任務(wù)一：認(rèn)知采油工藝和設(shè)備的特點(diǎn)及發(fā)展歷史 課件

任務(wù)三試油施工及資料錄取任務(wù)一認(rèn)知采油工藝和設(shè)備的特點(diǎn)及發(fā)展歷史任務(wù)二完井方式選擇及完井施工情境一：完井與試油分析任務(wù)一：認(rèn)知采油工藝和設(shè)備的特點(diǎn)及發(fā)展歷史

素質(zhì)目標(biāo)

能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)

采油工藝的發(fā)展歷史過(guò)程；了解采油設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)；設(shè)想實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。具備良好的文字寫(xiě)作及語(yǔ)言表達(dá)能力，積極參與學(xué)習(xí)，主動(dòng)承擔(dān)任務(wù)。掌握常見(jiàn)的采油工藝和常見(jiàn)的采油設(shè)備的特點(diǎn)、發(fā)展歷史.教學(xué)內(nèi)容

1.采油設(shè)備的種類和發(fā)展歷史

2.采油工藝

3.

4.采油采氣技術(shù)與世界先進(jìn)水平的差距

5.開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目采油工程技術(shù)展望案例留楚油田楚29、40斷塊是我局1995年產(chǎn)能建設(shè)的兩個(gè)重要區(qū)塊。根據(jù)管理局油氣田開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)事業(yè)部今年七月初的通知要求，由我所負(fù)責(zé)編制兩斷塊的采油工藝設(shè)計(jì)方案。接到任務(wù)后，我們立即組織人員收集資料，擬定編寫(xiě)內(nèi)容提綱，全力投入了該方案的研究和編制工作。留楚油田地處河北省饒陽(yáng)縣留楚鄉(xiāng)、合方鄉(xiāng)境內(nèi)，其構(gòu)造位置屬于冀中坳陷饒陽(yáng)凹陷留楚構(gòu)造帶，處于三維地震覆蓋區(qū)。該油田為1995年冀中新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)的主力區(qū)塊。楚29、40斷塊同為留楚構(gòu)造帶的局部斷塊，儲(chǔ)層為受北東走向斷層所控制的斷鼻構(gòu)造。兩斷塊以楚29斷層為界，南北相鄰(圖1-1)。其主要含油層系為下第三系東二段和東三段，油層埋深2200----3150m。

游梁式磕頭抽油機(jī)，俗稱“磕頭機(jī)”，在全世界的油田中，從設(shè)備的數(shù)量與規(guī)模上都占絕大多數(shù)。只要走入某個(gè)油田，首先映入眼簾的大多是游梁式磕頭機(jī)。這種設(shè)備以其安裝方便，調(diào)試簡(jiǎn)單，使用可靠、應(yīng)用靈活而被大多數(shù)的采油廠使用。1.抽油機(jī)一.采油設(shè)備的種類和發(fā)展歷史

這種設(shè)備采用的是杠桿的原理，由電機(jī)帶動(dòng)減速器周期性的旋轉(zhuǎn)，并拖動(dòng)曲桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使驢頭及對(duì)應(yīng)的平衡裝置作上下運(yùn)動(dòng)，將地下的油帶出地面，進(jìn)入輸油系統(tǒng)。2.潛油電泵

在某些供液足，井況比較好的油田區(qū)域，多采用潛油電泵這種采油設(shè)備，來(lái)加速采油過(guò)程，保證穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。該系統(tǒng)由地面控制柜和井下電泵組成。由于井都比較深，大約在1000—3000米，一般都采用高壓電機(jī)，電壓等級(jí)在1000V—2300V，而由于長(zhǎng)輸電纜的消耗，為保證電泵正常工作，一般供電電壓要比電機(jī)電壓高出150V左右，以補(bǔ)償線路的損耗。

這類設(shè)備電壓等級(jí)較特殊，有兩個(gè)電壓等級(jí)，1140V系列和2300V系列，國(guó)產(chǎn)的這類變頻器還比較少，現(xiàn)運(yùn)行比較可靠、穩(wěn)定的是山東新風(fēng)光電子有限公司生產(chǎn)的中壓潛油電泵變頻器，在勝利油田、大慶油田、青海油田、大港油田及中原油田等安裝的比較多，深受用戶的好評(píng)。

潛油電泵是安放在井下1000—3000米的電泵設(shè)備，工作環(huán)境非常惡劣（高溫、強(qiáng)腐蝕）。而傳統(tǒng)的供電方式——全壓、工頻更使它故障頻繁，運(yùn)行成本較高。3.螺桿泵

螺桿泵既具有柱塞泵的硬特性，又具有離心泵的軟特性，能夠輸送高粘度、高含砂量的原油，適應(yīng)高氣油比、中深低產(chǎn)井原油的需要，并以其工藝簡(jiǎn)單、管理方便、低生產(chǎn)成本、高舉升性能的特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。截至2005年，全國(guó)各油田不完全統(tǒng)計(jì)共有螺桿泵采油系統(tǒng)生產(chǎn)油井6000口。但通過(guò)近幾年的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，螺桿泵采油井抽油桿斷脫、油管漏失、結(jié)蠟嚴(yán)重、螺桿泵定子脫落、磨損嚴(yán)重等故障。其工況特征表現(xiàn)在轉(zhuǎn)矩、軸向力、電流、沉沒(méi)度、油壓、套壓、液量等參數(shù)的變化上。為最大限度的增產(chǎn)、增效，提高設(shè)備的利用率，油田技術(shù)人員通過(guò)采用一些新技術(shù)，如采用變頻自動(dòng)調(diào)速控制，對(duì)螺桿泵進(jìn)行科學(xué)合理調(diào)參，達(dá)到增產(chǎn)節(jié)能，提高系統(tǒng)效率的目的，充分發(fā)揮螺桿泵的潛力。

直線電機(jī)是上世紀(jì)三十年代發(fā)展起來(lái)的一門新興電機(jī)技術(shù)。在國(guó)外發(fā)展比較快，已形成一門比較獨(dú)立的電機(jī)體系，在抽油機(jī)和采油泵上都有應(yīng)用，在其他領(lǐng)域也有涉及，但比較少，主要的還是應(yīng)用在油田上。直線電機(jī)的工作原理：直線電機(jī)的原理與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的原理基本相似?？梢哉J(rèn)為直線電機(jī)是旋轉(zhuǎn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)方面的一種演變。將一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿徑向刨開(kāi)，然后將電機(jī)的圓周展開(kāi)成直線，即成為原始的直線電機(jī)。由定子演變而來(lái)的一側(cè)稱為初級(jí)，由轉(zhuǎn)子演變而來(lái)的一側(cè)稱為次級(jí)。4.直線電機(jī)抽油機(jī)

液壓采油裝置包含水力活塞泵、水力噴射泵、多功能液壓采油裝置等，其中以遼寧中廣產(chǎn)的多功能液壓采油裝置最具代表性。當(dāng)然由于我國(guó)研制多功能液壓采油裝置的時(shí)間較晚，在技術(shù)和性能上還有許多需要改進(jìn)和完善的地方，但這一新技術(shù)已經(jīng)走到了世界前列，應(yīng)用前景非?？春?，隨著我國(guó)科技技術(shù)的不斷進(jìn)步，在不久的將來(lái)，這一技術(shù)必將獲得廣泛的應(yīng)用，成為石油采油行業(yè)的又一次新技術(shù)革命。5.液壓采油裝置

1.完井工程技術(shù)

2.分層注水技術(shù)

3.人工舉升工藝技術(shù)

4.堵水、調(diào)剖工藝技術(shù)

5.稠油及超稠油開(kāi)采技術(shù)

6.多層砂巖油藏“控水穩(wěn)油”配套技術(shù)二、采油工藝

7.水平井開(kāi)采技術(shù)

8.油水井大修技術(shù)9.油氣井防砂工藝技術(shù)10.油井清防蠟工藝技術(shù)11.天然氣開(kāi)采工藝技術(shù)12.分層生產(chǎn)測(cè)試技術(shù)

完井工程：是銜接鉆井和采油工程而又相對(duì)獨(dú)立的工程，是從鉆開(kāi)油層開(kāi)始，到下套管注水泥、射孔、下生產(chǎn)管柱、排液、直到投產(chǎn)的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。國(guó)外對(duì)完井技術(shù)的研究十分重視，起步早，發(fā)展快，技術(shù)比較成熟。為了科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)地選擇完井方式，國(guó)外普遍采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)完井方案進(jìn)行優(yōu)化選擇。我國(guó)完井技術(shù)通過(guò)“七五”以來(lái)的攻關(guān)研究，在油氣層物理性質(zhì)及敏感性分析、鉆開(kāi)油氣層的完井液等技術(shù)方面已基本成熟，在油氣勘探開(kāi)發(fā)中起到了重要作用。1.完井工程技術(shù)在實(shí)踐中發(fā)展配套了采油、鉆井聯(lián)作技術(shù)，以保護(hù)油層、達(dá)到高產(chǎn)為目標(biāo)，以油層流出動(dòng)態(tài)和油管節(jié)點(diǎn)分析為基礎(chǔ)，用以解決生產(chǎn)套管直徑問(wèn)題的一套嶄新的優(yōu)化完井設(shè)計(jì)新方法。

我國(guó)已掌握和配套發(fā)展了直井、定向斜井、叢式井和水平井等的裸眼完井、襯管完井、下套管射孔完井和對(duì)出砂井的不同的防砂管如套管內(nèi)外繞絲篩管、礫石充填等多種完井方法。

注水起源于19世紀(jì)下頁(yè)美國(guó)賓西法尼亞西部地區(qū)的Pithole城，至今已有100多年的歷史。最初出現(xiàn)的注水是偶然的，水從活動(dòng)封隔器附近的淺含水層滲入一口油井，使這口井不能再出油，但卻引起了周圍井產(chǎn)量的增加。JohnF.Carll在1880年美國(guó)賓西法尼亞第2次地質(zhì)調(diào)查報(bào)告中提出注水能夠提高原油最終采收率這一看法。之后Ontario（1913）、California（1917）、Oklahoma（1931）、Texas（1936）等地油藏相繼開(kāi)始注水采油，到20世紀(jì)40年代注水采油開(kāi)始蓬勃發(fā)展（Willhilte,P.,G.，1986），中國(guó)在近代注水工藝技術(shù)發(fā)展中，也取得了頗有特色的成果。2.分層注水技術(shù)

1)抽油機(jī)有桿泵采油技術(shù)有桿泵采油迄今已有120余年的應(yīng)用歷史，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)直觀、堅(jiān)固耐用、維護(hù)工作簡(jiǎn)單明了、適應(yīng)范圍較寬、設(shè)備自身不受溫度壓力等生產(chǎn)條件的影響。

3.人工舉升工藝技術(shù)2)

電動(dòng)潛油泵采油技術(shù)

潛油電泵已形成4個(gè)系列，適用于套管外徑39.7mmA系列，其它套管直徑的QYB、QYDB和QQ系列共37種型號(hào),最大揚(yáng)程3500m,最大額定排量700m3/d,研究了電動(dòng)潛油泵采油設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)選、診斷、壓力測(cè)試及清防蠟等配套技術(shù)。3)

水力活塞泵采油技術(shù)

形成了基本型長(zhǎng)沖程雙作用泵、定壓力比單作用泵、平衡式單作用泵、雙液馬達(dá)雙作用泵、閥組式雙作用泵，成功研究了水力活塞泵抽油設(shè)計(jì)和診斷技術(shù)。在高凝油開(kāi)采和常規(guī)油藏含水低于60%時(shí)，應(yīng)用效果良好。4)地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油技術(shù)

目前投入正常生產(chǎn)的有GLE、LB和LBJ三個(gè)系列29個(gè)品種，理論排量3.5～250m3/d，最大揚(yáng)程500～2100m,海上應(yīng)用普遍，陸上中深井逐步推廣。5)

氣舉采油

在油井停噴后，用人工方法向井內(nèi)注入氣體(天然氣或氮?dú)獾?達(dá)到舉升井下流體的目的。優(yōu)點(diǎn)是舉升管柱簡(jiǎn)單，井深和井眼軌跡都不受限制，舉升深度可達(dá)3658m。在中原、遼河、吐哈、塔里木等油田應(yīng)用此種開(kāi)采方法。氣舉采油法的第一次應(yīng)用1864年，在美國(guó)賓夕弗尼亞州油田，由于氣舉井的井底壓力低和采油指數(shù)小，所以效果不好而被停用。直到1897年，氣舉采油法才在俄國(guó)阿塞爾拜疆油田重新得到應(yīng)用，并取得了良好的效果。1901年，在美國(guó)德克薩斯州油田的個(gè)別油井中，氣舉采油法也得到了恢復(fù)。20世紀(jì)30年代，在蘇聯(lián)的巴庫(kù)、羅茲內(nèi)和依辛貝姆等油田都得到了廣泛的應(yīng)用。但是，隨著該地區(qū)的油藏衰竭和地層壓力下降，氣舉井的產(chǎn)量減少和采油成本遞增，使得20世紀(jì)40年代初，在蘇聯(lián)油田上開(kāi)始了從氣舉采油法到泵法的過(guò)渡。4.堵水、調(diào)剖工藝技術(shù)注水開(kāi)發(fā)，加之油藏類型復(fù)雜，地層非均質(zhì)性嚴(yán)重，因而生產(chǎn)井見(jiàn)水早，含水上升速度快，為了控制生產(chǎn)井出水，早期采用油井堵水和注水井近井地帶調(diào)整吸水剖面的方法取得了良好效果?，F(xiàn)在我國(guó)大部分油田已進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期，堵水調(diào)剖技術(shù)也隨之得到發(fā)展。堵水從堵劑到工藝都有新的發(fā)展；調(diào)剖由先前的淺調(diào)發(fā)展為深調(diào)，同時(shí)采用區(qū)塊整體調(diào)剖和以調(diào)剖為主的區(qū)塊綜合治理。進(jìn)入高含水或特高含水開(kāi)采期，水驅(qū)油藏問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜，作業(yè)難度及對(duì)調(diào)堵技要求越來(lái)越高，推動(dòng)著調(diào)堵技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展，尤其在深部調(diào)剖（調(diào)驅(qū)）液流轉(zhuǎn)向技術(shù)研究與應(yīng)用等方面取得了許多新進(jìn)展，為改善和挖潛高含水油田注水開(kāi)發(fā)效果帶來(lái)了無(wú)限生機(jī)和希望。(取心)

50年代在新疆克拉瑪依油區(qū)發(fā)現(xiàn)淺層稠油，于60-70年代進(jìn)行蒸汽驅(qū)和火燒油層的小井組試驗(yàn)，到90年代在我國(guó)12個(gè)盆地已發(fā)現(xiàn)70多個(gè)稠油油田，地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)12億m3。80年代以來(lái)稠油的熱力開(kāi)采逐步走向工業(yè)化，1997年稠油熱采產(chǎn)量穩(wěn)定在1100104t。5.稠油及超稠油工藝技術(shù)2004屆碩士開(kāi)題報(bào)告出砂冷采注水開(kāi)采注聚合物開(kāi)采熱采工藝技術(shù)冷采工藝技術(shù)蒸汽吞吐蒸汽驅(qū)電磁加熱火燒油層現(xiàn)已形成了井深可達(dá)1600米的蒸汽吞吐開(kāi)采技術(shù)，包括隔熱油管、套管保護(hù)、多層分注、化學(xué)防竄、物理模擬和數(shù)值模擬等系列技術(shù)。而國(guó)外美、加等四個(gè)主要重質(zhì)稠油開(kāi)采國(guó)家80%以上產(chǎn)量采自井深小于600米的油藏。研發(fā)了越泵電加熱技術(shù)，使粘度達(dá)50000厘泊以上的超稠油得以進(jìn)行吞吐開(kāi)采。淺層蒸汽驅(qū)油已過(guò)關(guān)，中深層蒸汽驅(qū)也已取得了突破性進(jìn)展。6.稠油及超稠油工藝技術(shù)

以細(xì)分沉積相為重點(diǎn)的精細(xì)地質(zhì)描述技術(shù)

以可采儲(chǔ)量預(yù)測(cè)為重點(diǎn)的“穩(wěn)油控水”指標(biāo)預(yù)測(cè)及規(guī)劃優(yōu)化技術(shù)

以注采結(jié)構(gòu)調(diào)整為重點(diǎn)的高含水期綜合調(diào)整技術(shù)

以薄層為重點(diǎn)的水淹層測(cè)井技術(shù)

以提高薄層固井質(zhì)量為重點(diǎn)的防竄、封竄技術(shù)

以高產(chǎn)液量機(jī)采井為重點(diǎn)的找水、堵水技術(shù)

以提高油、水井利用率為重點(diǎn)的套管保護(hù)及大修技術(shù)

在搞清剩余油富集區(qū)的基礎(chǔ)上打不均勻調(diào)整井技術(shù)

用凝膠類聚合物進(jìn)行的地層深部調(diào)驅(qū)技術(shù)。7.多層砂巖油藏“穩(wěn)油控水”配套技術(shù)

水平井技術(shù)已經(jīng)成為世界石油工業(yè)發(fā)展的主要熱點(diǎn)。水平井技術(shù)發(fā)展給油田開(kāi)發(fā)帶來(lái)了具大的效益，也給開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)都來(lái)了全新的思想。8.水平井開(kāi)采技術(shù)就水平井鉆井而言，它比現(xiàn)代石油工業(yè)的歷史還長(zhǎng)，早在200年前，英國(guó)在煤層鉆了一口水平井，以求從中找油，隨后1780年和1840年間進(jìn)行生產(chǎn)。20世紀(jì)，美國(guó)和德國(guó)開(kāi)始采用這種技術(shù)，1929年，美國(guó)在德克薩斯鉆了第一口真正意義上的水平井，該井僅在1000米深處從井筒橫向向外延伸8米。然而，由于工業(yè)上采用了水力壓力作為油層增產(chǎn)的有效措施，水平井停止不前，如：前蘇聯(lián)和中國(guó)在50年代和60年代就開(kāi)始鉆水平井，但直到1979年才重新興起。在油田開(kāi)發(fā)中、后期，處于高含水和特高含水期階段，動(dòng)用水平井鉆井技術(shù)挖掘老油田剩余油潛力，尤其在補(bǔ)達(dá)調(diào)整井和滾動(dòng)開(kāi)發(fā)井的過(guò)程中起著關(guān)鍵性的作用，這是因?yàn)樗骄畬?duì)控制剩余油的程度高，面積大。

形成基本配套的油(水)井大修技術(shù)●復(fù)雜井(電泵、繞絲篩管)打撈技術(shù)●套管損壞機(jī)理分析、檢測(cè)、預(yù)防技術(shù)●套管側(cè)鉆和側(cè)鉆水平井修復(fù)報(bào)廢井技術(shù)●套管段銑、取套、補(bǔ)貼、復(fù)位和加固技術(shù)●套管防腐、除垢、防高壓注水地層滑移技術(shù)●連續(xù)油管作業(yè)及液氮助排技術(shù)9.油水井大修技術(shù)

已形成三大類防砂技術(shù)：機(jī)械防砂技術(shù)：繞絲篩管礫石充填防砂、濾砂管防砂?；瘜W(xué)防砂技術(shù)：膠固地層防砂、人工井壁防砂。復(fù)合防砂技術(shù)：壓裂與礫石充填復(fù)合防砂、預(yù)涂層礫巖與礫石充填復(fù)合防砂、固砂劑與濾砂管復(fù)合防砂。10.油氣井防砂工藝技術(shù)

由初期的人工清蠟到電動(dòng)清蠟絞車、玻璃襯里、內(nèi)涂層油管防蠟、熱油洗井清蠟、電熱清蠟和磁防蠟、化學(xué)清蠟、微生物清防蠟。已形成7套清防蠟技術(shù)：機(jī)械清蠟技術(shù)、熱力清防蠟技術(shù)、玻璃襯里和涂層油管防蠟技術(shù)、電熱防蠟技術(shù)、磁防蠟技術(shù)、化學(xué)清防蠟技術(shù)、微生物清蠟技術(shù)。11.油井清防蠟工藝技術(shù)

分層產(chǎn)液剖面測(cè)試

分層注入剖面測(cè)試

井下套管技術(shù)狀況測(cè)試

措施效果和作業(yè)質(zhì)量測(cè)試

套管外地層流體和地層參數(shù)測(cè)試

抽油機(jī)計(jì)算機(jī)診斷技術(shù)

環(huán)空分層測(cè)試12.分層生產(chǎn)測(cè)試技術(shù)1.

改善二次采油技術(shù)，提高采收率機(jī)理研究2.微生物采油系列配套的三次采油技術(shù)3.采油工程系統(tǒng)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用4.深井、超深井采油工藝技術(shù)5.四次采油技術(shù)三、采油工程技術(shù)展望

某些技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平

如高含水油田控水穩(wěn)油配套技術(shù)、整體上已處于國(guó)際領(lǐng)先水平。平衡限流壓裂技術(shù)、低滲透油田區(qū)塊整體壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)施技術(shù)、中深井深井酸化壓裂技術(shù)、稠油蒸汽分注、選注技術(shù)、機(jī)采井可調(diào)層堵水管柱、堵水調(diào)剖技術(shù)等在單項(xiàng)上已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)