管柱診斷-套損預(yù)防及綜合治理工藝技術(shù)培訓(xùn)班-西安石油大學(xué)-黨瑞榮

1、 井下管柱工況診斷井下管柱工況診斷一、套管損壞機理及類型一、套管損壞機理及類型二、二、套管損診斷方法套管損診斷方法三、防砂與治砂三、防砂與治砂四、防臘與清臘四、防臘與清臘五、找水與堵水五、找水與堵水六、固井質(zhì)量檢測六、固井質(zhì)量檢測第一部分：第一部分：套管損壞機理及類型套管損壞機理及類型 套管的損壞是不可避免的套管的損壞是不可避免的現(xiàn)象，生產(chǎn)時間越長，套現(xiàn)象，生產(chǎn)時間越長，套管損壞越嚴重，也越普遍管損壞越嚴重，也越普遍。我國各主要油田的投產(chǎn)。我國各主要油田的投產(chǎn)時間已達時間已達30年以上，套損年以上，套損現(xiàn)象十分突出?，F(xiàn)象十分突出。 港西油田油水井套損比例高達港西油田油水井套損比例高達40以上以

2、上 長慶樊家川區(qū)塊投入開發(fā)長慶樊家川區(qū)塊投入開發(fā)13年后，油水年后，油水井套損比例達井套損比例達34 吉林扶余套管變形井至吉林扶余套管變形井至1988年高達年高達1347口，占總井數(shù)的口，占總井數(shù)的39.4 大慶油田套損井數(shù)仍逐年增加，大慶油田套損井數(shù)仍逐年增加，1997年年套管損壞套管損壞576口井，口井，2001年套損井超過年套損井超過700口，整個油田已累計損壞超過口，整個油田已累計損壞超過8000口口井。井。 套損是國內(nèi)外遇到的共同問題。隨著油氣生產(chǎn)過程的進行套損是國內(nèi)外遇到的共同問題。隨著油氣生產(chǎn)過程的進行，各國套損日趨嚴重，各國套損日趨嚴重美國威明頓油田美國威明頓油田，從，從192

3、6年到年到1986年的開發(fā)期間，由于年的開發(fā)期間，由于大量采出地下液體，引起該地區(qū)較大的構(gòu)造運動，油田大量采出地下液體，引起該地區(qū)較大的構(gòu)造運動，油田中心地區(qū)地面下沉達中心地區(qū)地面下沉達9m，水平位移最多達，水平位移最多達3m，造成油，造成油水井成片錯斷，損失嚴重水井成片錯斷，損失嚴重羅馬尼亞的坦勒斯油田羅馬尼亞的坦勒斯油田開發(fā)開發(fā)22年后，已有年后，已有20的套管損壞的套管損壞俄羅斯的班長達勒威油田俄羅斯的班長達勒威油田有有30的油水井因套管損壞而停產(chǎn)的油水井因套管損壞而停產(chǎn)蘇聯(lián)的班長達勒威油田蘇聯(lián)的班長達勒威油田有有30%的井因套管損壞而停產(chǎn)的井因套管損壞而停產(chǎn) 地質(zhì)因素：地質(zhì)因素： 泥巖

4、吸水蠕變泥巖吸水蠕變 油層出砂油層出砂 巖層滑動巖層滑動 斷層活動斷層活動 地震活動地震活動工程因素：工程因素：套管材質(zhì)套管材質(zhì) 固井質(zhì)量固井質(zhì)量 射孔質(zhì)量射孔質(zhì)量 井位部署井位部署 高壓注水高壓注水 壓裂施工壓裂施工環(huán)境因素：環(huán)境因素：油田化學(xué)（厭氧菌腐蝕，油田化學(xué)（厭氧菌腐蝕，COCO2 2腐腐蝕，電化學(xué)腐蝕，溶解氧腐蝕，蝕，電化學(xué)腐蝕，溶解氧腐蝕，H H2 2S S腐蝕腐蝕 地熱（熱應(yīng)力、套管伸縮）地熱（熱應(yīng)力、套管伸縮）主要有五種變形形態(tài)主要有五種變形形態(tài): 即橢圓變形即橢圓變形 徑向凹陷變形徑向凹陷變形 縮徑變形縮徑變形 擴徑變形擴徑變形 彎曲變形彎曲變形 套管破裂：套管破裂：一是一

5、是縱向破裂縱向破裂，二，二是四周破裂，即是四周破裂，即橫向破裂橫向破裂，還，還有一種是有一種是斜裂紋斜裂紋。套管破裂主。套管破裂主要是要是由于注采壓差及作業(yè)施工由于注采壓差及作業(yè)施工壓力過高而造成的。壓力過高而造成的。此外當套此外當套管鋼材有劃痕、裂縫缺陷或氫管鋼材有劃痕、裂縫缺陷或氫脆也可能造成脆性破裂。脆也可能造成脆性破裂。 套管挫斷套管挫斷分為分為非坍塌型非坍塌型和和坍塌型坍塌型兩種。兩種。 非坍塌型套管挫斷非坍塌型套管挫斷主要是注入水形成主要是注入水形成的浸水域的作用造成的，根據(jù)上下斷口軸的浸水域的作用造成的，根據(jù)上下斷口軸線間橫向位移的大小分為線間橫向位移的大小分為65mm以上大以上

6、大通徑形錯斷、通徑形錯斷、65mm以下小通徑形錯斷以下小通徑形錯斷和斷口通徑基本無變化的上、下位移型。和斷口通徑基本無變化的上、下位移型。 坍塌型套管挫斷坍塌型套管挫斷是由于地層滑移、是由于地層滑移、地殼升降等因素造成的套管挫斷。地殼升降等因素造成的套管挫斷。 腐蝕造成套管大面積腐蝕造成套管大面積穿孔穿孔或內(nèi)外壁出現(xiàn)麻凹或內(nèi)外壁出現(xiàn)麻凹是油田是油田常見的一種套管損壞形式常見的一種套管損壞形式。其原因是井內(nèi)介質(zhì)具有。其原因是井內(nèi)介質(zhì)具有腐蝕性。腐蝕性。 注水井套管的年平均腐蝕速度：注水井套管的年平均腐蝕速度：0.5 0.6mm 污水對管柱的年平均腐蝕速度：污水對管柱的年平均腐蝕速度：17mm（勝

7、利）（勝利） 應(yīng)力作用下的年平均腐蝕速度：應(yīng)力作用下的年平均腐蝕速度：14mm（勝利）（勝利） 有害物質(zhì)對管柱的年平均腐蝕速度：有害物質(zhì)對管柱的年平均腐蝕速度：11mm（中源）（中源） 純水中管柱的年平均腐蝕速度：純水中管柱的年平均腐蝕速度：17mm被氧飽和后的水中，年平均腐蝕速度：被氧飽和后的水中，年平均腐蝕速度：0.45mm水中含鹽量較高時，年平均腐蝕速度：水中含鹽量較高時，年平均腐蝕速度：3 5mm 勝利勝利油田現(xiàn)有管線：油田現(xiàn)有管線：20000km20000km，年更換，年更換400km400km, ,更更換率換率2.5%2.5%，年損失，年損失70007000萬元萬元大慶大慶油田現(xiàn)有

8、管線：油田現(xiàn)有管線：40000km40000km，平均壽命，平均壽命9 9年年，年，年更換率更換率12.9%12.9%。油管。油管50000km50000km，平均壽命，平均壽命3 3年年中國石油股份有限公司管現(xiàn)有管線：中國石油股份有限公司管現(xiàn)有管線：70445km70445km，已腐蝕管線已腐蝕管線占占20.58%20.58%美國：管道損壞總數(shù)中，腐蝕引起的失效占美國：管道損壞總數(shù)中，腐蝕引起的失效占46%46%挪威艾柯基斯油田阿爾法平臺：高溫立管挪威艾柯基斯油田阿爾法平臺：高溫立管2 2個月個月后被二氧化碳腐蝕壞，導(dǎo)致嚴重爆炸事故后被二氧化碳腐蝕壞，導(dǎo)致嚴重爆炸事故長慶油田：二氧化碳平均含

9、量長慶油田：二氧化碳平均含量3.02%3.02%南海南海13-113-1氣井：二氧化碳含量氣井：二氧化碳含量22%22% 套管套管密封性破壞密封性破壞主要表現(xiàn)主要表現(xiàn)在套管連接處，導(dǎo)致套管在套管連接處，導(dǎo)致套管外返油、氣、水。這主要外返油、氣、水。這主要是拉伸造成脫扣或套管絲是拉伸造成脫扣或套管絲扣質(zhì)量等原因造成的。扣質(zhì)量等原因造成的。 套管損壞防護套管損壞防護是一門重要的學(xué)科，但是一門重要的學(xué)科，但是也要通過各種方法來對套管進行損是也要通過各種方法來對套管進行損壞檢測，找到損壞點和損壞類型，爭壞檢測，找到損壞點和損壞類型，爭取及早發(fā)現(xiàn)套管所出現(xiàn)的問題并予以取及早發(fā)現(xiàn)套管所出現(xiàn)的問題并予以解決

10、，以保證正常生產(chǎn)。這也正是套解決，以保證正常生產(chǎn)。這也正是套管檢測的作用所在。管檢測的作用所在。 對套管的修復(fù)對套管的修復(fù)首先需要準確地確定故首先需要準確地確定故障類型，并對故障定位，進而通過粘障類型，并對故障定位，進而通過粘結(jié)襯套、涂膠潔劑、爆炸焊接等方法結(jié)襯套、涂膠潔劑、爆炸焊接等方法進行修補。進行修補。第二部分第二部分套管損診斷方法套管損診斷方法用于檢查套管損傷或變形的測井方法有：1 1、機械方法機械方法：包括印模法和井徑法：包括印模法和井徑法2 2、聲波方法聲波方法：井壁超聲波成像測井儀：井壁超聲波成像測井儀3 3、放射性方法放射性方法：伽馬：伽馬- -伽馬測井儀伽馬測井儀4 4、光學(xué)

11、方法光學(xué)方法：井下攝像電視測井儀：井下攝像電視測井儀5 5、電磁方法電磁方法：接箍定位器、管子分析儀、電磁：接箍定位器、管子分析儀、電磁 測厚儀、磁測井、電磁探傷測井儀等測厚儀、磁測井、電磁探傷測井儀等 印模法檢測是利用專用管柱或鋼絲繩下接印模類打印模法檢測是利用專用管柱或鋼絲繩下接印模類打印工具印工具，對套管損壞程度、幾何形狀等進行打印，然后，對套管損壞程度、幾何形狀等進行打印，然后對打印出的印痕進行描繪、分析、判斷，最后提出套損對打印出的印痕進行描繪、分析、判斷，最后提出套損點的幾何形狀、尺寸、深度位置。印模法檢測可用來判點的幾何形狀、尺寸、深度位置。印模法檢測可用來判斷套管變形、錯斷、破

12、裂斷套管變形、錯斷、破裂 等套損程度和深度位置。等套損程度和深度位置。 印模法檢測不受環(huán)境條件和井況的限制，檢測時迅印模法檢測不受環(huán)境條件和井況的限制，檢測時迅速、方便和直觀，但印模直徑大小的選擇比較難。速、方便和直觀，但印模直徑大小的選擇比較難。直徑直徑過大，打印出來的印模不在變形最明顯處，印痕不清晰過大，打印出來的印模不在變形最明顯處，印痕不清晰，不可靠，直徑過小，打印不出印痕或印痕不明顯，因，不可靠，直徑過小，打印不出印痕或印痕不明顯，因而無法確定某一個變形位置的形態(tài)。這種方法主要用于而無法確定某一個變形位置的形態(tài)。這種方法主要用于套管損壞的驗證，井下落物幾何形狀、尺寸和深度位置套管損壞

13、的驗證，井下落物幾何形狀、尺寸和深度位置的核定，以及在修井過程中臨時需要查明套管技術(shù)狀況的核定，以及在修井過程中臨時需要查明套管技術(shù)狀況等場合。等場合。 井徑法通過測量套管內(nèi)徑的變化反應(yīng)套管縱向和井徑法通過測量套管內(nèi)徑的變化反應(yīng)套管縱向和橫向的變形。井徑儀是電阻式轉(zhuǎn)換測量儀器，其主要橫向的變形。井徑儀是電阻式轉(zhuǎn)換測量儀器，其主要原理是當套管內(nèi)徑改變使微井徑電橋阻值改變，通過原理是當套管內(nèi)徑改變使微井徑電橋阻值改變，通過放大并由地面儀表記錄，并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的井徑值，即放大并由地面儀表記錄，并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的井徑值，即可得到隨井深不同的井徑變化曲線?？傻玫诫S井深不同的井徑變化曲線。 井徑儀的優(yōu)點是：井徑

14、儀的優(yōu)點是：井徑儀簡易、堅固、穩(wěn)定、可靠井徑儀簡易、堅固、穩(wěn)定、可靠、檢測速度快，能夠較準確地測得全井套變部位及井、檢測速度快，能夠較準確地測得全井套變部位及井徑的變化。徑的變化。 缺點是：（缺點是：（1）對儀器居中要求很高，偏心會導(dǎo)致對儀器居中要求很高，偏心會導(dǎo)致測量誤差。（測量誤差。（2）對井徑儀接觸不到的部分所存在的缺對井徑儀接觸不到的部分所存在的缺陷是無法檢測到的，也探測不到套管外壁的損傷情況陷是無法檢測到的，也探測不到套管外壁的損傷情況。（3）當套管內(nèi)壁有瀝青、石臘等雜質(zhì)時，會導(dǎo)致井當套管內(nèi)壁有瀝青、石臘等雜質(zhì)時，會導(dǎo)致井徑儀與套管內(nèi)壁接觸不可靠，從而影響檢測結(jié)果。徑儀與套管內(nèi)壁接觸

15、不可靠，從而影響檢測結(jié)果。 利用超聲波進行套管檢測的儀器主要是利用超聲波進行套管檢測的儀器主要是超超聲波成像測井儀聲波成像測井儀，其工作原理是利用超聲，其工作原理是利用超聲波在介質(zhì)中的傳播特性，由井下儀器的超波在介質(zhì)中的傳播特性，由井下儀器的超聲換能器在井內(nèi)旋轉(zhuǎn)掃描，發(fā)射和接收脈聲換能器在井內(nèi)旋轉(zhuǎn)掃描，發(fā)射和接收脈沖式超聲波，對套管內(nèi)壁或井壁的回波幅沖式超聲波，對套管內(nèi)壁或井壁的回波幅度及時間信息進行處理，放大后經(jīng)電纜傳度及時間信息進行處理，放大后經(jīng)電纜傳至井上經(jīng)計算機處理成像。至井上經(jīng)計算機處理成像。超聲波成像測超聲波成像測井可對套管損壞部位的不同角度、不同形井可對套管損壞部位的不同角度、不

16、同形式的圖形加以描繪式的圖形加以描繪，其中包括立體圖、縱，其中包括立體圖、縱橫截面圖、時間圖、幅度圖和井徑曲線，橫截面圖、時間圖、幅度圖和井徑曲線，用高分辨彩色監(jiān)視器顯示并拍攝成照片。用高分辨彩色監(jiān)視器顯示并拍攝成照片。 超聲成像儀檢測套管損壞如錯斷超聲成像儀檢測套管損壞如錯斷、彎曲、破裂、孔洞、腐蝕等各、彎曲、破裂、孔洞、腐蝕等各種損壞情況，資料非常直觀。種損壞情況，資料非常直觀。 缺點：缺點： 測井速度較低；測井速度較低； 液體中的氣泡對聲波散射嚴重，液體中的氣泡對聲波散射嚴重，造成回波信號降低。造成回波信號降低。 利用光學(xué)法進行套管檢測的儀器主要是利用光學(xué)法進行套管檢測的儀器主要是井下電

17、視井下電視，儀器利用微型攝像頭和光源來獲取圖像。儀器利用微型攝像頭和光源來獲取圖像。 優(yōu)點：優(yōu)點：井下電視可對套管的內(nèi)壁進行檢查，觀察井下電視可對套管的內(nèi)壁進行檢查，觀察井中落物或其它問題，并可估算射孔孔眼中油、氣和水井中落物或其它問題，并可估算射孔孔眼中油、氣和水的產(chǎn)出情況，以圖像方式進行顯示，資料直觀。的產(chǎn)出情況，以圖像方式進行顯示，資料直觀。 缺點：缺點：（1）不能對套管外表面的情況進行檢查；）不能對套管外表面的情況進行檢查；（2）井眼流體的透明度對圖像質(zhì)量有較大影響；）井眼流體的透明度對圖像質(zhì)量有較大影響；（3）造價較高。）造價較高。 電磁法電磁法檢測是利用套管和油管在電磁作用下呈現(xiàn)檢

18、測是利用套管和油管在電磁作用下呈現(xiàn)出來的電學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，出來的電學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理來檢測根據(jù)電磁感應(yīng)原理來檢測井下套管的技術(shù)狀況井下套管的技術(shù)狀況。電磁法檢測可確定套管的。電磁法檢測可確定套管的厚厚度、裂縫、變形、錯斷、內(nèi)外壁腐蝕及射孔質(zhì)量。度、裂縫、變形、錯斷、內(nèi)外壁腐蝕及射孔質(zhì)量。電磁檢測儀是一種無損、非接觸式的儀器，它電磁檢測儀是一種無損、非接觸式的儀器，它不受不受井內(nèi)液體、套管積垢、結(jié)臘及井壁附著物的影響，井內(nèi)液體、套管積垢、結(jié)臘及井壁附著物的影響，測量精度較高。同時，電磁檢測儀測量精度較高。同時，電磁檢測儀可以檢測到套管可以檢測到套管外層管柱的缺陷。外層管柱的缺陷。由于電

19、磁法檢測有其獨特的優(yōu)點，由于電磁法檢測有其獨特的優(yōu)點，因此是最有應(yīng)用前景的套管損傷檢測技術(shù)。因此是最有應(yīng)用前景的套管損傷檢測技術(shù)。 國內(nèi)外利用電磁法對套管進行檢測的儀器較多，其國內(nèi)外利用電磁法對套管進行檢測的儀器較多，其中資料介紹較多的是斯倫貝謝的中資料介紹較多的是斯倫貝謝的管子分析儀管子分析儀(PAT)、西、西方阿特拉斯公司的方阿特拉斯公司的垂直測井儀垂直測井儀(Vertilog)，哈里伯頓公，哈里伯頓公司的司的電磁波腐蝕測井儀，電磁波腐蝕測井儀，俄羅斯的俄羅斯的套管探傷儀。套管探傷儀。 測量時，儀器產(chǎn)生連續(xù)的磁通量在套管內(nèi)流動。如測量時，儀器產(chǎn)生連續(xù)的磁通量在套管內(nèi)流動。如果套管完好無損，

20、套管內(nèi)的磁通量路徑與管壁平行。當果套管完好無損，套管內(nèi)的磁通量路徑與管壁平行。當套管發(fā)生腐蝕、損壞時，套管內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，接套管發(fā)生腐蝕、損壞時，套管內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，接收線圈輸出感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化成正比，收線圈輸出感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化成正比，而磁通量的變化取決于磁場中金屬的增加和損失，因此而磁通量的變化取決于磁場中金屬的增加和損失，因此可以通過線圈輸出的感生電動勢確定套管的金屬損失。可以通過線圈輸出的感生電動勢確定套管的金屬損失。 電磁探傷儀電磁探傷儀成功地解決了在油管成功地解決了在油管內(nèi)探測套管的厚度、腐蝕、變形破裂內(nèi)探測套管的厚度、腐蝕、變形破裂等問題，可準確

21、指示井下管柱結(jié)構(gòu)、等問題，可準確指示井下管柱結(jié)構(gòu)、工具位置，并能探測套管以外的鐵磁工具位置，并能探測套管以外的鐵磁性物質(zhì)（如套管扶正器、表層套管性物質(zhì)（如套管扶正器、表層套管等）。等）。對氣井的管柱探傷時，不需要對氣井的管柱探傷時，不需要提取油管，對保證安全性是十分有利提取油管，對保證安全性是十分有利的。的。 電磁探傷儀可電磁探傷儀可在油管內(nèi)檢測油在油管內(nèi)檢測油管和套管的損壞情況，以及在套管和套管的損壞情況，以及在套管內(nèi)檢測套管和表層套管的損壞管內(nèi)檢測套管和表層套管的損壞情況，情況，節(jié)省了檢查套管情況時起節(jié)省了檢查套管情況時起下油管的作業(yè)費用和時間，下油管的作業(yè)費用和時間，這一這一特點使得對油

22、、水井井身結(jié)構(gòu)進特點使得對油、水井井身結(jié)構(gòu)進行行普查普查成為可能。成為可能。寬帶脈沖信號可按傅立葉寬帶脈沖信號可按傅立葉級數(shù)變換理論分解為無限級數(shù)變換理論分解為無限多低、中、高頻的正弦波多低、中、高頻的正弦波之和，所以將重復(fù)的寬帶之和，所以將重復(fù)的寬帶脈沖信號代替?zhèn)鹘y(tǒng)正弦交脈沖信號代替?zhèn)鹘y(tǒng)正弦交變信號進行激勵，能夠得變信號進行激勵，能夠得到被檢測對象表面、近表到被檢測對象表面、近表面和距表層一定深度范圍面和距表層一定深度范圍內(nèi)的檢測信息，較好地解內(nèi)的檢測信息，較好地解決了傳統(tǒng)檢測方法所不能決了傳統(tǒng)檢測方法所不能兼顧的檢測靈敏度和檢測兼顧的檢測靈敏度和檢測深度之間的矛盾。深度之間的矛盾。 將發(fā)射

23、線圈置于管柱之中，通以雙極性將發(fā)射線圈置于管柱之中，通以雙極性直流脈沖，當發(fā)射線圈中的電流發(fā)生變直流脈沖，當發(fā)射線圈中的電流發(fā)生變化時，必將在其周圍產(chǎn)生磁場，其磁力化時，必將在其周圍產(chǎn)生磁場，其磁力線穿過油管進入套管，在油管和套管中線穿過油管進入套管，在油管和套管中分別產(chǎn)生感應(yīng)電流分別產(chǎn)生感應(yīng)電流io和和ic。在直流脈沖。在直流脈沖結(jié)束后，二次磁場在接收線圈中產(chǎn)生感結(jié)束后，二次磁場在接收線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢應(yīng)電動勢。感應(yīng)電流。感應(yīng)電流io和和ic與油管或與油管或套管的電磁特性有關(guān)，當油管或套管出套管的電磁特性有關(guān)，當油管或套管出現(xiàn)孔洞、裂縫，特別是縱向裂縫，將部現(xiàn)孔洞、裂縫，特別是縱向裂縫，將

24、部分或全部切斷感應(yīng)電流分或全部切斷感應(yīng)電流io和和ic的通路，的通路，這將改變感應(yīng)電動勢這將改變感應(yīng)電動勢的幅度?？梢酝ǖ姆取？梢酝ㄟ^接收線圈的感應(yīng)電動勢來計算出管柱過接收線圈的感應(yīng)電動勢來計算出管柱的壁厚、大小等參數(shù)，從而確定套管的的壁厚、大小等參數(shù)，從而確定套管的損壞程度。損壞程度。 瞬變過程的早期階段主瞬變過程的早期階段主要反映導(dǎo)電介質(zhì)的淺部要反映導(dǎo)電介質(zhì)的淺部質(zhì)量信息；中晚期階段質(zhì)量信息；中晚期階段反映導(dǎo)電介質(zhì)外部的檢反映導(dǎo)電介質(zhì)外部的檢測信息。由此可見，研測信息。由此可見，研究電磁場的瞬變過程可究電磁場的瞬變過程可以得到不同導(dǎo)電介質(zhì)層以得到不同導(dǎo)電介質(zhì)層的檢測信息。的檢測信息。 管

25、柱情況管柱情況信號幅度信號幅度衰減時間衰減時間a空氣中空氣中5.15v410usb有裂縫鋼有裂縫鋼3.65v6.90msc無裂縫鋼無裂縫鋼2.78v11.00ms1直縫：直縫：2mm40mm2孔：孔：53小槽。寬：小槽。寬：5mm，深：，深：5mm4大槽。寬：大槽。寬：15mm，深：，深：5mm5孔：孔：56大槽。寬：大槽。寬：15mm，深：，深：5mm斜縫：長斜縫：長70mm，45度分布。度分布。油管有外油管有外腐蝕腐蝕孔洞孔洞 三、防砂與治砂三、防砂與治砂出砂導(dǎo)致容器破裂出砂導(dǎo)致容器破裂出砂造成機械部件的損壞出砂造成機械部件的損壞國內(nèi)的研究情況國內(nèi)的研究情況目前，國內(nèi)還目前，國內(nèi)還沒有油氣

26、井出砂監(jiān)測裝置，沒有油氣井出砂監(jiān)測裝置，所開展的研究主所開展的研究主要是要是河流泥沙含量河流泥沙含量的測量，采用的方法有：的測量，采用的方法有：（1）超聲波測量法：）超聲波測量法：即利用水介質(zhì)中固體微粒對超聲波的反即利用水介質(zhì)中固體微粒對超聲波的反射和折射現(xiàn)象確定河流中的泥少含量；射和折射現(xiàn)象確定河流中的泥少含量；（2）射線測量法：）射線測量法：利用利用X射線或射線或射線穿過混合介質(zhì)后的射線射線穿過混合介質(zhì)后的射線衰減量來確定泥沙含量；衰減量來確定泥沙含量；（3）光電法：）光電法：這種方法取決于光與沙粒的相互作用，當光通這種方法取決于光與沙粒的相互作用，當光通過挾沙水流時，由于泥沙的吸光或散射

27、作用，使透過光的強度過挾沙水流時，由于泥沙的吸光或散射作用，使透過光的強度減弱，依據(jù)光的衰減情況就可確定泥沙含量；減弱，依據(jù)光的衰減情況就可確定泥沙含量；（4）其他方法：）其他方法：包括紅外法、激光法等。包括紅外法、激光法等。國外的研究情況國外的研究情況 國外采用過油井出砂監(jiān)測方法主要有：國外采用過油井出砂監(jiān)測方法主要有：射線法、聲波法、電阻率法。射線法、聲波法、電阻率法。 （1）射線法：）射線法：采用四種不同能量的放射采用四種不同能量的放射源，測量包含砂粒在內(nèi)的多相流體的密度源，測量包含砂粒在內(nèi)的多相流體的密度，從而確定含砂量。，從而確定含砂量。 缺點：缺點：這種方法主要適合于出砂量較大這種

28、方法主要適合于出砂量較大的油井，如儲層崩塌時的大量出砂情況，的油井，如儲層崩塌時的大量出砂情況，系統(tǒng)復(fù)雜，放射源數(shù)目多，檢測電路復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜，放射源數(shù)目多，檢測電路復(fù)雜。 式式外置式外置式 優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單 問題：問題：外置式測量準確性差，內(nèi)置式可靠性差外置式測量準確性差，內(nèi)置式可靠性差外置式外置式（2）聲波法：）聲波法：通過監(jiān)測砂粒與管壁碰撞所產(chǎn)生的聲信號判別流通過監(jiān)測砂粒與管壁碰撞所產(chǎn)生的聲信號判別流體中的含砂量。分為內(nèi)置式和外置式兩種。體中的含砂量。分為內(nèi)置式和外置式兩種。 （3）電阻率法。）電阻率法。將一種特殊金屬材料制成的探頭插入管道將一種特殊金屬材料制成的探頭插入管道內(nèi)

29、，當砂粒與該金屬探頭碰撞時造成金屬量的缺損，并引起內(nèi)，當砂粒與該金屬探頭碰撞時造成金屬量的缺損，并引起電阻率的變化，進而引起探頭上電壓的變化，從而可計算出電阻率的變化，進而引起探頭上電壓的變化，從而可計算出含砂量。含砂量。 L H I w I RIU WHLR 國外雖然在含砂測量方面開展了一國外雖然在含砂測量方面開展了一定的工作，但未見比較完整的測量系統(tǒng)定的工作，但未見比較完整的測量系統(tǒng)，現(xiàn)有資料中所體現(xiàn)的主要是部分相關(guān)，現(xiàn)有資料中所體現(xiàn)的主要是部分相關(guān)的室內(nèi)試驗結(jié)果和現(xiàn)場的測量結(jié)果。的室內(nèi)試驗結(jié)果和現(xiàn)場的測量結(jié)果。本課題的研究可借鑒的資料較少，本課題的研究可借鑒的資料較少，在技術(shù)上有一定的難

30、度。在技術(shù)上有一定的難度。 （1）密度測量：）密度測量：采用一種敏感面較大的壓力或力傳感器測量采用一種敏感面較大的壓力或力傳感器測量長直管段的流體密度，該密度與質(zhì)量成正比。出砂監(jiān)測的方法長直管段的流體密度，該密度與質(zhì)量成正比。出砂監(jiān)測的方法是比較兩個不同時刻密度或質(zhì)量的增量，從而確定產(chǎn)砂量。是比較兩個不同時刻密度或質(zhì)量的增量，從而確定產(chǎn)砂量。 （2 2）壓力測量：）壓力測量：采用國內(nèi)外已有的高精度傳感器進行壓力測采用國內(nèi)外已有的高精度傳感器進行壓力測量。量。 （3 3）外置式聲波壓電傳感器：）外置式聲波壓電傳感器：采用壓電薄膜構(gòu)成的環(huán)形安裝采用壓電薄膜構(gòu)成的環(huán)形安裝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), 需要專門研制。不

31、論砂粒與管道的任一內(nèi)壁碰撞時，都會需要專門研制。不論砂粒與管道的任一內(nèi)壁碰撞時，都會被有效地檢測到。被有效地檢測到。 （4）感應(yīng)式線圈：）感應(yīng)式線圈：采用瞬變電磁信號，在低頻情況下，可采用瞬變電磁信號，在低頻情況下，可直接穿過管壁，對管內(nèi)流體的電導(dǎo)阻率進行測量。直接穿過管壁，對管內(nèi)流體的電導(dǎo)阻率進行測量。 （5 5）檢測電路）檢測電路: :信號采集采用信號采集采用2424位高精度位高精度A/DA/D，信號處理，信號處理3232位精度浮點數(shù)字信號處理器（位精度浮點數(shù)字信號處理器（DSPDSP）, ,有顯示、存儲、診斷功能有顯示、存儲、診斷功能 （1）出砂監(jiān)測結(jié)果的準確性：）出砂監(jiān)測結(jié)果的準確性：

32、國外采用內(nèi)置式和外置國外采用內(nèi)置式和外置式探頭的測量結(jié)果與分離后的實際含砂相比，有時相式探頭的測量結(jié)果與分離后的實際含砂相比，有時相差差6倍。采用集砂器后，可通檢測電路對集砂器清理的倍。采用集砂器后，可通檢測電路對集砂器清理的方法對測量結(jié)果加以校正，達到較好的效果。方法對測量結(jié)果加以校正，達到較好的效果。（2）外置式聲波傳感器：）外置式聲波傳感器：一是采用環(huán)形壓電薄膜，二一是采用環(huán)形壓電薄膜，二是通過清理管道內(nèi)壁的方法，使其不被瀝清粘結(jié)，以是通過清理管道內(nèi)壁的方法，使其不被瀝清粘結(jié)，以達到較好的測量效果達到較好的測量效果1.1.制訂合理的開采措施制訂合理的開采措施2)2) 在易出砂油水井管理中

33、，開、關(guān)井在易出砂油水井管理中，開、關(guān)井操作要平穩(wěn)操作要平穩(wěn)。 要針對油層和油井條件，正確地選擇完井方法，要針對油層和油井條件，正確地選擇完井方法，制訂合理的開采措施：制訂合理的開采措施： 1) 1) 在制訂油井配產(chǎn)方案時，要通過礦場試驗使所確在制訂油井配產(chǎn)方案時，要通過礦場試驗使所確定的定的生產(chǎn)壓差生產(chǎn)壓差不會造成油井大量出砂。如因受壓差限不會造成油井大量出砂。如因受壓差限制而無法滿足采油速度要求時，只能在制而無法滿足采油速度要求時，只能在采取其它防砂采取其它防砂措施之后才能提高采油壓差措施之后才能提高采油壓差，否則將無法保證油井正，否則將無法保證油井正常生產(chǎn)。常生產(chǎn)。 3)3) 易出砂井應(yīng)

34、避免強烈抽汲和氣舉等易出砂井應(yīng)避免強烈抽汲和氣舉等突然增大壓差突然增大壓差的誘流措施。的誘流措施。 4)4) 對膠結(jié)疏松的油層，為解除油層堵塞而采用酸化對膠結(jié)疏松的油層，為解除油層堵塞而采用酸化等措施時，必須等措施時，必須注意防止破壞油層結(jié)構(gòu)注意防止破壞油層結(jié)構(gòu)，以避免造成，以避免造成油井出砂。對油井出砂。對粘土膠結(jié)的疏松低壓油層粘土膠結(jié)的疏松低壓油層，避免用淡水避免用淡水壓井壓井，要防止水大量漏入油層，引起粘土膨脹。，要防止水大量漏入油層，引起粘土膨脹。 5)5) 根據(jù)油層條件和開采工藝要求，根據(jù)油層條件和開采工藝要求，正確地選擇完井正確地選擇完井方法和改善完井工藝方法和改善完井工藝。對于油

35、水。對于油水( (或氣或氣) )層交互及層間層交互及層間差異大的多油層，常采用射孔完井。差異大的多油層，常采用射孔完井。常用礫石充填有兩種：常用礫石充填有兩種：裸眼礫石填充裸眼礫石填充和和套管礫石填充套管礫石填充。此種防砂方法是較早的機械防砂法，近年來在理論、此種防砂方法是較早的機械防砂法，近年來在理論、工藝及設(shè)備方面不斷完善，被認為是目前防砂效果最工藝及設(shè)備方面不斷完善，被認為是目前防砂效果最好的方法之一，特別是在注蒸汽井中的防砂，其效果好的方法之一，特別是在注蒸汽井中的防砂，其效果更為顯著。更為顯著。 礫石充填防砂方法礫石充填防砂方法屬于先期防砂屬于先期防砂( (即在油井投產(chǎn)前即在油井投產(chǎn)

36、前的完井過程中采取的防砂措施的完井過程中采取的防砂措施) )工藝。工藝。 對礫石充填就是將地面選好的礫石用具有一定粘對礫石充填就是將地面選好的礫石用具有一定粘度的液體攜至井內(nèi)充填于具有適當縫隙的不銹鋼繞絲度的液體攜至井內(nèi)充填于具有適當縫隙的不銹鋼繞絲篩管篩管( (或割縫襯管或割縫襯管) )和地層出砂部位之間，形成具有一和地層出砂部位之間，形成具有一定厚度的礫石層，阻止油層砂粒流入井內(nèi)的充填方式。定厚度的礫石層，阻止油層砂粒流入井內(nèi)的充填方式。 礫石層先阻擋了較大顆粒的砂子，形成砂橋或砂礫石層先阻擋了較大顆粒的砂子，形成砂橋或砂拱，進而又阻止了細砂入井。通過自然選擇形成了由拱，進而又阻止了細砂入

37、井。通過自然選擇形成了由粗粒到細粒的濾砂器，既有良好的流通能力，又能防粗粒到細粒的濾砂器，既有良好的流通能力，又能防止油氣層大量出砂。止油氣層大量出砂。 人工井壁防砂通常是指從地面將有特定物理、化人工井壁防砂通常是指從地面將有特定物理、化學(xué)性能的學(xué)性能的膠結(jié)劑膠結(jié)劑和和桃殼砂桃殼砂或或其它填充物其它填充物的的支護劑支護劑混合混合均勻，由攜砂液攜帶擠過泡眼后，在出砂部位堆積固均勻，由攜砂液攜帶擠過泡眼后，在出砂部位堆積固化后形成有一定強度和滲透性能，可阻擋地層砂的井化后形成有一定強度和滲透性能，可阻擋地層砂的井壁防砂方法，起到阻止油層砂子流入井內(nèi)而不影響油壁防砂方法，起到阻止油層砂子流入井內(nèi)而不

38、影響油井生產(chǎn)的作用。井生產(chǎn)的作用。 這類防砂方法也稱為這類防砂方法也稱為顆粒防砂方法顆粒防砂方法，其中有，其中有水泥水泥砂漿砂漿、樹脂樹脂、核桃殼核桃殼及及樹脂砂漿樹脂砂漿等方法。等方法。1.1.撈砂撈砂( (機械機械) ) 特點特點: : 不需外來沖砂液，不會污染油層。但存在一次不需外來沖砂液，不會污染油層。但存在一次撈砂量少，井深時作業(yè)時間長，撈砂效率低，不經(jīng)濟撈砂量少，井深時作業(yè)時間長，撈砂效率低，不經(jīng)濟等缺點。等缺點。 清砂方法包括：清砂方法包括：撈砂撈砂和和沖砂沖砂。 對于低壓油層，由于地層漏失而無法建立循環(huán)的對于低壓油層，由于地層漏失而無法建立循環(huán)的井，采用鋼絲繩下入專門的撈砂工具

39、井，采用鋼絲繩下入專門的撈砂工具撈砂筒撈砂筒進行進行清砂。清砂。特點特點: :一次沖砂量大、清洗井底完全、工藝簡單。但一次沖砂量大、清洗井底完全、工藝簡單。但當?shù)貙訅毫ο禂?shù)低時，沖砂液會大量漏進地層，污染當?shù)貙訅毫ο禂?shù)低時，沖砂液會大量漏進地層，污染油層，從而增大排液開采難度；當井很深而地層壓力油層，從而增大排液開采難度；當井很深而地層壓力較低時，沖砂液難以返至地面，水力沖砂法失效，且較低時，沖砂液難以返至地面，水力沖砂法失效，且易出現(xiàn)砂卡；當?shù)貙訛樗粜缘貙訒r，水力沖砂法易易出現(xiàn)砂卡；當?shù)貙訛樗粜缘貙訒r，水力沖砂法易漏入地層，污染油層。漏入地層，污染油層。 沖砂沖砂( (水力水力) )：向

40、井內(nèi)打入液體，利用向井內(nèi)打入液體，利用高速液流高速液流將將砂堵沖散，并利用循環(huán)上返的液流將沖散的砂子帶到砂堵沖散，并利用循環(huán)上返的液流將沖散的砂子帶到地面。地面。 適用條件：適用條件：能建立循環(huán)的井。能建立循環(huán)的井。清砂成功的關(guān)鍵：選擇沖砂液和沖砂方式。清砂成功的關(guān)鍵：選擇沖砂液和沖砂方式。 常用沖砂液：常用沖砂液：油、水、乳狀液、汽化液等。為防油、水、乳狀液、汽化液等。為防止油層污染，可在液體中加入表面活性劑。一般油井止油層污染，可在液體中加入表面活性劑。一般油井用原油，水井用清水用原油，水井用清水( (或鹽水或鹽水) )，低壓井用混氣沖砂液。，低壓井用混氣沖砂液。對沖砂液的要求：對沖砂液的

41、要求：具有一定的粘度，以保證有良好的攜砂能力；具有一定的粘度，以保證有良好的攜砂能力；具有一定的密度，以便形成適當?shù)囊褐鶋毫?，防止具有一定的密度，以便形成適當?shù)囊褐鶋毫?，防止井噴；井噴；來源方便，而又不損害油層。來源方便，而又不損害油層。 正沖砂正沖砂 沖砂液沖砂液沿沖砂管沿沖砂管( (油管油管) )向下流動，流出管口時以向下流動，流出管口時以較高的流速沖散砂堵。被沖散的砂和沖砂液沿沖砂管與較高的流速沖散砂堵。被沖散的砂和沖砂液沿沖砂管與套管的套管的環(huán)形空間環(huán)形空間返至地面。返至地面。是沖力大，易沖散砂堵。是沖力大，易沖散砂堵。 反沖砂反沖砂 與正沖砂通路與正沖砂通路相反相反，其優(yōu)點是，其優(yōu)點

42、是上返力強上返力強。 聯(lián)合沖砂聯(lián)合沖砂 利用正、反沖砂的優(yōu)點，下入聯(lián)合沖砂利用正、反沖砂的優(yōu)點，下入聯(lián)合沖砂管柱，用正沖的方式將砂堵沖開，并處于懸管柱，用正沖的方式將砂堵沖開，并處于懸浮狀態(tài)，然后迅速改為反沖洗，將沖散的砂浮狀態(tài)，然后迅速改為反沖洗，將沖散的砂子從沖管內(nèi)返出地面。子從沖管內(nèi)返出地面。聯(lián)合沖砂示意圖聯(lián)合沖砂示意圖 負壓沖砂負壓沖砂 負壓沖砂是利用某負壓沖砂是利用某種特殊性能的攜砂液種特殊性能的攜砂液( (可可由某種氣液混合物組成由某種氣液混合物組成) )，沖砂時從沖砂管中打入沖砂時從沖砂管中打入從套管返出，使井底建從套管返出，使井底建立低于油層的壓力，稱立低于油層的壓力，稱為為“

43、負壓負壓”，在負壓差，在負壓差作用下，依靠攜砂液沖作用下，依靠攜砂液沖散井內(nèi)積砂并攜帶出井，散井內(nèi)積砂并攜帶出井，達到?jīng)_砂的目的。達到?jīng)_砂的目的。l負壓撈砂工藝：負壓撈砂工藝：具有機械撈砂與水力沖砂的優(yōu)點。具有機械撈砂與水力沖砂的優(yōu)點。l負壓撈砂工藝是利用撈砂管串內(nèi)外的靜液面差在井底負壓撈砂工藝是利用撈砂管串內(nèi)外的靜液面差在井底產(chǎn)生負壓而吸砂，是針對地層壓力系數(shù)低的深井而設(shè)產(chǎn)生負壓而吸砂，是針對地層壓力系數(shù)低的深井而設(shè)計的一種經(jīng)濟、可行的新型撈砂技術(shù)。其設(shè)計獨特的計的一種經(jīng)濟、可行的新型撈砂技術(shù)。其設(shè)計獨特的吸砂頭可以破碎砂垢，利于充分吸砂。吸砂頭可以破碎砂垢，利于充分吸砂。l適用條件：適用條

44、件：井內(nèi)液柱高度不低于井內(nèi)液柱高度不低于1500150020002000米的中深米的中深井。井。l獨特的優(yōu)點：獨特的優(yōu)點：不對地層產(chǎn)生附加壓力，因而不污染油不對地層產(chǎn)生附加壓力，因而不污染油層；不受油井溫度、井深的影響；水力撈砂和機械撈層；不受油井溫度、井深的影響；水力撈砂和機械撈砂相結(jié)合，沖砂效率高；可加壓旋轉(zhuǎn)撈砂工具，破碎砂相結(jié)合，沖砂效率高；可加壓旋轉(zhuǎn)撈砂工具，破碎砂垢；較普通機械法撈砂而言，一次撈砂量大；工藝砂垢；較普通機械法撈砂而言，一次撈砂量大；工藝簡單，操作簡便。簡單，操作簡便。 目前，負壓撈砂技術(shù)已在井深且地層壓力系數(shù)低目前，負壓撈砂技術(shù)已在井深且地層壓力系數(shù)低的塔里木東河油田

45、得到了很好的應(yīng)用。如的塔里木東河油田得到了很好的應(yīng)用。如DH1DH16 66 6井井一年半時間砂面上漲一年半時間砂面上漲2424米，沉砂淹沒產(chǎn)油層米，沉砂淹沒產(chǎn)油層8 8米，且砂米，且砂面還在繼續(xù)上漲，對該井進行清砂工作勢在必行。面還在繼續(xù)上漲，對該井進行清砂工作勢在必行。 20022002年年1111月月2727日，塔里木油田利用負壓撈砂新技術(shù)日，塔里木油田利用負壓撈砂新技術(shù)對該井進行撈砂作業(yè)，僅用對該井進行撈砂作業(yè)，僅用0.80.8小時便撈干砂小時便撈干砂363363升，升，使井內(nèi)砂面從使井內(nèi)砂面從5810.475810.47米降至米降至5840.285840.28米（鉆柱探砂面米（鉆柱探

46、砂面），達到了預(yù)期清砂目的。），達到了預(yù)期清砂目的。 實踐證明，負壓撈砂工藝是一種較理想的撈砂方法實踐證明，負壓撈砂工藝是一種較理想的撈砂方法，既可有效撈砂，也使油層得到了保護，同時，撈砂，既可有效撈砂，也使油層得到了保護，同時，撈砂專用工具在井底高溫、高壓惡劣環(huán)境下工作正常、安專用工具在井底高溫、高壓惡劣環(huán)境下工作正常、安全可靠。全可靠。1 給日常管理帶來大量的工作；給日常管理帶來大量的工作；2 油流通道減小，油流阻力增大，降低油井產(chǎn)能；油流通道減小，油流阻力增大，降低油井產(chǎn)能；3 結(jié)蠟嚴重時，會造成清蠟困難；結(jié)蠟嚴重時，會造成清蠟困難；4 清蠟影響油井生產(chǎn)時間；清蠟影響油井生產(chǎn)時間；5 給

47、油氣集輸、油田開發(fā)帶來許多困難。給油氣集輸、油田開發(fā)帶來許多困難。一、一、 油井結(jié)蠟原因油井結(jié)蠟原因內(nèi)因：原油中含有蠟內(nèi)因：原油中含有蠟原因原因外因外因原油組分變化原油組分變化溫度變化溫度變化壓力變化壓力變化影響結(jié)蠟的主要因素是：影響結(jié)蠟的主要因素是：原油的組成原油的組成(蠟、膠質(zhì)和瀝青的含量蠟、膠質(zhì)和瀝青的含量) 油井的開采條件油井的開采條件(溫度、壓力、氣油比和產(chǎn)量溫度、壓力、氣油比和產(chǎn)量) 原油中的雜質(zhì)原油中的雜質(zhì)(泥、砂和水等泥、砂和水等)管壁的光滑程度及表面性質(zhì)管壁的光滑程度及表面性質(zhì)內(nèi)因內(nèi)因外外因因外外因因同一溫度下同一溫度下, 輕質(zhì)油不易結(jié)蠟輕質(zhì)油不易結(jié)蠟;同一原油同一原油, 低

48、溫易結(jié)蠟低溫易結(jié)蠟;同一含蠟量，重油易結(jié)蠟。同一含蠟量，重油易結(jié)蠟。2. 原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)（1 1）膠質(zhì)增加）膠質(zhì)增加, , 結(jié)晶溫度降低。結(jié)晶溫度降低。（2 2）瀝青對石蠟晶體有分散作用。）瀝青對石蠟晶體有分散作用。（3 3）管壁積蠟中含有膠質(zhì)、瀝青）管壁積蠟中含有膠質(zhì)、瀝青質(zhì)時將形成硬蠟，不易被油流沖走。質(zhì)時將形成硬蠟，不易被油流沖走。溫度對蠟溶解度的影響溫度對蠟溶解度的影響1-汽油；汽油；2-原油；原油；3-脫氣原油脫氣原油1. 原油性質(zhì)與溫度原油性質(zhì)與溫度3. 壓力和溶解氣壓力和溶解氣 在在PPb條件下，壓力降低，原油不會脫氣，蠟的條件下，壓力降低，原油不會脫氣

49、，蠟的初始結(jié)晶溫度隨壓力的降低而降低。初始結(jié)晶溫度隨壓力的降低而降低。 在在PPb條件下，壓力降低時油中氣體的逸出與氣條件下，壓力降低時油中氣體的逸出與氣體的膨脹都使油溫降低，降低了對蠟的溶解能力，因體的膨脹都使油溫降低，降低了對蠟的溶解能力，因而使初始結(jié)晶溫度升高。壓力愈低，結(jié)晶溫度增加的而使初始結(jié)晶溫度升高。壓力愈低，結(jié)晶溫度增加的愈高。愈高。 采油過程中由于壓力不斷降低，氣體的逸出降低采油過程中由于壓力不斷降低，氣體的逸出降低了油對蠟的溶解能力和油溫，有利于蠟結(jié)晶析出和結(jié)了油對蠟的溶解能力和油溫，有利于蠟結(jié)晶析出和結(jié)蠟。蠟。4. 原油中的水和機械雜質(zhì)的影響原油中的水和機械雜質(zhì)的影響 機械

50、雜質(zhì)對蠟的初始結(jié)晶溫度影響不大，但油機械雜質(zhì)對蠟的初始結(jié)晶溫度影響不大，但油中的細小砂粒及機械雜質(zhì)將成為石蠟析出的結(jié)晶核中的細小砂粒及機械雜質(zhì)將成為石蠟析出的結(jié)晶核心，促使石蠟結(jié)晶的析出，加劇了結(jié)蠟過程。心，促使石蠟結(jié)晶的析出，加劇了結(jié)蠟過程。 油中含水率增高后對結(jié)蠟過程產(chǎn)生兩方面的影油中含水率增高后對結(jié)蠟過程產(chǎn)生兩方面的影響響:(1)水的比熱容大于油，故含水后可減少液流溫度水的比熱容大于油，故含水后可減少液流溫度的降低；的降低；(2)含水率增加后易在管壁形成連續(xù)水膜，含水率增加后易在管壁形成連續(xù)水膜，不利于蠟沉積到管壁上。因此油井隨著含水量增加，不利于蠟沉積到管壁上。因此油井隨著含水量增加，

51、結(jié)蠟程度有所減輕。結(jié)蠟程度有所減輕。5. 其它影響因素其它影響因素（1）高產(chǎn)井結(jié)蠟比低產(chǎn)井輕。產(chǎn)量高，流速大，溫）高產(chǎn)井結(jié)蠟比低產(chǎn)井輕。產(chǎn)量高，流速大，溫度也減低得慢。度也減低得慢。（2）液流速度大，對管壁的沖刷作用強，懸浮在油）液流速度大，對管壁的沖刷作用強，懸浮在油中的蠟的結(jié)晶顆粒還來不及吸附在油管壁上就被油流中的蠟的結(jié)晶顆粒還來不及吸附在油管壁上就被油流帶走。減少了結(jié)蠟機會。帶走。減少了結(jié)蠟機會。（3）管壁表面粗糙、親油性強易結(jié)蠟。）管壁表面粗糙、親油性強易結(jié)蠟。五、找水與堵水五、找水與堵水1) 注入水、邊水突進注入水、邊水突進2) 底水錐進底水錐進3) 上、下層水及夾層水上、下層水及夾

52、層水一、一、 油井見水的來源油井見水的來源不可避免但應(yīng)及不可避免但應(yīng)及時確定出水層位時確定出水層位，采取措施，控，采取措施，控制含水上升。制含水上升。竄入油層：固井竄入油層：固井質(zhì)量不高，套損質(zhì)量不高，套損，誤射孔等。，誤射孔等。1. 綜合資料分析法綜合資料分析法 應(yīng)用見水井的應(yīng)用見水井的靜態(tài)資料靜態(tài)資料(井身結(jié)構(gòu)、開采層位、井身結(jié)構(gòu)、開采層位、連通狀況等連通狀況等)，結(jié)合采油過程中的，結(jié)合采油過程中的動態(tài)資料動態(tài)資料(產(chǎn)量、壓產(chǎn)量、壓力、含水變化、水質(zhì)分析力、含水變化、水質(zhì)分析)以及與本井連通的以及與本井連通的注水井注水井壓力變化壓力變化進行分析對比，可初步確定來水方向及層進行分析對比，可初

53、步確定來水方向及層位。位。 為了更準確的確定出水層位，還應(yīng)結(jié)合采出油為了更準確的確定出水層位，還應(yīng)結(jié)合采出油樣含水化驗，樣含水化驗，分析水的礦化度和所含離子組成分析水的礦化度和所含離子組成，判，判斷油井見水是注入水斷油井見水是注入水(同層水同層水)還是地層水還是地層水(外來水外來水)。 找水儀找水找水儀找水工作原理：工作原理：儀器下到預(yù)儀器下到預(yù)定位置后，電磁振動泵定位置后，電磁振動泵工作，將集流器皮球打工作，將集流器皮球打脹，密封儀器與套管的脹，密封儀器與套管的環(huán)形空間，使液流全部環(huán)形空間，使液流全部由儀器的內(nèi)部通過。液由儀器的內(nèi)部通過。液流沖動渦輪流量計的渦流沖動渦輪流量計的渦輪，由地面儀

54、器記錄渦輪，由地面儀器記錄渦輪轉(zhuǎn)動頻率，從而得知輪轉(zhuǎn)動頻率，從而得知該層的總液量。該層的總液量。 圖圖14-7 14-7 找水儀找水示意圖找水儀找水示意圖1-1-電子線路；電子線路； 2-2-電容含水比例計；電容含水比例計；3-3-渦輪流量計；渦輪流量計；4-4-皮球集流器；皮球集流器； 5-5-進液孔；進液孔； 6-6-泵閥泵閥 油水比例計是利用油和水油水比例計是利用油和水的導(dǎo)電性差異來確定油樣的導(dǎo)電性差異來確定油樣中含水量，可將含水量的中含水量，可將含水量的變化轉(zhuǎn)換成電容大小的變變化轉(zhuǎn)換成電容大小的變化，再由電子線路轉(zhuǎn)換成化，再由電子線路轉(zhuǎn)換成直流電位差的變化，由地直流電位差的變化，由地面

55、二次儀表記錄出直流電面二次儀表記錄出直流電位差的數(shù)值。根據(jù)記錄的位差的數(shù)值。根據(jù)記錄的直流電位差值，查右圖所直流電位差值，查右圖所示的曲線便可得到所測層示的曲線便可得到所測層位的持水率，并根據(jù)持水位的持水率，并根據(jù)持水率與流量求得含水率。率與流量求得含水率。 1. 選井選井(層層)條件條件1）油井單層厚度較大，一般要求在）油井單層厚度較大，一般要求在5 m以上。以上。2) 油井各油層縱向滲透率差異較大，可優(yōu)先選擇油層油井各油層縱向滲透率差異較大，可優(yōu)先選擇油層縱向滲透率級差大于縱向滲透率級差大于2的井。的井。3) 優(yōu)先選擇縱向水淹不均勻，部分層段產(chǎn)油發(fā)揮作用優(yōu)先選擇縱向水淹不均勻，部分層段產(chǎn)油

56、發(fā)揮作用較小或未發(fā)揮作用，目前尚有較大潛力的油井。較小或未發(fā)揮作用，目前尚有較大潛力的油井。4) 進行堵水的油井出水層位清楚，固井質(zhì)量好，無層進行堵水的油井出水層位清楚，固井質(zhì)量好，無層間串槽。間串槽。碳酸鹽油田油井堵水選井條件：碳酸鹽油田油井堵水選井條件：1) 油井生產(chǎn)層段是以裂縫為主的裂縫性儲層；溶洞油井生產(chǎn)層段是以裂縫為主的裂縫性儲層；溶洞為主的孔洞型儲層或以晶間孔和粒間孔為主的孔隙為主的孔洞型儲層或以晶間孔和粒間孔為主的孔隙型儲層。型儲層。2) 油井生產(chǎn)層段中，水平裂縫發(fā)育較好。油井生產(chǎn)層段中，水平裂縫發(fā)育較好。3) 油井的生產(chǎn)剖面縱向差異大，除主力層段外有接油井的生產(chǎn)剖面縱向差異大，

57、除主力層段外有接替層段。替層段。第六部分：第六部分：固井質(zhì)量檢測固井質(zhì)量檢測HALLIBURTON 聲聲 幅幅變變 密密 度度P E TP E TCAST - VCAST - VMAK MAK 聲波聲波伽瑪密度伽瑪密度俄羅斯俄羅斯聲聲 幅幅變密度變密度國國 產(chǎn)產(chǎn)聲聲 幅幅變密度變密度S B TS B TAtlas測井項目：測井項目：1 1、磁定位曲線、磁定位曲線2 2、自然伽瑪曲線、自然伽瑪曲線3 3、聲幅曲線、聲幅曲線4 4、變密度圖、變密度圖5 5、中子伽瑪曲線、中子伽瑪曲線用途：用途：1 1、檢查固井質(zhì)量、檢查固井質(zhì)量, ,評價兩個界面的膠結(jié)情況評價兩個界面的膠結(jié)情況2 2、確定套管接箍

58、位置、確定套管接箍位置3 3、測量地層放射性強度進行地層對比、測量地層放射性強度進行地層對比 變密度測井：變密度測井：采用單發(fā)雙收聲采用單發(fā)雙收聲系，源距分別為系，源距分別為3 3英尺和英尺和5 5英尺。測英尺。測量時，由發(fā)射器發(fā)射聲脈沖，接收量時，由發(fā)射器發(fā)射聲脈沖，接收器把接收到的聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，器把接收到的聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)電纜傳至地面，檢波后只保留正經(jīng)電纜傳至地面，檢波后只保留正半周部分；這部分電信號加到顯像半周部分；這部分電信號加到顯像管上來調(diào)制光點亮度。聲波幅度大管上來調(diào)制光點亮度。聲波幅度大電壓高，光點就亮，圖上就顯示為電壓高，光點就亮，圖上就顯示為黑色；聲波幅度小電壓低

59、，光點就黑色；聲波幅度小電壓低，光點就暗，圖上就顯示為灰色或白色。變暗，圖上就顯示為灰色或白色。變密度測井圖是黑密度測井圖是黑( (灰灰) )白相間的條帶，白相間的條帶，其顏色的深淺可以表示接收到信號其顏色的深淺可以表示接收到信號的強弱，從而依此判斷第一界面和的強弱，從而依此判斷第一界面和第二界面的膠結(jié)質(zhì)量。第二界面的膠結(jié)質(zhì)量。變密度測井原理變密度測井原理儀器外徑最高工作溫度最高工作壓力MAK聲波儀1003850mm12080MPa733850mm測井項目：測井項目：1 1、首波到達、首波到達R1R1的時間的時間2 2、首波到達、首波到達R2R2的時間的時間3 3、首波時差、首波時差4 4、R

60、1R1記錄的首波衰減記錄的首波衰減5 5、R2R2記錄的首波衰減記錄的首波衰減6 6、首波的衰減系數(shù)、首波的衰減系數(shù)用途：用途： 評價兩個界面的膠結(jié)情況評價兩個界面的膠結(jié)情況MAK聲波測井聲波測井 MAK MAK聲波測井的測井原理與國產(chǎn)聲波測井的測井原理與國產(chǎn)變密度測井原理基本一致。所不同的變密度測井原理基本一致。所不同的是，是，MAKMAK聲波測井不提取首波絕對幅聲波測井不提取首波絕對幅度的大小，而是研究首波的幅度衰減度的大小，而是研究首波的幅度衰減和時間特性。和時間特性。MAK聲波測井儀結(jié)構(gòu)聲波測井儀結(jié)構(gòu)測井項目：測井項目：1 1、水泥膠結(jié)評價、水泥膠結(jié)評價2 2、探測竄槽方位、探測竄槽方