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油井加药装置的改进与现场实验

发布时间:2024-07-18 03:04:51

Ⅰ 跪求 在新疆 准东 采油作业区 实习报告 本人专业油田应用化学 3000字左右

改改地名就可以了

新疆 准东 采油作业区 实习报告

一、实习过程简述
二、生产实习详述
1、实习地点
2、实习任务(略)
3、实习内容
入厂安全教育,劳动纪律报告
各种讲座报告
(HSE基础知识简介、井下作业基础知识简介、原油处理与输送技术简介、自喷井相关知识简介)
江河计量站工作
双河联合站工作
(污水岗(生化处理),注水岗,脱水岗,消防岗)
净化站参观和机械加工维修厂参观
三、生产实习感想(略)
关于河南油田采油一厂实习报告

一、实习过程简述
2010年3月3号至20号,在学院的组织和老师的带领下,我们前往河南南阳的河南油田采油一厂进行了生产实习。我们先后进行了入厂安全教育和考试,计量站工作,联合站工作,污水处理站,净化站参观,机械加工维修厂参观等。
在带队老师和工人师傅们的帮助和指导下,初步大概了解了石油资源勘探工艺;油气田钻井工艺及钻井设备;采油采气设备及其工艺;原油和天然气收集和处理工艺;液化石油气生产工艺;污水处理工艺等。对于各个站的工作岗位任务也有了一定的了解。
总的说来,对于一些涉及石油气开采的机械设备、工艺流程、理论知识等有了初步的感性的认识。这次实习让我是受益匪浅,这将对我以后的学习和工作有很大的帮助。我在此感谢学院的领导和老师能给我们这样一次学习的机会,也感谢老师和各位工人师傅的悉心指导。
二、生产实习详述
1、实习地点
此次实习选择在河南油田,先对其简述。河南油田隶属于中国石化,坐落于河南南阳市,油田生产集中在桐柏县。该地区主要由第一采油厂和第二采油厂组成,现在新疆南疆油田开发了第三采油厂。我们此次实习地点在第一采油厂,河南油田采油一厂地处河南省西南部的南阳盆地,跨南阳、驻马店两地区的宛城、新野、唐河、泌阳、桐柏五个县,厂区位于唐河县与桐柏县交界处。下属四个采油区,即双河区,江河区,魏岗区和下门区。我们主要的实习基地选择在双河与江河区。
2、实习任务
了解石油资源勘探工艺;油气田钻井工艺及钻井设备;采油采气设备及其工艺;原油和天然气收集和处理工艺;液化石油气生产工艺;污水处理工艺;采油采气新技术等。为专业课的学习打好基础,逐步利用所学安全原理方法识别危险源。同时通过实习培养学生爱劳动、守纪律、吃苦耐乐于奉献的精神。
3、实习内容
I、入厂安全教育,劳动纪律报告
三级安全教育是入厂安全教育、车间(队)安全教育、班级(岗位)安全教育。入厂三级安全教育,是为了让劳动者一进工厂就要掌握必要的安全生产基本知识,为实现安全生产打下坚实的基础。
厂区负责人首先为我们介绍了厂区的概况
河南油田采油一厂地处河南省西南部的南阳盆地,跨南阳、驻马店两地区的宛城、新野、唐河、泌阳、桐柏五个县,厂区位于唐河县与桐柏县交界处。第一采油厂是一个集采油、注水、油气集输等多工种合作,年产原油106万吨的生产单位。采油厂有四座联合站,一座净化站,一座储油站,三座转油站,两座加热站。全厂油气集输系统共建设三相分离器27台,加热炉53台,2000m3以上原油储罐20座,输油泵31台。
采油厂特点:
生产点多线长面广分散,没有围墙;
外部干扰严重,安全管理难度大;
职工安全意识淡薄,技术素质差;
易燃易爆场点多,危险性大。
接着厂区负责人介绍了相关的安全知识,接受安全教育。大致的安全规定包括:一、用火作业安全管理规定;二、进入受限空间作业安全管理规定
三、临时用电安全管理规定;四、施工作业安全管理规定
五、高处作业安全管理规定;六、起重作业安全管理规定
七、破土作业安全管理规定;八、高温作业安全管理规定
这里介绍其中的一部分作业的相关安全知识。由于石油的附带产品有很大的火灾安全隐患,因此防火防爆显得非常重要。
防火防爆安全知识:油气是一种高分子化合物,其特性是易燃易爆,所以,搞好安全防火在油田也是头等大事。消防工作方针是:预防为主,防消结合,综合治理。在同火灾的斗争中,必须把预防工作摆在首位,严格制度落实措施,在根本上掌握防火工作的主动权;在积极预防的同时,也必须在思想上、组织上、物资上做好充分准备,一旦火灾发生就要以最快的速度、最短的时间、最佳的方案,及时有效的控制火势,把损失减小到最低程度。
常见的灭火方法有:
1、冷却法:用水或二氧化碳灭火剂直接喷在燃烧物体上或周围的物体上,达到灭火目的。
2、隔离法:将起火点的周围物质撤离或隔开,防止火灾扩大或减少损失。
3、窒息法:隔绝空气或氧气,火势因缺少助燃而熄灭。
4、中断化学反应法:用一氯二氟一溴甲烷灭火剂参与到燃烧反应过程中去,可使反应中断。
安全用电安全知识:
1、不是经过正式培训过的人员不得任意操作和拆装生产上电器设备。
2、任何人都不得私拉乱接电线、电灯、电气设备。
3、没经允许维修电路时任何人都不得带电操作。
4、正式电气工人在操作时也要一人操作一人监护。
安全知识防机械伤害安全知识:
1、按规程规定,机动设备要安装必要的连锁、自锁、护栏、平台、扶手等安全附件。
2、机动设备在运行过程中,不得进行维修、保养及其它的项目操作。
3、建立挂牌制,例如:禁止合闸、正在运行、停止使用、禁止攀登等。
防高空坠落安全知识:
1、作业工、外线电工、电工焊工高空作业时,必须系好安全带。
2、凡是挂有禁止攀登警示牌的建筑物,一律禁止攀登。
3、在任何情况下,都不能用吊车吊人进行高空作业。
防物体打击安全知识:
1、作业工在井口操作必须戴安全帽。
2、外线电工架线和地面监护人员必须戴安全帽。
3、吊车吊臂下一律不许站人,指挥人员必须戴安全帽。
入厂安全教育还介绍了很多的相关的知识,这里就简述了一些。通过此次教育,使我对安全有了一定了解。在生产生活中必须遵守相关的操作规程,按章办事,才能防患于未然,减少事故的发生次数,减小事故带来的损失,提高生产效率。
II、各种讲座报告(HSE基础知识简介、井下作业基础知识简介、原油处理与输送技术简介、自喷井相关知识简介)
①——知识简介:HSE涉及广泛,这里就只能简单阐述一些。
HSE管理体系:H☞健康,S☞安全,E☞环境
体系特点:事前预防,持续改进,以人为本
HSE体系十要素:领导承诺、方针目标和责任;组织机构、职责、资源和文件控制 ;风险评价和隐患治理;业主和承包商管理;装置(设施)设计与建设;运行和维修;变更管理和应急管理;检查和监督;事故预防和处理;审核、评审和持续改进。
HSE安全色及其表示的意义:我国规定了红、黄、蓝、绿四种颜色为安全色。红表示禁止、停止、危险以及消防设备的意思;表示提醒人们注意;表示指令,要求人们必须遵守的规定;表示给人们提供允许、安全的信息。
岗位员工的HSE职责:⑴ 认真学习和严格遵守各项规章制度,遵守劳动纪律,不违章作业,对本岗位的安全生产负直接责任。⑵ 精心操作,严格执行工艺纪律和操作纪律,做好各项记录。交接班应交接安全情况,交班应为接班创造良好的安全生产条件。⑶ 正确分析、判断和处理各种事故苗头,把事故消灭在萌芽状态。在发生事故时,及时地如实向上级报告,按事故预案正确处理,并保护现场,做好详细记录。⑷ 按时认真进行巡回检查,发现异常情况及时处理和报告。⑸ 正确操作,精心维护设备,保持作业环境整洁,搞好文明生产。⑹ 上岗应按规定着装,妥善保管、正确使用各种防护器具和灭火器材。⑺ 积极参加各种安全活动、岗位技术练兵和事故预案演练。⑻ 有权拒绝违章作业的指令,对他人违章作业加以劝阻和制止。⑼ 认真做好直接作业的监护工作。
②——作业基础知识简介
一、油水井井下作业的种类
二、各类采出、注入井的结构及特点
三、各类井下作业施工的目的及方法
四、井下作业主要消耗材料 (1、油管2、抽油杆 3、光杆)
五、常用井下工具
六、井下作业常用修井工具
电泵采油设备:①—三相变压器②—自动控制柜③—接线盒④—井口流程⑤—井口装置
螺杆泵的组成:1 、地面电控箱2 、电动机3 、地面驱动装置4 、井下螺杆泵
油井维护性作业施工:(1)抽油机井维护性作业施工(2)电泵井维护性作业施工
(3)螺杆泵井维护性作业施工
注水井维护性作业施工:主要施工工序:起油管、封隔器、配水器等井下工具;冲砂、更换封隔器、配水器或油管及辅助工具;地面除垢、丈配管柱;下完井管柱;坐封。
措施井作业施工:(1)油水井压裂作业施工(2)油井堵水作业施工(3)酸化作业施工
(4)油水井大修
油水井大修技术主要分为十二大类:检测、打捞、切割、倒扣、刮削、补接、补贴、钻铣磨、震击、整形、侧钻、辅助等。
常用井下工具:隔器类:隔器是在套管里封隔油层的重要工具,它的主要元件是胶皮筒,通过水力或机械的作用,使叫皮筒鼓胀密封油、套管环行空间,把上、下油层分开,达到某种施工目的。封隔器的种类很多,按封隔器封隔件实现密封的方式分为:自封式、压缩式、扩张式、组合式四种。
其他:水器,防返吐偏心配水器,节流器,防砂水力锚,割缝滑套,割缝球座,控式泄油器,支撑卡瓦,通阀,式泄油器,管扶正器
井下作业常用修井工具:规,模,簧式套管刮削器,杆钻三牙轮钻头,磨鞋,眼磨鞋,锥,滑块捞矛,滑块捞矛,捞筒,磁打捞器,把抓,油杆捞筒,铣头
③——原油处理与输送技术简介
原油处理:油脱水 污水处理 天然气处理。原油输送:管道技术 管道输送
油气集输与处理流程示意图

原油处理技术:原油脱水方法——脱水 化学脱水 电脱水

电化学脱水 油脱水设备及工艺

④自喷井相关知识简介
自喷井地面设备
采油树:与抽油井采油树的区别在于要便于机械清蜡、可以控制油井自喷产量,保证各项作业施工的顺利进行。
由套管头、油管头和采油树本体三部分组成:套管头:(套管短接)油管头:(大四通)
采油树本体包括:
1、套管闸门,2、总闸门,3、生产闸门,4、清蜡闸门,5、油嘴:有单孔和多孔油嘴,常用单孔油嘴,地面油嘴至少每季度检查一次孔径、长度、椭圆度、有无毛刺、是否变形等。
自喷井管理基础
量油、测气 清蜡与防蜡(防止蜡的析出,防止蜡在井筒内沉积)
自喷井井口流程,作用是:
1、调节、控制油气产量;
2、录取第一手动态资料(油套压、产量、含水);
3、对油井产物、井口设备进行加热保温;
4、计量油气产量。
油、气分输流程或双管流程

油、气混输流程或单管流程

III、江河计量站工作
在计量站工作期间,我们相应的听了一些报告,已经在上面阐述了。我们在计量站主要学习各种操作流程的理论知识,并由师傅们带队到生产一线去观察。整个工作大致可以简单分为:1、录取资料2、巡井取样,检查设备安全状况3、量油注水4、洗井加药5、抽油机的保修。我们跑井完后就在计量站学习相关的知识。
游梁式抽油机:
主要功能:将电动机的高速旋转运动变成抽油杆的缓慢往复运动。
游梁式抽油机工作原理:工作时,动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给曲柄轴,带动曲柄作低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆柱作往复运动。
消防安全禁令:
加强明火管理,防火、防爆区内,不准吸烟。
禁火区内,不准无阻火器车辆行驶。
不准使用汽油等挥发性强的可燃液体擦洗设备、用具和衣物。
不按工厂规定穿戴劳动防护用品者,不准进入生产岗位。
必须进行置换、通风,必须按时间要求进行安全分析,必须配戴规定的防护用具。
原油罐输运行存在问题:
罐输运行造成压力损失
罐输运行造成热损耗
罐输运行造成油气蒸发损耗
生产运行管理环节增多
罐输运行增大系统不安全因素
危害识别需要注意环节

油井常见压裂施工工序

IV、双河联合站工作
联合站的工作是按照岗位来划分的,我们各个小组是按照污水岗(生化处理),注水岗,脱水岗,消防岗来分块轮流值班的。大致了解了它们的各自的用途及其安全职责。
整个联合站负责原油,天然气,水源及污水的管路联通。主要是回收原油,对洗井液,反洗液,污水的处理回收,对各个井的注水等。里面有很多的设备
大致包括:高压除油器,低压除油器,分离器,旋流器,碳砂过滤器等。
原油缓冲罐, 3000方沉降罐,300方缓冲罐, 3000方储油罐,注水罐, 1000方沉降罐,200方缓冲罐,200方掺水罐等。
外输炉,增压泵,掺水泵,注水泵,提升泵,管道泵等。
污泥浓缩池,生化处理池,消防池等。

联合站工艺流程示意图
联合站潜在的安全危险有:
罐体、管线穿孔;污水原油泄漏;环境污染;硫化氢中毒;触电伤亡等。
防范措施及注意事项:
定期检测壁厚;加强巡检;禁止乱动工艺阀门;定期检测硫化氢的浓度等。
各个岗的职责简述:
注水岗:负责对各口水井进行分层增压注水,加热管壁,保持原油采收率及流通。
污水岗(生化处理):主要是对洗井液,反洗液等来液进行污水处理,在进行回收与排放。
脱水岗:采用三相分离器两相分离器,碳砂过滤器,除油器等进行从计量站过来的采油原液分离,采集纯油。
消防岗:联合站是一级防火甲级防爆单位,其主要负责全站的防火防爆工作。
注水系统地面流程

下面介绍污水的处理过程,水的净化常用方法有
1、静置沉淀法:简单除去水中沉淀。
2、吸附沉淀法:除去水中悬浮物及沉淀
3、过滤法:较好除去水中不溶杂质。
4、蒸馏法:较好除去水中可溶杂质。
污水处理工艺流程

V、净化站参观和机械加工维修厂参观
19号上午,我们参观了江河净化站,下午参观了机械加工维修厂。江河净化站主要负责对石油生产中产生的天然气进行加工净化处理,同时还要负责整个厂区的液化气生产,保障人民生活用气。
天然气净化及液化石油气生产会带来很多有机易燃分子,因此净化站属于一级防火,甲级防爆单位,里面禁止烟火以及易产生静电火花的东西带入。天然气净化会带来的危害有:固体杂质危害 水(水蒸气)危害 酸性气体危害
天然气处理包括:天然气脱硫脱、二氧化碳,分离除尘,脱水,输送等。
天然气脱硫和脱二氧化碳: 按照脱硫剂不同分为:干法与湿法
根据溶液吸收和再生方法分为:化学吸收法、物理吸收法与氧化还原法
分离和除尘:分离除尘器类型—旋风除尘器、循环分离器、重力分离器和分离过滤器。
其中重力式分离器由分离、沉降、除雾和储存四个部分组成;旋风式分离器(离心式分离器):利用离心力除去粒子的设备,处理能力大,分离效果好的干式除尘设备,旋风分离器适用于流量、压力波动不大和含液量不高的场合。过滤分离器:适用于对要求更高的场合,考虑最后一级使用过滤分离器。低温分离法:高压天然气,经过节流膨胀造低温,分离水分,使露点温度降低。低压天然气,先加压,再冷却脱水,适用于高压气田。除尘常采用固体吸附,是一种气相或液相的组分被固体表面吸住而在固体上凝聚的现象。分为物理吸附与化学吸附。
天然气脱水:脱水方法选择——1、从露点降低的角度,许多方法都可以满足管输要求2、从节省投资和操作费用来看,TEG法是首选3、在露点降要求超过44℃时,应采用固体吸附法4、选择脱水方法要同集输流程的规划统一考虑
天然气输送——其相应技术指标:进入输气管道的气体必须清除机械质;水露点应比输送条件下最低环境温度低5℃;烃露点应低于或等于最低环境温度;气体中的硫化氢含量不应大于20mg/m3;不符合上述要求时,必须采取相应的保护措施。
液化石油气——来源:
(1)、在开采和炼制石油过程中,作为副产品而获得;
(2)、在油气田、天然气或油田伴生气经过吸收、分馏和适当的分离处理获得;
(3)、在炼油厂,原油经过分馏后的某些组分经过催化重整、催化裂解、蒸汽裂解、叠合和焦化等获得。
液化石油气——组分:
液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷和丁烯,除了这些主要成分外还有丁烷和丁烯的同分异构体,另外,经常往液化石油气中加入适量的臭味剂,便于用户能够及时发现漏气。
液化石油气——特点:
(1)、液化石油气是一种优质燃料,燃烧生成的杂质极少,基本不会对燃气具造成危害。
(2)、液化石油气经加压或冷却极易液化,当它从气态变为液态时,体积缩小250倍。
(3)、气态液化石油气的比重为1.7—2.5,它比空气重,易在地面低洼处聚集,液态液化石油气的比重为0.53左右,约为水的一半。
(4)、液化石油气热值较高,其热值天然气的3—4倍,是焦炉煤气的7—8倍,因此,用液化石油气烧水、烹饪所用的时间要快的多。
机械加工维修厂
该厂位于双河区,主要负责生产与维修井下作业工具。大致了解了注水井维护性作业施工包括:起油管、封隔器、配水器等井下工具;冲砂、更换封隔器、配水器或油管及辅助工具;地面除垢、丈配管柱;下完井管柱;坐封。常用井下工具中的关键器件——隔离器(分隔器):是在套管里封隔油层的重要工具,它的主要元件是胶皮筒,通过水力或机械的作用,使叫皮筒鼓胀密封油、套管环行空间,把上、下油层分开,达到某种施工目的。按封隔器封隔件实现密封的方式分为:自封式、压缩式、扩张式、组合式四种。
厂区负责人还为我们介绍了很多其他的器件的作用,诸如:防返吐偏心配水器,节流器,防砂水力锚,割缝滑套,割缝球座,控式泄油器,支撑卡瓦,通阀,式泄油器,管扶正器。同时我们自行参观了很多的井下作业常用修井工具,诸如:规,模,簧式套管刮削器,杆钻三牙轮钻头,磨鞋,眼磨鞋,锥,滑块捞矛,滑块捞矛,捞筒,磁打捞器,把抓,油杆捞筒,铣头等等
三、生产实习感想
对于我来说:生产实习是将来工作的一个缩影。本次实习,我直接接触到了石油生产一线。看到了很多的石油生产设备,也了解了它们的名字和生产用途。同时也了解了石油生产的工艺流程,污水净化处理过程,天然气净化以及液化气的生产过程等等。
石油安全与石油生产。石油生产中事故频发,有很大的安全隐患。经常会遇到物体打击,中毒,爆炸等危险。但是事物都有一定的发展规律性,我相信只有认真遵守各种安全制度,作业规程,才会尽量少发生事故。安全生产是相互依存关系,安全是伴随着生产而言的,没有生产就没有安全。生产过程中必须保证安全,不安全就不能生产。 因此有“安全促进生产,生产必须安全”。在任何时候我们都要坚持“安全第一,预防为主,防治结合,综合治理”的十六字方针,才能提高生产效率。我们要坚持一切为安全工作让路,一切为安全工作服务的观念,把安全第一的方针落到实处,落实到井上井下的全方位、全过程,从而保证安全生产的健康发展。
在这段短暂的实习时间里,让我脱离了书生的稚气,增加了对社会的了解、对知识的更进一步了解。我认识到社会是残酷的,没有文化、没有本领、懒惰,就注定你永远是社会的最底层!但同时社会又是美好的,只要你肯干、有进取心,它就会给你回报、让你得到自己想要的!
我将以更积极主动的工作态度,更扎实牢固的操作技能,更丰富深厚的理论知识,走上各自的工作岗位。我坚信通过这一段时间的实习,从中获得的实践经验使我终身受益,并会在我毕业后的实际工作中不断地得到印证,我会持续地理解和体会实习中所学到的知识,期望在未来的工作中把学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中来,充分展示我的个人价值和人生价值,为实现自我的理想和光明的前程而努力。
每个人的人生中都不是轻而易举的,总有一些艰难困苦,没经历一次都需要很多的勇气,也不是每一次都能度过苦难,失败是不可避免的,主要的是要敢于承认失败,面对失败,努力去做,解决它,有这个决心,我想人生会成功的,至少可以无憾!这次实习对我们很重要。我想信,我能执着的追求人身目标,做一个合格的高素质的安全管理人员,为企业的安全生产保驾护航。
以上是我对已经过去实习工作的总结,总结是为了寻找差距、修订目标,是为了今后更好的提高。通过不断的总结,不断的提高,我有信心在未来的工作中更好的完成任务

Ⅱ 油田开发的注水指什么

注水(Water Injection)是最重要的油田开发方式,是在提高采油速度和采收率方面应用最广泛的措施。在油田开发的中后期,注水是油田稳产、增产及维持正常生产的前提。注水是一种二次采油方法。通过注水井向地层注水,将地下原油驱替到生产井,增加一次采油后原油的采收率。注入水发挥驱替原油和补充地层能量的双重作用,促使油井产出更多的原油。我国大多数油田都采用早期注水开发,目前都已进入高含水期。按照油田开发要求,保证注入水水质、注入水量和有效注水是注水工程的基本任务。

一、水源在注水工程规划初期,需要寻找和选择最适合油层特性的水源(Water Resource)。根据注入水的水质标准,综合考虑水处理、防腐、施工成本等做出选择。寻找注水水源的基本原则是:

(1)充足、稳定的供水量,以满足注水、辅助生产用水、生活用水及其他用水的需要。

(2)有相对良好的水质,水处理工艺简单、经济技术可行。

(3)优先使用含油污水,减少环境污染。

(4)考虑水的二次或多次利用,减少资源浪费。

水源类型有地下水、地表水、含油污水、海水和混合水。

浅层地下淡水一般位于河床冲积层中,水量稳定,水质不受季节影响。深层地下水矿化度较高,深层取水可以减少细菌的影响。

地表水主要是江河、湖泊、水库中的淡水,其矿化度低,泥沙含量高,溶解氧充足,生物大量繁殖,有异味,含胶体,水量受季节变化影响。

含油污水一般偏碱性,硬度低,含铁少,矿化度高,含油量高,胶体多,悬浮物组成复杂,必须经过水质处理后才能外排。随着油层采出水的增多,含油污水已成为油田注水的主要水源。

海水资源丰富,高含氧和盐,腐蚀性强,悬浮固体颗粒随季节变化。海湾沿岸或近海油田一般使用海水。在海岸上打浅层水源井,地层的自然过滤可减少机械杂质。

同时使用上述两种或三种水源称为混合水,尤其是含油污水与其他水源混合。在严重缺水的地区,生活污水可与含油污水或其他水源混合使用。

二、水质水质(Water Quality)是注入水质量的规定指标,标明注入水所允许的矿物、有机质和气体的构成与含量,以及悬浮物含量与粒度分布等多项指标。

1.油层伤害的原因注入水水质差会引起油层损害,导致吸水能力下降、注水压力上升。主要伤害原因有以下几点。

1)不溶物造成油层堵塞注入水中所含的机械杂质和细菌都会堵塞油层。细菌的繁殖使流体粘度上升、派生无机沉淀。溶解氧、H2S等对金属的腐蚀产物沉淀会堵塞渗流通道。油及其乳化物也会堵塞喉道,表现为液锁、乳化液滴吸附在喉道表面等。

2)注入水与地层水不配伍注入水可能直接与地层水生成CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等沉淀。溶于水的CO2可与Ca2+、Fe2+、Ba2+、Sr2+等离子生成相应的碳酸盐沉淀。

3)注入水与油层岩石矿物不配伍矿化度敏感会引起油层粘土的膨胀、分散与运移。伤害程度取决于粘土矿物的类型、含量、油层渗透性、注入水矿化度等。淡水一般会比盐水造成更严重的粘土膨胀。粘土中最小颗粒含量愈多,膨胀性愈大。另外,注入水还会引起乳化反转。

4)注入条件变化注入速度低有利于结垢和细菌生长;高速则加剧腐蚀、微粒的脱落和运移。在注水过程中,地层温度逐渐下降,流体粘度逐渐上升,渗流阻力逐渐增加,吸水能力逐渐下降。水温影响矿物和气体的溶解度造成结垢,温度下降有利于放热沉淀生成,也会导致蜡的析出。压力变化会导致应力敏感,油层结构损害,产生沉淀。pH值变化会引起微粒脱落、分散和沉淀,pH值越高,结垢趋势越大。

客观存在的油层及所含流体的特性是油层伤害的潜在因素;注入水的水质是诱发油层伤害的外部条件,也是注水成败的关键。因此改善水质可以有效地控制油层伤害。

2.水质要求不合格的注入水造成油层吸水能力下降、注水压力上升、注采失衡、原油产量下降。注入水水质的基本要求是:水质稳定,不与地层水反应生成沉淀;不使油层粘土矿物产生水化膨胀或悬浊;低腐蚀、低悬浮;混合水源应保证其配伍性好。

为使注入水符合上述要求,应做到以下几点。

1)控制悬浮固体以油藏岩石孔隙结构和喉道中值为依据,严格控制水中固相物质的粒径和浓度。低渗透层要求对注入水进行精细过滤,以减小对油层的伤害。

2)控制腐蚀性介质溶解氧、侵蚀性CO2和H2S是注水设备、管线钢材腐蚀的根源。水中存在大量铁离子是腐蚀的标志。氧会加快腐蚀速度。限制气体含量就可控制腐蚀的规模与速度,延长注水系统的寿命,减少腐蚀产物对地层的堵塞,降低采油成本。因此,必须严格控制腐蚀性介质的含量和总的腐蚀速度。

3)控制含油量大多数注入水是含油污水。油的聚合、累积、吸附等将给油层渗透性带来诸多不利的影响。

4)控制细菌含量我国油田注水中,硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌的危害最严重。在一定条件下细菌的繁殖速度惊人,半小时内能使群体增加一倍。硫酸盐还原菌以有机物为营养,在厌氧条件下能将硫酸盐还原成硫化物,产生的H2S腐蚀钢铁形成FeS沉淀。铁细菌能大量分泌Fe(OH)3并促成二价铁氧化成Fe3+,还为硫酸盐还原菌的繁殖提供局部厌氧区。腐生菌能从有机物中得到能量,其危害方式与铁细菌类似。细菌分泌的大量粘性物质强化垢的形成,堵塞油层孔喉,增加管网的流动阻力。

5)控制水垢管壁结垢的危害是设备磨损、腐蚀和阻流;油层渗流通道结垢会严重影响吸水能力。注入水与油层岩石矿物、地层水不配伍,会生成沉淀。两种水混合也可能生成沉淀。沉淀是结垢的前提。钙离子能迅速与碳酸根或硫酸根结合,生成垢或悬浮的固体颗粒。镁离子与碳酸根也引起沉淀。钡离子与硫酸根生成极难溶的硫酸钡。控制流速、pH值等条件,可防止水垢形成。

三、水处理大多数水源水都需要处理。有些水源的来水只需简单处理,甚至不必处理,而某些低渗透油藏对水质处理技术的要求很高。

1.水处理措施1)沉淀沉淀(Precipitation)是让水在沉淀池内停留一定的时间,使其中悬浮的固体颗粒借助于自身重力沉淀下来。足够的沉淀时间和沉降速度是关键。沉淀池内加装迂回挡板可以改变流向、增大流程、延长沉淀时间,利于颗粒的凝聚与沉降。絮凝剂可以与水中的悬浮物发生物理、化学作用,使细小微粒凝聚成大颗粒,加快沉降速度。沉淀后,水中悬浮物的含量应小于50mg/L。

2)过滤过滤(Filtration)是水质处理的重要环节。来自沉淀罐的水,往往含有少量细微的悬浮物和细菌,清除它们需要过滤。即使无需沉淀的地下水也需要过滤。

过滤可以除去悬浮固体或铁,可部分清除细菌。地下水中的铁质成分主要是二价铁离子,极易水解生成Fe(OH)2,氧化后形成Fe(OH)3沉淀。过滤后,机械杂质含量应小于2mg/L。过滤器(Filter)有多种,图7-1为压力式锰砂除铁滤罐。

图7-10曲线平行下移

(1)指示曲线右移、斜率变小,说明吸水指数变大,地层吸水能力增强(图7-7)。

(2)指数曲线左移、斜率变大,说明吸水指数变小,地层吸水能力变差(图7-8)。

图7-8指示曲线左移(3)指示曲线平行上移,是由地层压力升高引起,斜率不变说明吸水能力未变(图7-9)。

图7-9曲线平行上移

(4)指示曲线平行下移,是地层压力下降所致,斜率不变说明吸水能力未变(图7-10)。

正常注水时一般只测全井注水量。可用近期的分层测试资料整理出分层指示曲线,求得近期正常注水压力下各层吸水量及全井注水量,计算各层的相对注水量,再把目前实测的全井注水量按比例分配给各层段。

五、注水工艺由注水井将水保质保量地注入特定的油层是注水工艺的主要内容。油田注水系统包括油田供水系统、油田注水地面系统、井筒流动系统和油藏流动系统。

1.注入系统注入系统包括油田地面注水系统和井筒流动系统。由注水站、配水间、井口、井下配水管柱及相应管网组成。

有些井是专门为注水而钻的注水井,将低产井、特高含水油井及边缘井转成注水井的诱惑力也很强。注水井的井口设备是注水用采油树。井下结构以简单为好,一般只需要管柱和封隔器。多口注水井构成注水井组,由配水间分配水量。在井口或配水间可添加增压泵及过滤装置,一般在配水间对各注水井进行计量。

注水站是注水系统的核心。站内基本流程为:来水进站→计量→水质处理→储水罐→泵出。储水罐有储水、缓冲压力及分离的作用。注水站可以对单井或配水间分配水量。注水管网的直径和长度直接影响注水成本。

2.分层注水分层注水的核心是控制高渗透层吸水,加强中、低渗透层吸水,使注入水均匀推进,防止单层突进。井下管柱有固定配水管柱(图7-11)、活动配水管柱和偏心配水管柱。配水器产生一定的节流压差以控制各层的注水量。分层配水的核心是选择井下水嘴,利用配水嘴的尺寸、通过配水嘴的节流损失来调节各层的配水量,从而达到分层配注的目的。

图7-11固定配水管柱

3.注水工艺措施油层进入中高含水期后,平面矛盾、层间矛盾及层内矛盾日益突出。在非均质油田中,性质差异使各层段的吸水能力相差很大,注水井吸水剖面极不均匀。有裂缝的高渗透层吸水多,油井严重出水;中、低渗透层吸水很少,地层压力下降快,油井生产困难。需要对高渗透层进行调堵,降低吸水能力;改造低渗透层,降低流动阻力。因此,改善吸水剖面,达到吸水均衡,可以提高注入水体积波及系数。

增压注水是提高井底注入压力的工艺措施。高压使地层产生微小裂缝、小孔道内产生流动、低渗透层吸水。适当提高注入压力可均衡增加各层的吸水能力。

脉冲水嘴增压是使水流产生大幅度脉动,形成高频水射流。高频压力脉冲能使近井区的污染物松动、脱落;分散固相颗粒及异相液滴,起防堵、解堵、增注的作用。脉冲水嘴增压适用性较强,不需改变原有配水及测试工艺,也不增加投资。

周期注水也称间歇注水或不稳定注水。周期性地改变注水量和注入压力,形成不稳定状态,引起不同渗透率层间或裂缝与基岩间的液体相互交换。渗透率差异越大,液体的交换能力越强,效果越好。此方法可降低综合含水率。

调堵方法有三类:机械法是用封隔器封堵特高吸水层段或限流射孔;物理法是用固体颗粒、重油或泡沫等封堵高渗透层段;化学法现场应用最广,作用机理不尽相同。为满足不同注水井的需要,各种调剖技术不断涌现。

矿化度较低的注入水会打破地层原有的相对平衡,导致粘土水化膨胀。矿化度梯度注水是逐渐降低注入水的矿化度。梯度越小,粘土矿物受到的冲击越小,地层伤害也越小。

强磁处理可使注入水的性质发生变化,抑制粘土膨胀、防垢效果十分明显。还可注入防膨剂段塞抑制粘土的水化膨胀。综合应用粘土防膨技术,可增加吸水量、降低注入压力,大幅度增强处理效果。各种注水工艺措施有其特定的适应性。不断开发注水工艺新技术,会持续提高注水开发油田的效果。

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Ⅳ 方案设计与实施

以技术调研、室内可行性评价实验和油藏精细描述研究成果为基础,优化设计了CO2驱油试验方案,并于2003年3月进行了矿场试验。

1.注气方案

(1)数值模拟研究

根据地质研究成果,建立了试验区的三维地质模型。进行了数值模拟网格划分,纵向上划分为4个网格,并形成一套变深度的网格系统。平面上网格方向基本与构造长轴一致,网格总数为40×42=1680个。在三维地质建模的基础上,对注气驱油室内实验数据进行了拟合。

PVT相态实验拟合:应用相态模拟软件Winprop对芳48井区原油高压PVT实验数据进行了拟合,主要包括地层流体重馏分的特征化、组分归并、饱和压力计算、单次闪蒸实验拟合、等组成膨胀实验拟合、多级脱气实验拟合、注CO2气膨胀实验拟合及相图计算等。最后得到了能反映地层流体实际性质变化的流体PVT参数场。

拟组分划分:将芳48井区地层原油归并为6个拟组分:CO2,N2-C1,C2-C6,C7-C16,C17-C30,C31+。在参数优化过程中重点考虑对原油性质和流动性质影响较大的饱和压力、气油比、密度等组成膨胀和流体黏度的拟合效果。

细管实验拟合及注气混相驱研究:通过细管实验拟合,确定了芳48井区油藏流体注CO2气的最小混相压力,同时模拟计算了注气过程P-X相图和多级接触的拟三元相图。分析了芳48井区油藏流体在注CO2气时的混相能力及特征。

长岩心驱替实验拟合:长岩心驱替实验拟合的目的是通过对注气方式和实验结果的匹配,对相对渗透率曲线和毛管压力曲线等参数进行适当的修正,为三维油藏数值模拟研究提供符合实际的基本渗流特征数据。对3个不同压力下的注CO2气长岩心驱替实验进行了拟合(表6-28)。

表6-28 注CO2气长岩心驱替实验拟合结果

在地质建模和实验数据拟合的基础上,对不同注气速度的6套方案进行了数值模拟指标预测(表6-29)。从表中可见,随着注气速度的提高,采收率增加。主要由于注气速度提高后使地层压力保持水平升高,从而更有利于提高驱油效率。但随着注气速度的进一步提高,换油率下降。

表6-29 不同注气速度数值模拟主要指标预测结果

从注气速度与累积增油量的关系看(图6-20),随着注气速度的增加,累积增油量变化不大,表明提高注气速度对开发效果影响不明显。

图6-20 CO2注入速度与累积增油量的关系

(2)方案设计结果

根据室内实验和数值模拟研究成果,平均日注CO215t时方案预测指标较好,且随着注气速度增加,采收率提高。到模拟结束时累积产油6.14×104t,采出程度24.02%。考虑到室内实验和数值模拟与矿场实际有一定的误差,且为便于现场实际操作,尽量加快试验进程,力争早日得出CO2驱油试验结论,方案设计初期日注气20t,同时根据注气井和连通油井动态变化情况进行跟踪调整。

2.采油工艺

(1)注入工艺

油管:通过玻璃钢油管、渗镍磷油管、耐蚀合金钢油管对比分析,优选了J55钢级、 ″平式渗镍磷油管。

注入管柱:采用Y341-114封隔器整体式注入管柱,该管柱由井下循环阀、Y341-114封隔器、球座、喇叭口组成,井下工具采用抗CO2腐蚀合金钢加工,管柱可实现抗CO2腐蚀、承压高、密封性能好的要求,承压差为25MPa,耐温120℃,使用寿命可达2年以上。

注入井井口:注入井井口抗CO2腐蚀可分为DD、EE和FF3个级别。DD级井口材质为35CrMo;EE级井口材质在与腐蚀性介质接触的关键部位,如阀芯、隔环、压盖等采用抗CO2腐蚀合金钢材料制造,其他部位采用35CrMo;FF级井口材质全部采用抗CO2腐蚀合金钢;根据压力资料,选择承压高、密封性好的KQ65-35-FF注入井井口;井口安装单流阀。

辅助防腐工艺:在使用防腐油管和套管的同时,油管使用柴油作为隔离液,缓蚀剂预处理;油套环空加缓蚀剂进行压力平衡、防腐来保护油、套管。目前,国内外较好的缓蚀剂主要类型有丙炔醇类、有机胺类、咪唑啉类和季胺类。中原油田对咪唑啉类缓蚀剂在不同浓度和不同分压下进行了试验,缓蚀率达86.7%~96.0%,说明咪唑啉类缓蚀剂能够很好地防CO2腐蚀。管柱下井后反循环替入防腐剂充满油套管环形空间,后期注入过程间断补充防腐剂。投注时,油管先挤入隔离液柴油,然后挤入防腐剂进行油管预处理。

(2)抽油举升工艺

油管和抽油杆:渗镍磷处理技术主要依靠渗镍磷层(厚度为20~40μm)来隔绝钢体与腐蚀介质的接触,从而达到防腐的目的。该技术的优点是工艺简单、成本低。考虑与测试技术相容,油井采用 小接箍外加厚 平式组合油管,即上部800m采用渗镍磷 小接箍外加厚油管,其余井段采用渗镍磷 平式油管。

抽油杆采用Ф25×Ф22×Ф19mmH级表面渗镍磷抽油杆;抽油泵选用Ф32mm整筒泵;抽油机选用YCYJ10-3-37HB节能抽油机;为满足动态监测要求,考虑防CO2腐蚀,井口选用偏心250-EE井口。

(3)机械采油配套工艺

防气工艺:为提高泵效,防止气锁,在抽油泵下安装气锚。

清防蜡工艺:清防蜡剂采用油溶性清防蜡剂。

防腐工艺:采出井见效后,气、水、油混合物存在一定的腐蚀性,在使用防腐蚀油管和抽油杆的同时,生产过程中,采用缓蚀剂防腐,并根据采出液CO2监测量,确定加药制度。

防垢工艺:从江苏油田试验情况看,CO2驱在采出井出现了井下结垢现象,采取的措施是采用点滴加药方式向油套环空加入阻垢剂。大庆油田采油八厂在2000年研究了井下固体防垢工艺,主剂为氨基三甲叉膦酸和聚丙烯酸钠。室内实验结果表明,当防垢剂浓度在2.0~6.0mg/L范围内时,防垢率可达90.2%~98.4%。将防垢剂固化,安装在抽油泵下部,随生产管柱下入井内。现场检测结果表明,试验井采出液中阻垢剂的浓度能够控制在有效浓度之内,有效期1年,起到了较好的防垢作用。因此在采出井下入井下固体防垢器和油套环空加阻垢剂的措施进行防垢。

计量工艺:根据地面流程,确定相应的单井计量工艺,采用液面恢复法和井口收油罐量油或翻斗计量方式同时计量。

3.地面工艺

注入工程:在试验区建注入站1座,液态CO2冷冻储存,升压注入。在注入井西南侧建注入站1座,由CO2站的罐车将CO2送到注入站后,经卸车泵输入30m3储罐,设置一套制冷装置维持储罐温度在0~10℃,储罐内的CO2经注入泵注入井口。由于该工艺未考虑喂液泵,在试验过程中无法正常运行,后调整为撬装注气装置,满足了试验区注气要求。

原油集输工程:原油集输系统新建油井5口采用集中拉油方案。单井计量均采用固定式翻斗仪计量;集油管道内采用熔结环氧粉末防腐层,厚度大于等于350μm,工厂预制;补口采用承插式管道内补口接头,现场焊接。储罐内防腐层结构为:环氧富锌底漆2道,干膜厚度80μm,环氧防静电涂料面漆2道,干膜厚度120μm。

4.方案实施情况

注气井(芳188-138)于2003年3月开始试注,该井只射开FⅠ7层,砂岩厚度10.3m,有效厚度6.0m,未压裂直接投注。初期井口压力14~15MPa,日注液态CO25t。截至2004年6月底,油压13.0MPa,日注液态CO23t左右,受注入状况等因素影响,仅累积注入液态CO2596t。2004年7月以来,按方案实施,平均日注气20t左右。截至2004年12月底,注入压力在12.5MPa左右,累积注入液态CO25396t(0.1079PV)。

2005年继续按方案设计注气(日注20t左右),其间5~7月对注气井组进行了整体试井。截至2005年底,注入压力在12.5~13.0MPa,累积注入液态CO215000t(0.3PV)。

根据井组内油井受效和见气情况,2005年10月改为脉冲注气,并利用数值模拟技术对脉冲注气周期、注气速度等参数进行了优化。根据优化后的方案,先后分3个段塞注入液态CO25239t。截至2006年底,累积注气20373t,注入地下体积0.407PV。2007年1~2月按方案要求停注,4月份恢复注气11d,共注入CO2301t;受钻关等因素影响,5~9月注气井停住;10月份开展了注气井组双向调剖现场试验,共注入调剖剂480m3和CO2533t。截至2007年底,累计注入CO220674t(0.413PV)。

试验区4口老油井平均单井射开砂岩厚度12.9m,有效厚度10.9m。1999年10~11月用YD-89型射孔枪射孔后,进行了压裂改造,平均单井压裂砂岩厚度12.2m,有效厚度10.3m。2002年底转抽油投产,初期平均单井日产油3.5t,采油强度0.34t/d·m;2004年8月为加快试验进展,投产了距注气井80m的未压裂井芳188-137,投产初期几乎没有自然产能,2005年3月对该井进行了吞吐试验,吞吐后该井开始受效,日产油最高1.5t。试验区从2004年7月开始受效,到2005年3月见到注入气,经过脉冲注气、油井间开等调整措施,投产5年时平均单井日产油0.8t,采油强度0.08t/d·m。

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与油井加药装置的改进与现场实验相关的资料

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