，以解决油井各油层间的干扰，达到增加油井产油量，减决油井各油层间的干扰，达到增加油井产油量，减少产水量的目的。少产水
35、量的目的。(2)(2)油井化学堵水油井化学堵水 用化学剂控制油气井出水量和封堵出水层的方法。用化学剂控制油气井出水量和封堵出水层的方法。非选择性堵水非选择性堵水 选择性堵水选择性堵水(3)(3)底水封堵技术底水封堵技术 人工隔板法人工隔板法第四节第四节 稠油及高凝油开采技术稠油及高凝油开采技术稠油及高凝油开采特征稠油及高凝油开采特征：某油井原油粘温曲线某油井原油粘温曲线(二二)高凝油的基本特点高凝油的基本特点(一一)稠油的基本特点稠油的基本特点(2)(2)稠油的粘度对温度敏感稠油的粘度对温度敏感(1)(1)粘度高、粘度高、渗流阻力过大渗流阻力过大、流动性差、流动性差。(3)(3)稠油中轻质组分
36、含量低，而胶质、稠油中轻质组分含量低，而胶质、沥青质含量高沥青质含量高高凝油是指蜡含量高、凝固点高的原油。高凝油是指蜡含量高、凝固点高的原油。凝固点：凝固点：在一定条件下原油失去流动性时的最高温度。在一定条件下原油失去流动性时的最高温度。表表8-3 8-3 中国稠油分类标准中国稠油分类标准稠 油 分 类粘 度mPa s相 对 密 度(20)普 通50*100*0.9000(0.9200(0.9500(500000.9800(13API)二、热处理油层采油技术二、热处理油层采油技术 热处理油层采油技术是通过向油层提供热能，提高油层岩热处理油层采油技术是通过向油层提供热能，提高油层岩石和流体的温度
37、，从而增大油藏驱油动力，降低油层流体石和流体的温度，从而增大油藏驱油动力，降低油层流体的粘度，防止油层中的结蜡现象，减小油层渗流阻力，达的粘度，防止油层中的结蜡现象，减小油层渗流阻力，达到更好地开采稠油及高凝油油藏的目的工艺方法。到更好地开采稠油及高凝油油藏的目的工艺方法。注蒸汽处理油层采油方法注蒸汽处理油层采油方法(蒸汽吞吐和蒸汽驱蒸汽吞吐和蒸汽驱)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，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。可减少最终的残余油饱
38、和度。火烧油层采油方法火烧油层采油方法通过适当的井网将空气或氧气自井中注入油层，并点燃油通过适当的井网将空气或氧气自井中注入油层，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。使原油蒸馏、裂解，并被驱向生产井的采油方式。三、井筒降粘技术三、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
39、动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。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：目前常用的井筒降粘技术：化学降粘化学降粘 热力降粘技术热力降粘技术第五节第五节 低渗透油田开发分析低渗透油田开发分析 低渗透油田是相对的，世界上并无固定的概念低渗透油田是相对的，世界上并无固定的概念和界限，要根据不同国家、不同时期的资源状况和和界限，要根据不同国家、不同时期的资源状况和技术经济条件而划定，变化范围较大。技术经济条件而划定，变化范围较大。但有一点是统一的
40、，即低渗透油田的油井很难但有一点是统一的，即低渗透油田的油井很难在不进行增产措施的条件下，依靠油井的自然产能在不进行增产措施的条件下，依靠油井的自然产能来获得经济有效的工业产量。来获得经济有效的工业产量。渗透率为渗透率为0.10.11010-3-3mm2 250501010-3-3mm2 2的储层。的储层。一、低渗透油田的分类一、低渗透油田的分类油层平均渗透率为油层平均渗透率为10.110.11010-3-3mm2 250501010-3 -3 mm2 2。这类油层接近正常油。这类油层接近正常油层，油井能够达到工业油流标准，但产量太低，需采取油层改造措施，提层，油井能够达到工业油流标准，但产量
41、太低，需采取油层改造措施，提高生产能力，才能取得较好的开发效果和经济效益。高生产能力，才能取得较好的开发效果和经济效益。油层平均渗透率为油层平均渗透率为1.11.11010-3-3mm2 2 10101010-3-3 mm2 2。这类油层与正常油层。这类油层与正常油层差别比较明显，一般束缚水饱和度高，测井电阻率降低，正常测试达不到差别比较明显，一般束缚水饱和度高，测井电阻率降低，正常测试达不到工业油流的标准，必须采取较大型的压裂改造和其它措施，才能有效的投工业油流的标准，必须采取较大型的压裂改造和其它措施，才能有效的投入工业开发，例如长庆安塞油田、大庆榆树林油田、吉林新民油田等。入工业开发，例
42、如长庆安塞油田、大庆榆树林油田、吉林新民油田等。一般低渗透油田：一般低渗透油田：特低渗透油田：特低渗透油田：油层平均渗透率为油层平均渗透率为0.10.11010-3-3mm2 2 1.01.01010-3-3 mm2 2。这类油田非常致密，。这类油田非常致密，束缚水饱和度很高，基本没有自然产能，一般不具备工业开发价值。但如束缚水饱和度很高，基本没有自然产能，一般不具备工业开发价值。但如果其它方面条件有利，如油层较厚、埋藏较浅、原油性质比较好等，同时果其它方面条件有利，如油层较厚、埋藏较浅、原油性质比较好等，同时采取既能提高油井产量，又能减少投资、降低成本的有利措施，也可以进采取既能提高油井产量
43、，又能减少投资、降低成本的有利措施，也可以进行工业开发，并取得一定的经济效益，如延长的川口油田等。行工业开发，并取得一定的经济效益，如延长的川口油田等。超低渗透油田：超低渗透油田：二、我国低渗透油田储量分布特征二、我国低渗透油田储量分布特征 中国陆地发现并探明的低渗透油田（油藏）共三百中国陆地发现并探明的低渗透油田（油藏）共三百多个，地质储量占多个，地质储量占4040亿吨，广泛分布于全国勘探开发的亿吨，广泛分布于全国勘探开发的二十一个油区。二十一个油区。二十一个油区中，低渗透储层地质储量在一亿吨以二十一个油区中，低渗透储层地质储量在一亿吨以上的有十一个油区，占一半以上。低渗透储层地质储量上的有
44、十一个油区，占一半以上。低渗透储层地质储量最多的是新疆，达最多的是新疆，达6 6亿吨，其余依次为大庆、胜利、吉林、亿吨，其余依次为大庆、胜利、吉林、辽河、大港、中原、延长、长庆、吐哈、华北等。辽河、大港、中原、延长、长庆、吐哈、华北等。1.1.低渗透油田广泛分布于各个油区低渗透油田广泛分布于各个油区 序号油区地质储量（万吨）可采储量（万吨）动用储量（万吨）占油区储量（%）占全国储量（%）1大庆5827494231686411.2714.622吉林3758877691043161.189.433辽河3544670072513821.168.894华北156152226837918.743.925
45、二连7452910557353.281.876大港2457449971064133.896.167冀东6201052465.380.168胜利48982108183376714.7612.289中原2371962491142235.365.9510河南326451281.880.0911江汉2592689188726.510.6512江苏2950361208033.090.7413新疆62413132843818444.9815.6514塔里木161341611557.000.4015吐哈163535223386085.194.116青海84451330273444.922.1217玉门342
46、21854542160.201.3618长庆2037242071050767.975.1119延长22858216229951005.7320滇黔贵6939427338.370.1721四川241324124131000.61低渗透油田分布状况统计表低渗透油田分布状况统计表2.2.不同地质年代的储层都可形成低渗透储层，同一油区老不同地质年代的储层都可形成低渗透储层，同一油区老地层低渗透储层所占比例较高地层低渗透储层所占比例较高时 代古 生 代三 叠 系侏 罗 系白 垩 系下 第 三 系上 第 三 系储 量（万 吨）72004510133457110108712431815727比 例（）18.
47、0612.798.6725.3531.183.943.3.目前发现的低渗透储层以中、深埋藏深度为主目前发现的低渗透储层以中、深埋藏深度为主埋藏深度（m）10001001200020013000300140004000储量（万吨）192581733201671152340510622比例（）4.94442.55.92.74.4.低渗透储层油藏以大中型油藏为主低渗透储层油藏以大中型油藏为主根据陆上低渗透油藏统计，地质储量在根据陆上低渗透油藏统计，地质储量在1000010000万吨以上的万吨以上的油田有六个，储量油田有六个，储量9472194721万吨，占万吨，占23.823.8；地质储量在；地质储
48、量在100010001000010000万吨的中型油田有万吨的中型油田有8282个，储量个，储量237800237800万吨，万吨，占占59.659.6；小于；小于10001000万吨的小型油田有万吨的小型油田有197197个，储量仅为个，储量仅为6619966199万吨，占万吨，占16.616.6。说明占。说明占8080以上的储量均为大中以上的储量均为大中型低渗透油田。型低渗透油田。5.5.低渗透储层分布于各种岩性中低渗透储层分布于各种岩性中岩 性粉 砂 岩砂 岩砂 砾 岩其 它（变 质 岩 等）储 量(万 吨)1311181586966280546101比 例（）32.939.815.71
49、1.66.6.低渗透油藏类型以构造岩性油藏为主低渗透油藏类型以构造岩性油藏为主低渗透储层可以形成不同类型圈闭的油藏，从现在探明的低渗透储层可以形成不同类型圈闭的油藏，从现在探明的低渗透油藏统计，以构造岩性油藏占将近一半，其余的占低渗透油藏统计，以构造岩性油藏占将近一半，其余的占一半左右。大、中型低渗透储层油藏除长庆、延长为岩性一半左右。大、中型低渗透储层油藏除长庆、延长为岩性油藏外，其余的大多数油藏与断块，背斜有关，形成构造油藏外，其余的大多数油藏与断块，背斜有关，形成构造岩性共同圈闭的油藏。如大庆长垣南部榆树林、新民、乾岩性共同圈闭的油藏。如大庆长垣南部榆树林、新民、乾安、新立等油藏。安、新
50、立等油藏。7.7.特低渗透层占有相当高的比例特低渗透层占有相当高的比例据统计，特低和超低渗透率储量有据统计，特低和超低渗透率储量有210278 210278 万吨，占万吨，占52.752.7。超低渗透油田主要集中分布在延长油区和川中地区；特低渗超低渗透油田主要集中分布在延长油区和川中地区；特低渗透油田，主要分布在大庆、吉林、新疆等油田；低渗透油田透油田，主要分布在大庆、吉林、新疆等油田；低渗透油田主要分布在辽河、大港、胜利、吐哈、中原、华北等油田。主要分布在辽河、大港、胜利、吐哈、中原、华北等油田。上述所提到的油田各类低渗透储层总储量均在一亿吨以上。上述所提到的油田各类低渗透储层总储量均在一亿
