第八章复杂条件下的开采技术 、名词解释 1、机械清垢:清除积垢还可用机械方法,如应用特殊的工具或设备对积垢进行高压水 射流,钻、铲、刮、捣碎等处理,可以清除设备和管线中的积垢,但目前还难以用于清除近 井地层中的积垢。 2、骨架砂:骨架砂一般为大颗粒的砂粒,主要成分为石英和长石等, 3、填隙物:是环绕在骨架砂周围的微细颗粒(微粒),主要成分为粘土矿物,也包括石 英、长石等其他非粘土矿物微粒。 4、裸眼砾石充填防砂:生产层段采用裸眼完成,裸眼扩孔后,正对出砂层段下入绕丝 筛管,然后再进行砾石充填, 5、焦化防砂:向油层提供热能,促使原油在砂粒表面焦化,形成具有胶结力的焦化薄 层 6、石蜡:常为板状或鳞片状或带状结晶,相对分子质量为300~500,分子中C原子 数是16~35,以正构烷烃为主,熔点50℃左右, 7、微晶蜡:多呈细小的针状结晶,相对分子质量为500~700,分子中的C原子数 是36~64,以环烷烃为主,熔点是60~90℃。 8、机楲淸蜡:用专门工具刮除油管壁上的蜡,并靠液流将蜡带至地面的淸蜡方法。 9、热力清蜡:利用热能提髙液流和沉积表面的温度,熔化沉积于井筒中的蜡 10、电热清蜡:把电缆随油管下入井筒中或采用电热杆,接通电源后,电缆或电热杆放 出热量即可提高液流和井筒设备的温度,熔化沉积的石蜡,从而达到清蜡的作用。 11、热化学清蜡:利用化学反应产生的热能来清蜡。 12、热流体循环清蜡:通过热流体(如水或油等)在井筒中的循环传热给井筒流体,提 高井筒流体的温度,使得蜡沉积熔化后再溶于原油中,从而达到清蜡的目的 13、底水锥进:当油田有底水时,由于油井生产在油层中造成的压力差,破坏了由于重 力作用所建立起来的油水平衡关系,使原来的油水界面在靠近井底处呈锥形升高的现象 14、化学腐蚀:金属表面与其它物质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 15、物理腐蚀:金属由于单纯的物理溶解作用所引起的破坏 16、电化学腐蚀:金属与电解质溶液作用所发生的腐蚀。 叙述题 1、影响出砂的因素: 答案要点:(1)地质因素 ①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力集中。 岩石的胶结状态 与油层岩石胶结物种类(粘土、碳酸盐和硅质、铁质三种)、数量(数量越多,胶结强 度越大)和胶结方式(基底胶结、接触胶结、孔隙胶结)有关。 ⑨渗透率 渗透率越高,其胶结强度越低,油层越容易出砂。 (2)开采因素 ①固井质量:由于固井质量差,使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘在一起,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 导致油井出砂
第八章复杂条件下的开采技术 一、名词解释 1、机械清垢：清除积垢还可用机械方法，如应用特殊的工具或设备对积垢进行高压水 射流，钻、铲、刮、捣碎等处理，可以清除设备和管线中的积垢，但目前还难以用于清除近 井地层中的积垢。 2、骨架砂：骨架砂一般为大颗粒的砂粒，主要成分为石英和长石等。 3、填隙物：是环绕在骨架砂周围的微细颗粒（微粒），主要成分为粘土矿物，也包括石 英、长石等其他非粘土矿物微粒。 4、裸眼砾石充填防砂：生产层段采用裸眼完成，裸眼扩孔后，正对出砂层段下入绕丝 筛管，然后再进行砾石充填。 5、焦化防砂：向油层提供热能，促使原油在砂粒表面焦化，形成具有胶结力的焦化薄 层。 6、石蜡：常为板状或鳞片状或带状结晶，相对分子质量为 300～500 ，分子中 C 原子 数是 16～35 ，以正构烷烃为主，熔点 50 ℃左右。 7、微晶蜡：多呈细小的针状结晶，相对分子质量为 500～700 ，分子中的 C 原子数 是 36～64，以环烷烃为主，熔点是 60～90 ℃。 8、机械清蜡：用专门工具刮除油管壁上的蜡，并靠液流将蜡带至地面的清蜡方法。 9、热力清蜡：利用热能提高液流和沉积表面的温度，熔化沉积于井筒中的蜡。 10、电热清蜡：把电缆随油管下入井筒中或采用电热杆，接通电源后，电缆或电热杆放 出热量即可提高液流和井筒设备的温度，熔化沉积的石蜡，从而达到清蜡的作用。 11、热化学清蜡：利用化学反应产生的热能来清蜡。 12、热流体循环清蜡：通过热流体（如水或油等）在井筒中的循环传热给井筒流体，提 高井筒流体的温度，使得蜡沉积熔化后再溶于原油中，从而达到清蜡的目的。 13、底水锥进：当油田有底水时，由于油井生产在油层中造成的压力差，破坏了由于重 力作用所建立起来的油水平衡关系，使原来的油水界面在靠近井底处呈锥形升高的现象。 14、化学腐蚀：金属表面与其它物质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 15、物理腐蚀：金属由于单纯的物理溶解作用所引起的破坏。 16、电化学腐蚀：金属与电解质溶液作用所发生的腐蚀。 二、叙述题 1、影响出砂的因素： 答案要点：（1）地质因素 ○1 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力集中。 ○2 岩石的胶结状态 与油层岩石胶结物种类（粘土、碳酸盐和硅质、铁质三种）、数量（数量越多，胶结强 度越大）和胶结方式（基底胶结、接触胶结、孔隙胶结）有关。 ○3 渗透率 渗透率越高，其胶结强度越低，油层越容易出砂。 （2）开采因素 ①固井质量：由于固井质量差，使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘在一起，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 导致油井出砂
②射孔密度:射孔密度过大,有可能使套管破裂和砂岩油层结构遭到破坏 ③工作制度:生产压差过大、工作制度的突然变化等 ④其它:含水上升、地层压力下降、不适当的措施、低质量的作业等。 2、如何来制定合理的开采措施? 答案要点:①制定合理的油井工作制度: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(控制生产压差)。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 必要的防砂措施之后提高生产压差。 加强出砂层油水井的管理: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。 ⑨对胶结疏松的油层,酸化、压裂等措施要求慎重。 正确选择完井方法和改善完井工艺 影响结蜡的因素有哪些? 答案要点:对于溶有一定量石蜡的原油,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、长大聚集并沉积在管壁等固相表面上,即岀现所谓的结蜡 现象 可概括为四个方面 原油组成(蜡、胶质、沥青质); 原油中的杂质(泥、砂、水等 开采条件(压力、温度、气油比、产量等) 沉积表面的粗糙度和表面性质 4、绕丝筛管的优缺点 答案要点:优点:耐腐蚀、抗高温、缝隙连续沟通面积大、寿命长 缺点:目前最小缝隙虽可达0.1mm,但造价高,是割缝衬管的2~3倍。 5、砾石充填防砂工艺设计的基本原则是什么? 答案要点:⑩注重防砂效果,使油井井口含砂量小于0.03%;②保持防砂井产能,产能损失 不高于15~20%;③强调综合经济效益 6、简述焦化防砂的主要优点有哪些? 答案要点:①原油被加热到高温,粘度明显下降:@短期火烧焦化过程将近井地层孔隙 中的沥青质、碳酸盐烧掉,使孔隙度和渗透率提髙、改善了原油流动条件;◎燃烧使地层脱 水,有效地防止了粘土的膨胀;④热力作用还可以使油层产生裂缝,形成新的油流通道。 7、清砂方法有哪些? 答案要点:⑩捞砂。用钢丝绳向井内下入专门的捞砂工具(捞砂筒),将井底积存的砂 粒捞到地面的方法。一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。②冲砂。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 8、冲砂液的基本要求有哪些? 答案要点:①具有一定的粘度,以保证具有良好的携砂能力:②具有适宜的密度,以便 形成适当的液柱压力防止井喷或防止因液柱压力过大产生漏失无法建立循环;③不损害油层; ④来源广泛、价廉等。 9、油井防蜡的原理是什么 答案要点:@阻止蜡晶的析出:在原油开采过程中,采用某些措施(如提高井筒流体的 温度等),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 ⑦抑制石蜡结晶的聚集: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 蜡原油中加入防止和减少石蜡聚集的某些化学抑制剂,使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集
②射孔密度：射孔密度过大，有可能使套管破裂和砂岩油层结构遭到破坏 ③工作制度：生产压差过大、工作制度的突然变化等 ④其它：含水上升、地层压力下降、不适当的措施、低质量的作业等。 2、如何来制定合理的开采措施？ 答案要点：○1 制定合理的油井工作制度：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（控制生产压差）。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 必要的防砂措施之后提高生产压差。 ○2 加强出砂层油水井的管理：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。 ○3 对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要求慎重。 ○4 正确选择完井方法和改善完井工艺。 3、影响结蜡的因素有哪些？ 答案要点：对于溶有一定量石蜡的原油，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、长大聚集并沉积在管壁等固相表面上，即出现所谓的结蜡 现象。 可概括为四个方面： 原油组成（蜡、胶质、沥青质）； 原油中的杂质（泥、砂、水等）； 开采条件（压力、温度、气油比、产量等）； 沉积表面的粗糙度和表面性质。 4、绕丝筛管的优缺点： 答案要点：优点：耐腐蚀、抗高温、缝隙连续沟通面积大、寿命长； 缺点：目前最小缝隙虽可达 0.1mm，但造价高，是割缝衬管的 2～3 倍。 5、砾石充填防砂工艺设计的基本原则是什么？ 答案要点：○1 注重防砂效果，使油井井口含砂量小于 0.03%；○2 保持防砂井产能，产能损失 不高于 15～20％；○3 强调综合经济效益。 6、简述焦化防砂的主要优点有哪些？ 答案要点：○1 原油被加热到高温，粘度明显下降；○2 短期火烧焦化过程将近井地层孔隙 中的沥青质、碳酸盐烧掉，使孔隙度和渗透率提高、改善了原油流动条件；○3 燃烧使地层脱 水，有效地防止了粘土的膨胀；○4 热力作用还可以使油层产生裂缝，形成新的油流通道。 7、清砂方法有哪些？ 答案要点：○1 捞砂。用钢丝绳向井内下入专门的捞砂工具 (捞砂筒)，将井底积存的砂 粒捞到地面的方法。一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。○2 冲砂。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。 8、冲砂液的基本要求有哪些？ 答案要点：①具有一定的粘度，以保证具有良好的携砂能力；②具有适宜的密度，以便 形成适当的液柱压力防止井喷或防止因液柱压力过大产生漏失无法建立循环；③不损害油层； ④来源广泛、价廉等。 9、油井防蜡的原理是什么？ 答案要点：○1 阻止蜡晶的析出：在原油开采过程中，采用某些措施(如提高井筒流体的 温度等)，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。 ○2 抑制石蜡结晶的聚集：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 蜡原油中加入防止和减少石蜡聚集的某些化学抑制剂，使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集
③创造不利于石蜡沉积的条件:如提高表面光滑度、改善表面润湿性、提高井筒流体速度等 10、论述油管内衬和涂层防蜡作用原理。 答案要点:作用: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。 ⑩玻璃衬里油管防蜡原理。油管表面具有亲水憎油特性;玻璃表面十分光滑:玻璃具有良好 的绝热性能 ⑦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。 11、简述磁防蜡原理。 答案要点:③原油通过强磁防蜡器时,石蜡分子在磁场作用下定向排列作有序流动,克 服了石蜡分子之间的作用力,不能按结晶的要求形成石蜡晶体;@对于已形成蜡晶的微粒通 过磁场后,石蜡晶体细小分散,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;◎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 12、简述油井防水措施 答案要点:①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程措施以控制油水边界均匀推进;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;③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 13、简述油井找水技术 答案要点:①综合对比资料判断出水层位 水质资料是确定产出水是来自地层水还是注入水的主要依据,而结合小层平面图及油水 井连通图和注采井生产情况则可推断可能的出水层位,但还需同其它方法配合才能最后确定 出水层位。 ②水化学分析法。 利用产出水的化验分析结果来判断其为地层水或注入水的方法。该方法主要是依靠地层 水和注入水在组成上的明显不同进行判断。 ③根据地球物理资料判断出水层位。 ④机械法找水 压木塞法:对套管有一处损坏引起的出水油井,将木塞放在套管内,然后注入液体挤压 木塞下行,最后木塞停留位置正好是套管损坏的位置 封隔器找水:利用封隔器将各层分开,然后分层求产,找出出水层位的方法。这种方法 能准确确定出水层位。 ⑤找水仪找水 答案要点:在油井正常生产的情况下,下入专门仪器一找水仪,利用油和水的导电性相 差很大的原理来区别油样中含水量。可以不停产确定主要出水层位。 14、油井的腐蚀主要有哪几个因素? 答案要点:油井的腐蚀主要有两种腐蚀因素造成的:(1)CO2腐蚀;(2)H2S腐蚀。防 腐措施 ①油井环形空间投加缓蚀剂,利用缓蚀剂的自重以及扩散方式到达井底后随产出液返出 缓蚀剂所经过的地方都将吸附上一层缓蚀剂膜,从而抑制了井下设备的腐蚀。 ⑦推广使用陶瓷阀球、阀座。 使用玻璃钢抽油杆。 对含硫油井,尽量使用低强度油套管和抽油 15、目前最常用的防腐措施主要有哪几个方面? 答案要点,主要有三个方面:ω选用抗硫材料;⑦采用合理的结构和制造工艺;@选用
○3 创造不利于石蜡沉积的条件：如提高表面光滑度、改善表面润湿性、提高井筒流体速度等。 10、论述油管内衬和涂层防蜡作用原理。 答案要点：作用：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。 ○1 玻璃衬里油管防蜡原理。油管表面具有亲水憎油特性；玻璃表面十分光滑；玻璃具有良好 的绝热性能。 ○2 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。 11、简述磁防蜡原理。 答案要点：○1 原油通过强磁防蜡器时，石蜡分子在磁场作用下定向排列作有序流动，克 服了石蜡分子之间的作用力，不能按结晶的要求形成石蜡晶体；○2 对于已形成蜡晶的微粒通 过磁场后，石蜡晶体细小分散，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；○3 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。 12、简述油井防水措施 答案要点：○1 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程措施以控制油水边界均匀推进；○2 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；○3 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。 13、简述油井找水技术。 答案要点：○1 综合对比资料判断出水层位。 水质资料是确定产出水是来自地层水还是注入水的主要依据，而结合小层平面图及油水 井连通图和注采井生产情况则可推断可能的出水层位，但还需同其它方法配合才能最后确定 出水层位。 ○2 水化学分析法。 利用产出水的化验分析结果来判断其为地层水或注入水的方法。该方法主要是依靠地层 水和注入水在组成上的明显不同进行判断。 ○3 根据地球物理资料判断出水层位。 ○4 机械法找水。 压木塞法：对套管有一处损坏引起的出水油井，将木塞放在套管内，然后注入液体挤压 木塞下行，最后木塞停留位置正好是套管损坏的位置。 封隔器找水：利用封隔器将各层分开，然后分层求产，找出出水层位的方法。这种方法 能准确确定出水层位。 ○5 找水仪找水。 答案要点：在油井正常生产的情况下，下入专门仪器—找水仪，利用油和水的导电性相 差很大的原理来区别油样中含水量。可以不停产确定主要出水层位。 14、油井的腐蚀主要有哪几个因素？ 答案要点：油井的腐蚀主要有两种腐蚀因素造成的：（1）CO2腐蚀；（2） H2S 腐蚀。防 腐措施： ○1 油井环形空间投加缓蚀剂，利用缓蚀剂的自重以及扩散方式到达井底后随产出液返出， 缓蚀剂所经过的地方都将吸附上一层缓蚀剂膜，从而抑制了井下设备的腐蚀。 ○2 推广使用陶瓷阀球、阀座。 ○3 使用玻璃钢抽油杆。 ○4 对含硫油井，尽量使用低强度油套管和抽油杆。 15、目前最常用的防腐措施主要有哪几个方面？ 答案要点，主要有三个方面：○1 选用抗硫材料；○2 采用合理的结构和制造工艺；○3 选用
缓蚀剂保护金属,减缓电化学腐蚀
缓蚀剂保护金属，减缓电化学腐蚀