吳起采油廠油井計量管理辦法

第一章總則

第一條油井計量是油田勘探開發和生產過程中的一項基礎性工作。為了提供準確、真實、可靠的基礎數據，根據國家有關法規和行業技術標準及《延長油田股份有限公司油井計量管理辦法》，結合吳起采油廠實際，特制定本辦法。

第二條本辦法適用于采油廠所屬各采油隊非注水項目區所有正常

生產油井的計量工作，注水項目區油井計量工作按照油田公司注水指揮部下發要求執行。

第二章組織機構及職責

第三條采油廠成立油井計量管理領導小組。由主管生產副廠長任組長，生產運行科科長任副組長、各采油隊負責人為成員。

第四條領導小組的職責：統一安排部署采油廠的油井計量管理工作，監督檢查各采油隊油井計量管理工作的貫徹落實情況。領導小組下設辦公室，辦公室設在生產運行科，生產運行科科長兼任辦公室主任。職責是按照領導小組的安排部署，負責油井計量管理日常工作，協調處理各采油隊在計量工作中遇到的困難和問題，督查各采油隊扎實開展油井計量工作，并以書面形式向領導小組匯報油井計量管理工作開展情況。

第五條采油隊要成立油井計量管理領導小組，設立油井計量職能機構，負責本隊的計量管理工作，要配備專人負責油井計量工作。

第六條建立健全采油廠、采油隊、工作站、單井四級油井計量管理工作體系和機制。

第三章計量化驗器具的配備要求

第七條配備的計量、化驗器具必須具有制造許可證和產品質量合格

證。

第八條采油隊要對儲油罐進行編號，并標定容積，標記于油罐發油側，便于計量及記錄人員確認。

第九條計量、化驗器具的配備規定：

單井場、工作站：所有駐井井場必須配備量油尺、取樣勺、燒杯（500ml/1000ml）、量筒（500ml/1000ml）、電加熱板、計算器等器具，當井場開井數大于4口時，必須配備2套以上的計量器具；若井場為巡井井場，采取井場取樣，工作站化驗的模式，工作站配備的取樣化驗器具，按照最高取樣井數的1/4配備化驗器具。

采油隊：建議各隊隊部配備原油含水測定儀，托盤天平、化驗氯根設備及相關藥品等，主要化驗項目為油井含水率和氯根。

第十條單井場化驗必須建立簡易化驗平臺，除配備化驗器具外，還需配備滅火器等，所有設備必須整齊擺放，使用后清掃干凈。

第四章取樣、化驗規定

第十一條油井取樣化驗基本要求：在正常生產情況下，老井至少每2天取樣化驗1次；新井、技措井、檢修井和長期停產后恢復生產的井10天內每天取樣化驗4次，10天后待含水穩定后按老井要求取樣化驗；新見水井、含水突變井當日多次取樣化驗確認，然后連續化驗含水10天，直到查明原因為止；油井調參前1天化驗含水1次，調參后3天每天化驗含水1次，3天后若含水穩定按照老井取樣化驗標準執行

第十二條油井取樣方法：取樣桶干凈，無水、砂、灰、油等任何污物，（若采用取樣閥取樣前要先將“死油”放凈，采取罐口取樣必須待在上風口）取樣時根據油井上液速度分3次取全油樣，每次取總樣的1/3左右，待油里的氣泡逸出后繼續取樣，取樣量為300～1000毫升；取樣后蓋好取樣桶蓋子，填寫樣簽，樣簽中要有井號、取樣日期、取樣層位等；產液量特別低，可用懸掛取樣器等在罐內取樣。

第十三條若在井場化驗，至少保留單井上次所取油樣；工作站和集中化驗點要保留全部巡井油井上次所取油樣；采油隊要保留1周內抽查油井油樣。

第十四條化驗方法：將所取油樣倒入燒杯，放在加熱板上加熱，并滴入5-6滴破乳劑或放入適量洗衣粉，用玻璃棒攪拌。待油樣翻滾后，再倒入燒杯（500ml/1000ml）中，待油水完全分離后，平視讀出刻度，計算出油水比。

第五章計量規定

第十五條計量操作要求：采油工量罐時，在罐口同一位置進行測量，將量油尺垂直放下，先測得罐內懸空，根據懸空計算出儲油罐內液量高度（罐內液量高度誤差夏、秋季為±2cm，冬、春季為±3cm），每次檢尺操作兩遍，前后兩遍操作誤差不超過，若超出誤差范圍，須多次操作，直至誤差穩定在規定范圍內，取最后一次操作結果作為最終測量結果，最后根據罐容計算出該日井產液量。

第十六條計量頻次要求：單量上罐井，每天至少計量1次；輪流上罐計量井，井組每日必須有單井上罐計量，每口井每月計量不得少于3次，每次單量時間不少于24小時；管輸井每月至少計量1次，每次單量至少先放壓24小時，待油井排量穩定后，至少計量3天；新井、技措井、檢修井、長期停產后恢復生產的井和調參井，開抽后12小時內必須單量，并連續單量10天，直至產量平穩。

第十七條工作站每月至少要對正常生產油井盤庫1次，盤庫結果要有詳細的記錄。

第十八條夏季、秋季每日量罐時間確定為：井場采油工量罐報產時間為7：30，采油隊統計上報時間為8：00--8：30，9：00前采油隊信息組及時、準確報采油廠生產調度指揮室。春季、冬季：井場采油工量罐時間為：8：00，采油隊、采油廠生產指揮調度室統計匯總、上報時間順延。

第六章其它數據錄取規定

第十九條采油工每月月初要錄取抽油機沖程、沖次、電流數據各1次，沖程、沖次以照示功儀測試數據為準，電流測試要求測3根線，取平均值，并計算平衡率，平衡率不達標要上報工作站及采油隊，并采取措施。

第二十條采油隊或工作站安排專人每月對正常生產井至少測示功圖1次，新井、技措井正常生產后3天內必須測示功圖1次，檢修井、長停恢復井、調參井恢復或調參前后各測示功圖1次，所有示功圖測試完畢后必須匯總上報至采油隊進行分析，并建檔留底。

第二十一條采油隊對正常生產井每季度測動液面至少1次，若油井產液下降或上升幅度超過20%，則立即測動液面1次，所有動液面測試完畢后必須匯總上報至采油隊進行分析，并建檔留底。

第七章填報書寫要求

第二十二綜合生產日報填寫標準：填表日期為當日填報數據的日期，為實際生產日期的后一天，每月1日更新生產日報；當日取樣化驗的數據填至日報背面，為次日生產報表中含水數據的填報依據。

第二十三條采油工要按照要求頻次錄取油井生產數據，包括工作參數、原油含水、產液、產油、壓力，電流等，并按照要求記錄在生產日報上。

第二十四條采油工每天要認真、準確、及時、真實地填寫油田公司及采油廠下發的井組生產日報，并按規定將數據逐級上報。

第二十五條各采油隊向油水井系統及油田公司生產日報系統填報

的數據必須與單井計量報表數據統一。

第二十六條井區報表填寫一律采用仿宋體；數字書寫大小勻稱，獨立有形，要自右上方向左下方傾斜書寫（數字與底線通常成60°傾斜），要緊貼底線，不能頂格；頁面保持整潔、完好，無污損。

第八章考核辦法

第二十七條考核內容：機構設置健全；領導重視程度；油井計量培訓；器具配備情況；計量條件達標；計量化驗數據真實準確；各類報表臺賬的填報及書寫規范等內容。

第二十八條考核方式：油井計量考核采取不定期抽查，季度打分的考核方式，滿分100分。

第二十九條考核細則：

儲油罐標定：每發現一口在用儲油罐未進行編號或標定容積的

計量培訓：每季度開展油井計量培訓1次，未開展的一次性扣5分，根據開展培訓的資料真實性，有效性，扣1-5分；

器具配備：每發現1處計量器具配備不齊全，1次扣1分，最多扣10分；

計量條件：每發現1口井計量條件不達標的，1次扣1分，最多扣15分；

自查自改：要求各采油隊月檢查井數不少于200口（不夠200口開井的采油隊，檢查完所有開井即可），采油站每月必須檢查對本站所有開井盤庫，每發現采油隊未按月進行計量檢查的扣20分，每發現采油站未按月進行計量檢查的扣10分，采油隊檢查井數不足的扣1-5分，采油站檢查比例不足的扣1-3分，對隊站已檢查出的問題未計入獎懲考核的，一處扣1分，未進行整改落實的，一處扣1分，對生產科督查組督查中發現的問題未進行整改的扣3分。

現場檢查：生產科現場檢查油井計量化驗記錄，每發現一項資料（含水、液量、油量、庫存、壓力、動液面、功圖、電流）未按時填報的扣2分，每發現一項資料與實際不符的扣1分，每發現一口井未達到計量及測試頻次的扣0.5分。

發油現場：每發現發油現場采油工不到位或不卡方計量的，一次扣5分，卡方錯誤的扣3分，下限至本項扣完。

第九章獎懲辦法

第二十五條對不按要求計量，單井產量或單罐庫存誤差在0.5-2方的（含2方），處罰責任人200-500元罰款；對單井或單罐庫存誤差在2-5方的（不含2方），責任人按原油誤差數量價格進行賠償（執行國際油價），并處罰金500-1000元；對單井或單罐庫存誤差在5方以上的（含5方），當事人按原油誤差數量價格進行賠償（執行國際油價），同時給予停薪不停崗1年。

第二十六條采油工不按要求化驗，發現井口化驗含水與報表含水誤差大于5%、小于等于15%，處罰責任人100-300元罰款；化驗含水與報表含水誤差大于15%、小于等于25%，處罰責任人300-500元罰款；化驗含水與報表含水誤差大于25%，處罰責任人500-1000元罰款。

第二十七條若產量或庫存誤差被保衛科、公安機關等部門證實為倒賣原油行為的，按規定對責任人處以直接解除勞動合同，并移送司法機關追究相關責任。

第二十八條采油隊年終考評結果的獎懲兌現按照企管科考核辦法

執行。

第十章附則

第二十九條本辦法由生產運行科負責解釋。

第三十條本辦法自頒發之日起施行。

第三十一條本辦法實施后，既有的類似規章制度自行終止。

篇2:油井電泵機組過載與欠載故障檢查程序

機組在運轉過程中出現故障停機之后,為了避免故障進一步擴大,在沒有查清故障原因之前,禁止二次啟動機組,并應保存好故障停機時的電流卡片,作為分析診斷故障停機的原始依據。

1.機組出現過載故障的檢查程序

(1)檢查中心控制器上的過載整定電流值是否因整定偏低而引起過載停機。

(2)檢查電源電壓是否正常,有無偏高、偏低、缺相或三相出現較大幅度的不平衡。如用熔斷器做短路保護則應檢查其完好性。

(3)檢查控制電源電壓是否正常,中心控制器的性能是否出現異常改變而引起錯誤動作。

(4)檢查電源開關的短路整定電流值是否正確。

(5)檢查和驗證真空接觸器觸頭閉和的可靠性,是否因需接、斷相導致電流升高。方法是拆除接觸器上端電源線并用絕緣膠帶包好。合上電源開關、控制電源開關及運轉方式選擇開關,啟動接觸器使之吸合。用萬用表歐姆擋R×1Ω量限,分別測量各相靜動觸頭之間的接觸電阻,正常時表針應指向零歐姆,如果某一相能測出一定的阻值,則是因接觸器出現單相而引起過載故障。如果地面檢查發現不了故障原因,就可重點檢查井下機組。

(6)在接線盒處斷開地面與井下的連接電纜,測量機組的三相直流電阻,測量前需按規定校對儀表。為了保證測量的準確性,防止因井液流動產生的測量誤差,必須關生產閘門。因為被測機組是集感性與容性為一體的負載,測量時必然引起儀表的零點漂移,所以每測完一相都要重新校對一次零點然后再測下一相。所測阻值不平衡度不得大于2%,如果超出此值則可認為是匝間短路故障,如測不出阻值或阻值很大則是開路故障。

(7)按規定檢查對地絕緣電阻,新機組應大于500MΩ,運轉中的機組應大于2.5MΩ。

(8)檢查分析卡片上的電流運行曲線,是線形過載還是瞬時過載曲線。如果是線形過載曲線應重點分析驗證是否因油井出砂嚴重,電機或泵軸竄動引起頂軸,偏磨掃堂,或因套變機組在彎曲井段運轉,蠟堵等原因導致負載摩擦阻力增大引起過載停機。

(9)檢查是否因地面管線堵塞引起電流升高,如果是新井投產則應重點分析是否因泥漿替噴不凈吸入口受到污染后受阻,導致電流增加。經過上述檢查以后如無異常發現或異常改變,可以二次啟動機組。如果按下啟動按鈕,既出現瞬時脫扣跳閘,則是機組出現機械性損傷造成卡泵故障。無論是電氣性故障還是機械性損傷,都要由采油隊和電泵隊派出技術人員共同鑒定,確認無誤以后,方可提出作業檢泵報告。

2.機組出現欠載故障的檢查程序

(1)根據卡片上畫出的電流曲線,檢查中心控制器的欠載額定電流是否正確,如果額定電流正確,啟動后再次出現欠載停機,則應檢查欠載恢復時間是否調的過長。

(2)調查分析地下供液狀況,是否因供液不足造成欠載停機。

(3)檢查核實機組的設計排量與油井供液是否匹配。

(4)檢查套管壓力和電流曲線狀態,分析是否因氣體影響嚴重產生氣蝕導致電流下降。

(5)關井憋壓驗證泵效,根據油壓上升速度,分析泵效是否正常。壓力升到某一值時,停機觀察油壓泄漏情況,分析管柱、泄油閥或測壓閥有無漏失。

(6)關井憋壓驗證電機以上保護器、分離器和泵是否出現斷軸,使機組在空載狀態下運轉。

(7)調查了解機組是否因運轉年限而機械磨損嚴重,效率下降,處于半空載狀態下運轉。

(8)新井投產后就出現欠載,則應分析驗證吸人口是否被堵,活門下移或沒有完全捅開,導致抽空而引起欠載停機。

篇3:油井泄漏治理技術措施

油井是石油工業的命根子,石油、天然氣都是從一口一口井里開采出來的。在鉆井、采油和井下作業過程中,存在著多種多樣的泄漏問題,如井噴、井漏、地層水竄等。

鉆井是一項高投入、高風險的工作,由于地下情況復雜多變,地層的松軟、裂縫、溶洞、高壓等復雜因素,隨時有可能發生井漏、井涌、井噴等現象,給鉆井帶來困難,甚至造成事故,導致鉆井報廢。

一、井噴

在鉆井過程中,一旦鉆遇油氣層,地層壓力突然升高,由于操作失誤、人為破壞等原因,多次發生井口失控井噴事故。

油氣井井噴是石油工業中損失巨大的災難性事故。井噴輕則傷害地層,重則造成價值幾百萬元的井報廢,并污染周圍環境,危及人民生命安全。由于油氣易燃易爆,井噴以后發生著火、爆炸的可能性很大。據1987~19*的統計,我國共發生鉆井井噴失控事故123起,有78口造成火災,燒毀鉆機59臺,死5人,傷41人。

以往處理井噴事故主要靠“人海戰術”,物力消耗巨大,而成功率低,有的井噴長達幾天或者十幾天。70年代,四川一口氣井失控著火,參加搶險的人數多達上千人,不僅效率低下,而且極不安全。

常規搶噴辦法是:先拆下損壞的大四通、閥門,再換上新的,再對螺絲,把緊,最后向井中注入加重泥漿,即在泥漿中加入重晶石、石粉等顆粒,壓住井噴。為了保險起見,常常使用水泥漿壓井,但這樣將導致井報廢。搶險過程一般都需要2~3h以上。拖延時間越長,著火爆炸的可能性越大,造成的資源和能量損失也越大。

對付套管頭以下破壞的井噴就更加困難,如勝利油田墾24-3井,因井口閥門被盜割而造成井噴,就被迫敞噴,直到地下壓力喪失。

井噴可以說是石油工業壓力最高、泄漏量最大、制服最難的一種泄漏,其堵漏技術值得其它專業借鑒。搶噴常用的裝備和工具主要有下面幾種:

1.防噴器

石油鉆井設備都配有防噴設備,其中環形防噴器是關鍵設備。一旦發生溢流、井噴時,能夠迅速封閉管柱與井口間的環形空間,阻止井噴。

典型的防噴器是錐形膠芯環形防噴器,主要由膠芯、活塞、殼體、支持筒、防塵圈和頂蓋等組成。它靠液壓驅動活塞,擠壓膠芯,膠芯在頂蓋的限制下擠出橡膠而完成封井。

在打開油氣層前,要按規定對封井器進行試壓(35MPa,憋壓35min),以確保井噴時封井萬無一失。

2000年2月,大港油田新西39—9井由于人為破壞發生井噴,開始時注入麻繩、膠皮、鋼筋等物,但由于井口裂縫太大,封堵失敗。后利用井口大法蘭,安裝封井器,制服了井噴。

2.HK—3型油氣井搶噴裝置

勝利油田河口采油廠發明了一種油氣井搶噴裝置(ZL.1),見圖6-1。

把我國的制服井噴技術提高到了一個新的水平。它的結構簡單,不用

機械動力,用人少,占地少,無火災危險。

使用該搶噴裝置,搶噴人員不超過15人,在1h內就可完成搶噴任務。

該搶噴裝置解決了生根、定位、密封、拆除廢舊井口等技術關鍵,

主要由搶噴支架、全封封井器、半封封井器、拆卸爪、套管支架、

專用小推車等部分組成。

生根靠下卡瓦(共有8塊瓦塊)卡在原井口套管節箍或短節上,使裝置有了牢固的立足點;然后通過旋轉、加壓、對中等動作,將封井器安裝在井口上緊固;最后關閉封井器,完成搶噴工作。

由于井噴時噪音大,視線不清,操作非常困難,以封井器對中井口和穿井口螺絲最困難。為了方便操作,設計了兩個定位機構,搶噴人員只管閉著眼睛干活,推不動后,封井器即可自動對中。

專用小推車是搶噴裝置的井場搬運工具。可用小推車任意調整卡瓦的方位和高度。

光套管頭搶噴原本是很困難的,而使用該裝置,多次井噴搶險實踐中全部成功。

3.罩式綜合搶噴法

“罩式綜合搶噴法”集阻燃、井控、滅火、采油四位一體,實際上就是往油氣井上套罩的方法,好比炒菜油鍋著火、蓋上鍋蓋滅火。

這種井罩,由10mm以上的鋼板制成喇叭狀,頂上有噴管閘門,連接6m以上的放噴管,兩側各有一個側噴管閥門,各接10m以上的兩個側噴管,形似大十字架。罩口比井口直徑大1m,由厚鋼板卷制而成。操作時,用長壁起重機將罩套在井口上,先用含水的沙子密封罩圈,阻止空氣進入,然后向罩四周噴水降溫,再通過左右兩側噴管,注入快速凝固的水泥,壓住井噴,關閉噴管閥。

這種方法可用于一般油氣井井噴的井控、滅火,一般需要4h。

4.救援定向井

有些井噴因地下套管深度破裂引起,這時搶噴裝置不能生根,地面處理可能收效甚微。此時,可打定向井救援,使兩井在地下連通,通過救援井泵入壓井泥漿,滅火壓井一次完成。

定向鉆井就是借助造斜工具,使鉆頭像長了眼睛一樣,沿著預定的井斜和方向鉆達地下目標。救援井比一般定向井要求更高的準確度。

1983年4月29日零點30分,勝利油田永69-1井突然發生強烈井噴。壓力高達10MPa的強大氣流似脫韁的野馬,裹挾著泥沙、油、水,從地下1400多米處狂竄而出,呼嘯聲震耳欲聾。幾個小時以后,井口周圍塌陷出一個直徑幾十米的大坑。這是勝利油田歷史上罕見的井噴,每天噴出天然氣和液量上萬方。由于井下套管深度破裂,職工3次冒死壓井都沒有奏效。5月4日,決定打救援定向井。井位選在永69—1井西南300m處,井斜27°。7月3日,救援井按設計軌跡鉆達地下目標。7月5日,壓井僅用半小時,狂噴了68天的井噴被制服。

必須強調的是,井噴搶險時,應針對每口失控井的具體狀況和所具備的條件靈活應變。例如四川一井在起鉆后期發生井噴,井內剩余鉆具倍井內壓力上頂,部分被頂出直到鉆桿接頭被防噴器鋼芯擋住,鉆具在轉盤上彎曲成嚴重的“S”形并倒向一側,致使無法起、下鉆。處理時,用“密閉鉆孔工具”在鉆桿上鉆孔后注水泥封堵方鉆桿以下鉆具水眼。

美國田納西石油公司曾用“擠扁油管堵塞”技術切斷油管內噴出的高壓油氣流來處理類似井噴事故。首先采用“熱鉆”工具在井口以上裸露油管鉆孔并接泵,再用液壓工具強鉆孔上方的油管擠扁。然后泵入堵塞材料(如鋼球、尼龍球、橡膠球、橡膠串、玻璃紙等),使擠扁的油管自動堵塞,最后壓井制服井噴。

二、井漏

在鉆井、完井、修井等各種井下作業過程中,如果井筒內工作液(包括泥漿、完井液、壓井液等)大于地層壓力,在壓差的作用下進入地層的現象,叫作井漏,是油氣井最普遍、最常見的復雜情況之一。

井漏可帶來極大的危害。鉆井離不開泥漿,泥漿除了攜帶巖屑、冷卻鉆頭的作用外,還能保護井壁。井漏不僅會延誤鉆井時間,耗費泥漿、堵漏材料等大量物資,還可能引起卡鉆、井噴、井壁坍塌等一系列復雜情況,而且破壞油氣產層,甚至導致井眼報廢,造成重大損失。

過去,人們的堵漏經驗不多,往往是能找到什么材料,就用什么材料。如華北平原的第一口基準找油井華一井,就是罕見的大漏井。當順利打到1138m時,突遇特大漏失層,鉆井泥漿只進不出。當時采取了多種堵漏辦法:注稠化泥漿和膠質泥漿,投纖維球和固體材料等,如水泥、純堿、紅磚、鋸末、石灰、馬糞、棉籽、白棕繩。但是這些東西下井后卻猶如石沉大海,井口不見任何東西返出。最后是靠源源不斷地打入清水,安全順利地鉆到1937m,達到了地質勘探的目的。

如今,鉆井堵漏技術已經發展成為能對付多種漏層的配套工藝技術,已研制出幾十種堵漏劑,多種堵漏工具,這里僅簡要介紹幾種堵漏方法供參考。

1.屏蔽暫堵技術

屏蔽暫堵技術就是在鉆井液(如般土泥漿)中加入一些顆粒材料對地層漏失進行堵漏,油氣井投產以后又能解堵的工藝技術。這些暫堵顆粒是一些與地層孔喉尺寸相匹配的架橋粒子、充填粒子和可變形的封堵粒子,在井底正壓差作用下,這些顆粒迅速在近井壁處形成滲透率幾乎為零的屏蔽環帶,阻止了鉆井液中的固相和液相進一步侵入地層,從而能有效地減小井漏對油氣層產生的傷害。鉆井完成后,通過反排壓差,或注入溶劑即可解除堵塞,恢復地層滲透率。

由于油層的孔喉直徑不規則、大小不一,所以橋塞顆粒也應是不均勻的,顆粒級配要合理。另外,井底正壓差也與暫堵的成敗有直接關系。實驗證明,當橋塞粒子的平均粒徑是孔喉直徑的2/3以上時,井底壓差大于1MPa時,就能保證屏蔽質量,且壓差越大,堵塞效果越好。

暫堵劑顆粒根據井的情況不同而有多種,其中鉆井液中廣泛使用單向壓力封閉劑、為易酸溶、油溶、鹽溶、水溶的顆粒,常用的有:超細石粉、纖維等。油井常使用油溶性樹脂,此種樹脂脆,易加工成所需粒度,油溶性>95%,在油井投產后,產出的原油可溶解掉橋堵顆粒,從而解除堵塞,恢復地層滲透率。對于氣井可以使用緩慢水溶性顆粒,如苯甲酸等。在酸化液中也使用苯甲酸,以堵塞高滲透層,達到分層酸化目的。

屏蔽暫堵技術是一項重要的石油專業技術,在油氣井上的應用很廣,如用于壓井、洗井、沖砂、射孔、注灰和大修作業過程中防止井漏,保護油氣層。其工藝簡單,成本低,很有發展前途。

2.永久堵漏

在鉆遇碳酸鹽巖地層的溶洞、大裂縫或破碎帶時,往往會出現泥漿的大量漏失,從而無法正常鉆進。這時可用快凝水泥(水泥+水玻璃)灌注水泥柱,讓鉆頭通過水泥柱繼續鉆進。也可采用網袋灌水泥的方法解決,待水泥固化后,鉆孔形成人工井壁。國外曾經用網袋灌水泥的方法,連續通過50m的裂隙溶洞帶。

3.泡沫泥漿

在泥漿里面先混入發泡劑、穩定劑,再均勻通入氮氣,形成穩定的泡沫泥漿,降低了液柱壓力,從而大幅度減少了漏失。

勝利油田技術人員使用可循環泡沫泥漿成功地闖入鉆井“禁區”。勝利油區樂安、濱南等油田的古潛山構造地層,由于地層屬孔喉特大的礫巖,有許多溶洞,孔隙度大,滲透率高,且地層壓力較低,在鉆井過程中泥漿漏失嚴重,屏蔽暫堵技術仍不能解決問題,成為鉆井的“禁區”,長期以來一直沒有得到有效開發。勝利油田鉆井泥漿公司的技術人員,研制成功了可循環泡沫泥漿體系,使探井順利完鉆,擒出了“油龍”。

三、試油作業中的泄漏預防

在油井試油、作業過程中,以往每起出一根油管,井口工人總要躲避從井里噴出的原油,等作業完畢后,滿井場都是污油污水,工人滿身油污,老鄉在施工現場爭搶落地油,存在火災及人身傷害隱患,作業環境惡劣。

江蘇油田推廣應用“二合一”液壓錨定泄油器,在起下油管時,泄油通道打開,管柱內的原油回流到井筒不會帶出地面,從根本上方便了作業操作,改善了作業環境。

四、油田堵水技術

地下的石油是儲藏在地層的孔隙里的,而地層的物性和孔隙大小、結構、形狀等并不均勻。我國油田普遍采取注水開發方式,由于地層的非均質性和油水粘度差,造成注入水在地下不均勻推進。特別是在油田開發后期含水超過90%時,由于注入水的長期沖刷,在注水井和油井之間的地層中會形成高滲透率的通道。油田曾經鉆井取芯發現這些地層的砂巖已經被洗得唰白,沒有一點油星兒。石油人把它叫作“賊層”或“大孔道”。這樣大部分注入水就從“賊層”竄入油井,而一些低滲透油層波及很少,甚至根本沒有波及,導致高滲透層高含水,而低滲透層不出油或出油很少,起不到注水的作用,特別是對一些層間差異很大的油井,這種狀況更為突出。為了減少產水量,調整層間矛盾,解放中、低滲透油層,這時候就需要封堵高出水層,這種封堵出水層的做法,石油人稱之為“堵水調剖”。即對油井采取堵水和對注水井采取調整吸水剖面兩種措施。

油田堵水技術是注水開發非均質油田的一項重要工藝技術。現場應用證明,在高含水階段,堵水調剖工作不僅可以調整吸水剖面和產液剖面,擴大注入水的波及體積,提高油井產油量,還可增加可采儲量,并提高油田的最終采收率。堵水已成為改善油田注水開發效果的最重要的手段,在老區控水穩油中大顯神通。

目前,我國主要油田的綜合含水率已高達70%以上,堵水技術也得到了迅速應用和發展,已形成“機械堵水、油井化學堵水和注水井調整吸水剖面”三套工藝技術。堵水工藝的選擇,一般應根據地質方案要求,若是暫時性堵水可采用機械封堵,若是永久性堵水則采取化堵。

1.找水方法

找水的目的是判斷出水層,通常有兩種方法找水,一種是測量各層的原油含水率,另一種是測量各層的井溫梯度。以測含水法使用居多,但井溫法簡單易行。

井溫法就是根據注入水與地層溫度的差異來確定出水層的,一般來說,出水層的溫度較低。

2.機械堵水

機械堵水是使用封隔器封堵高含水層位或補貼套管將出水層堵死,該技術目前比較成熟,已形成了機械堵水管柱、井下堵水工具等配套堵水技術。

3.化學堵水

化學堵水是將堵水調剖劑注入高滲透出水層段,發生沉淀或產生固化物來降低水相滲透率或堵塞大孔道。最早開始使用水泥等無機堵水劑,后來逐步發展了多種有機堵水劑,如聚合物類、樹脂類、復合堵劑等。其技術發展迅速,日新月異。

堵水劑一般是指用于生產井堵水的處理劑,調剖劑則是用于注水井調整吸水剖面的處理劑。兩種劑多數情況可以相互通用。

目前國內外常用的堵水劑有兩類,一類是選擇性堵水劑,有聚丙烯酰胺、丙烯腈、氯硅烷等,可起到同層內降水增油的目的,不足之處是用量大、成本高、強度低;第二類是以水玻璃、氯化鈣為主要原料的雙液堵水劑、水玻璃單液堵水劑及水泥等非選擇性堵水劑,它封堵強度高、有效期長,但成本高,工藝復雜,動用設備多。

我國的堵水調剖劑發展很快,品種較多,據統計,油田已應用過的堵水調剖劑約有70余種,下面分成8類介紹:

(1)水泥系列

水泥是使用最早的堵水劑,價格便宜,強度大。

美國大約有95%以上的堵水作業是擠水泥。使用普通水泥的成功率只有30%,而使用超細水泥,作業成功率可提高到94%。原因就是一般水泥顆粒大,不易進入中低滲透性地層。

超細水泥是經再次粉碎細化了的油井水泥,粒徑為10μm左右,這使它能夠進入0.15mm以上的縫隙,對于封堵“大孔道”、油井管外水竄、套管縫孔泄漏、封堵射孔孔眼等具有明顯的效果。

(2)無機鹽沉淀類

這類堵劑以水玻璃為主。水玻璃由SiO2和Na2O組成,按二者含量分為原硅酸鈉(2Na2O?SiO2)、正硅酸鈉(Na2O?SiO2)、二硅酸鈉(Na2O?2SiO2)。Na2O和SiO2的摩爾比稱為模數,是水玻璃的一個主要特征指標。模數越小,生成的凝膠強度低。國產的一般模數在2.7~3.3。水玻璃溶液與酸性物質(如氟硅酸)混合后生成多硅酸,形成一種立體網狀結構的半固態凝膠體,堵塞地層。為使其適應高溫地層,可加入醛、醇或氧化物等,以延遲凝膠時間。水玻璃溶液的初始粘度低,注入方便,生成的膠凝強度高,可適應不同溫度的地層。

遼河油田采用以水玻璃為主劑,以不含α—H的醛為膠凝劑,反應形成硅酸凝膠體系,對于封堵大孔道十分有效。在40℃條件下,膠凝時間可長達20天以上。

水玻璃溶液也可與多種金屬離子反應生成不溶于水的無機鹽沉淀,如CaCl2、Al2(SO4)3、FeSO4。施工時,先后注入水玻璃和氯化鈣等水溶液,中間再打一段水隔離,使兩種液體在地層深部相遇,反應生成沉淀物,堵塞出水地層,可以進行多段塞、大劑量深部處理。這就是雙液法注入工藝。

(3)樹脂類

堵水樹脂有酚醛樹脂、脲醛樹脂、糠醛樹脂、環氧樹脂等。在地層中,這類樹脂與固化劑反應形成堅硬的固體,堵塞孔道和裂縫,可堵水、堵串、堵裂縫、堵夾層等。其優點是強度高、有效期長,缺點是成本高、沒有選擇性、誤堵油層后解堵困難。近年來,純樹脂類堵水劑的應用已較少。

(4)聚合物凍膠類

此類是我國近年來研究應用最廣的堵水調剖劑,包括合成聚合物、天然改性聚合物、生物聚合物等。它們的共同特點是溶于水,在水中有優良的增粘性,線性大分子鏈上都有極性基團,能與某些多價金屬離子或有機基團(交聯劑)反應,生成體型的交聯產物凍膠,粘度大幅度增加,失去流動性和水溶性,顯示較好的粘彈性。

聚丙烯酰胺的大量應用,給化學堵水調剖技術開創了新局面。將聚丙烯酰胺水解后溶于水,混入甲醛或306樹脂(多羥基的三聚氰胺酰化物),在酸性條件下,縮聚生成凍膠。本劑適合層間或層內縱向滲透率差異較大但油層無裂縫的油藏。

木質素磺酸鈣復合凝膠堵水技術,具有強度高、粘彈性好、熱穩定性好、用量調節范圍寬、可解性好、抗鹽性好等優點,其膠凝時間也可以控制和調節,便于現場大量配制。

木質素來源于造紙廠的紙漿廢液,有兩類:一類是木材用亞硫酸鈉處理產生的廢液,主要成分為木質素磺酸鹽,其分子結構非常復雜,主要含有甲氧基、羥基、醛基、羧基等,這類木質素常與聚丙烯酰胺混用,以重鉻酸鈉或水玻璃為交聯劑,形成凍膠。勝利油田經試驗推薦的配方是:木鈣,3%~5%,氯化鈣0.7%~1.1%,重鉻酸鈉0.8%~1.1%,聚丙烯酰胺,分子量300萬~400萬,0.7%~1.1%,膠凝時間1.5~2.5h。

另一類是蘆葦、稻草等非木材原料與堿蒸煮產生的堿法草漿黑液,成分也很復雜。

生物聚合物中目前在國內用于油田堵水調剖的產品是黃原膠,它是用蔗糖或淀粉做原料、經黃單孢桿菌發酵而產生的水溶性高分子多糖聚合物,其分子量可達50萬~500萬,其羥基能與多種金屬離子結合,如與三價鉻離子(Cr3+)結合生成凝膠體。

(5)顆粒類

顆粒類堵劑是一種經濟有效的堵劑,尤其是高滲透地層、需要進行深部處理的大孔道地層,效果明顯。

顆粒類堵水調剖劑品種較多,可以分為以下幾個小類:(1)非膨脹性顆粒,如石粉、果殼粉、蚌殼粉、石灰乳等。(2)體膨脹性聚合物顆粒,如輕度交聯的聚丙烯酰胺顆粒、聚乙烯醇顆粒、海帶粉、黃豆粉等,還有吸水膨脹達幾百倍的高吸水性樹脂。(3)土類,包括膨潤土、粘土、黃河土、安丘鈉土、夏子街鈉土以及PAM溶液—土類,鉻凍膠—夏子街鈉土等。

在顆粒類堵劑中,近年來使用較多的是土類和體膨脹性顆粒,土類和聚丙烯酰胺溶液或其凝膠配合使用效果更好,既可增強堵塞作用,又可防止和減少顆粒運移。土類堵劑價格便宜,原料易得,近年來在勝利油田、中原油田、大港油田等高滲透油田大面積推廣應用,獲得良好的經濟效益。勝利油田就地取材,使用黃河粘土做堵塞顆粒,取得了明顯的降水增油效果。

使用顆粒類堵劑時,顆粒的粒徑必須與地層的喉道半徑配伍,顆粒粒徑為地層喉道半徑的1/3~1/9時,堵塞效果最好。大于這個粒徑范圍的顆粒不易進入,小于則易于發生運移。

粘土膠是勝利油田研制的一種堵水、驅油“二合一”藥劑,成本低,物理化學性質穩定。它是由優質粘土和多種助劑復配而成的膠狀流體,被認為是高滲透油田在高含水期堵水與驅油相結合的一種三次采油技術,能有效地提高石油采收率,極具潛力。

粘土膠所用的粘土是鈣蒙脫土。蒙脫土是2:1型層狀粘土,每層由兩個硅—氧四面體片夾一個鋁—氧(氫氧)八面體片組成,層間平行。在水中很容易分散成細小顆粒。

(6)泡沫類

泡沫分為二相泡沫和三相泡沫,大部分泡沫是二相泡沫,三相泡沫還含有固相,如膨潤土、白粉等。該方法成本低,具有一定的選擇性

泡沫的調剖機理是依靠穩定的泡沫流體在注水層中疊加的氣液阻效應(賈敏效應),改變吸水層內的滲流方向和吸水剖面,減緩主要水流方向的水線推進速度和吸水量,擴大注入水的掃油面積、波及體積和驅油效率。

常用的起泡劑有ABS、穩定劑CMC、膨潤土(固相)配制而成。

(7)具有選擇性堵水作用的堵劑

有機硅類堵水劑,在地層條件下,有機硅單體與水相互作用并發生縮聚,生成稠密的帶硅—氧—硅鍵的有機硅聚合物。硅—氧—硅鍵的氧根朝向巖石表面(向內),烴基朝外,改變了巖石表面潤濕性,使巖石表面產生憎水效應。大慶油田最早使用有機硅類化合物堵水,勝利油田等也曾使用改性甲基氯硅烷廢液堵水。

活性稠油,它是把稠油和表面活性劑注入出水層,使稠油粘附于巖石表面,以稠油本身產生物理堵塞,同時也使巖石表面親油,降低水相滲透率,減少出水。另外,注入的活性稠油在地層中遇水形成W/O高粘乳化液,也可產生堵水作用,它遇油可被稀釋,對油層無傷害,是良好的選擇性油層堵水劑。

氰凝高強度堵水劑,優點是漿液粘度低,可泵性好,遇水發生凝膠反應,發泡膨脹填充孔隙空間,遇油而不發生反應。缺點是遇水反應速度過快,施工困難。改性后的氰凝保持了原有的優異性能,遇水反應速度得到控制,固化時間可調,溫度在50~120℃時凝膠速度為2~23h,滿足了施工要求。

油溶性樹脂類如對烷基酚醛樹脂、乙烯—醋酸乙烯共聚物、聚烯烴等,也屬于具有選擇性堵水的堵劑,對油層傷害很小。

(8)其它材料

榆樹皮粉(榆樹皮干燥后磨成的細粉),主要由木質素、纖維素、聚戊糖組成。聚戊糖在水中能形成膠體,具有高增粘能力。榆樹皮粉中的水不溶物有較好的油溶性、吸水性,在地層條件下形成水包油乳狀液,起堵水調剖作用,勝利油田進行了大量工業應用。

堿性油廢液,這是煉油廠的柴油或潤滑油的堿性廢液,呈暗褐色,流動性好,熱穩定性好,易于同水和石油混合,但對CaCl2水溶液極為敏感,一接觸即形成強度高、粘附性好的憎水性堵塞物質。

實例(勝利油田針對不同油藏的油層特點,使用不同的堵劑):

(1)對高滲透、非均質砂巖油藏,特別是滲透率差異大、有大孔道的油層,普遍采用顆粒堵劑—大劑量、多段塞封堵大孔道或高滲透條帶,見到了明顯的“降水增油”效果。近幾年,粘土類堵劑在水井上得到廣泛應用,共施工801井次,用干粉39000t,增油61萬t。

(2)對于中、高滲透、油層滲透率相對均勻的油藏,主要采用化學類堵劑,主要有CAN—1堵劑、木鈣堵劑、鉻凍膠堵劑等。

(3)對部分溫度較高的中高滲透油藏及熱采稠油油藏,主要采用木質素磺酸鹽、水解聚丙烯腈、超細水泥、粉煤灰等堵劑。