壓裂用自動投球裝置

『壹』 油田系統效率評價中區塊中的d，e，f，g是指什麼

探砂面 沖砂 探砂面是下入管柱實探井內砂面深度的施工。通過實探井內的砂面深度，可以為下步下入的其它管柱提供參考依據，也可以通過實探砂面深度了解地層出砂情況。如果井內砂面過高，掩埋油層或影響下步要下入的其它管住，就需要沖砂施工。 沖砂是向井內高速注入液體，靠水力作用將井底沉砂沖散，利用液流循環上返的攜帶能力，將沖散的砂子帶到地面的施工。沖砂方式一般有正沖砂、反沖砂和正反沖砂三種。 洗井 洗井是在地面向井筒內打入具有一定性質的洗井工作液，把井壁和油管上的結蠟、死油、鐵銹、雜質等臟物混合到洗井工作液中帶到地面的施工。洗井是井下作業施工的一項經常項目，在抽油機井、稠油井、注水井及結蠟嚴重的井施工時，一般都要洗井。 正洗井 洗井工作液從油管打入，從油套環空返出。正洗井一般用在油管結蠟嚴重的井。 反洗井 洗井工作液從油套環空打入，從油管返出。反洗井一般用在抽油機井、注水井、套管結蠟嚴重的井。 通井 、刮蠟、刮削 用規定外徑和長度的柱狀規，下井直接檢查套管內徑和深度的作業施工，叫做套管通井。套管通井施工一般在新井射孔、老井轉抽、轉電泵、套變井和大修井施工前進行，通井的目的是用通井規來檢驗井筒是否暢通，為下步施工做准備。通井常用的工具是通井規和鉛模。 下入帶有套管刮蠟器的管柱，在套管結蠟井段上下活動刮削管壁的結蠟，再循環打入熱水將刮下的死蠟帶到地面，這一過程叫刮蠟（套管刮蠟）。 套管刮削是下入帶有套管刮削器的管柱，刮削套管內壁，清除套管內壁上的水泥、硬蠟、鹽垢及炮眼毛刺等雜物的作業。套管刮削的目的是使套管內壁光滑暢通，為順利下入其它下井工具清除障礙。 油井（檢泵）作業 從地層中開採石油的方法可分為兩大類：一類是利用地層本身的能量來舉升原油，稱為自噴採油法；另一類是由於地層本身能量不足，必須人為地用機械設備給井內液體補充能量，才能將原油舉升到地面，稱為人工舉升採油法或機械採油法。目前，油田人工舉升方式主要有氣舉、有桿泵採油和無桿泵採油。 有桿泵採油包括抽油機有桿泵和地面驅動螺桿泵。無桿泵採油包括電動潛油泵、水力活塞泵、射流泵等。無論採用什麼舉升採油方式，由於油田開發方案調整、設備故障等原因，需要進行檢（換）泵作業。本章著重介紹抽油機有桿泵（簡稱抽油泵）、地面驅動螺桿泵（簡稱螺桿泵）、電動潛油泵（簡稱電潛泵）、水力活塞泵的作業方法。 檢（換）抽油泵 抽油機有桿泵採油是將抽油機懸點的往復運動通過抽油桿傳遞給抽油泵，抽油泵活塞上下運動帶出井內液體的採油方式，是目前各油田應用最廣泛的一種人工舉升採油方式，約占人工舉升井數的90%左右。它主要由抽油機、抽油泵、抽油桿及配套工具所組成。 由於井下抽油泵發生故障應進行檢泵。兩次檢泵之間的時間間隔稱為檢泵周期。油井的產量、油層壓力、油層溫度、出氣出水情況、油井的出砂結蠟、原油的腐蝕性、油井的管理制度等諸多因素都會影響檢泵周期的長短。 抽油井由於事故檢泵的原因一般有以下幾種： 1、油井結蠟造成活塞卡、凡爾卡，使抽油泵不能正常工作或將油管堵死。 2、砂卡、砂堵檢泵。 3、抽油桿的脫扣造成檢泵。 4、抽油桿的斷裂造成檢泵。 5、泵的磨損漏失量不斷增大，造成產液量下降，泵效降低，需檢泵施工。 6、抽油桿與油管發生偏磨，將油管磨壞或將接箍、桿體磨斷，需檢泵施工。 7、油井的動液面發生變化，產量發生變化，為查清原因，需檢泵施工。 8、根據油田開發方案的要求，需改變工作制度換泵或需加深或上提泵掛深度等。 9、其它原因：如油管脫扣、泵筒脫扣、襯套亂、大泵脫接器斷脫等造成的檢泵施工等。 檢泵作業施工主要包括以下施工工序： 施工准備、洗井、壓井、起抽油桿柱、起管柱、刮蠟、通井、探砂面、沖砂、配管柱、下管柱、下抽油桿柱、試抽交井、編寫施工總結等。 潛油電泵井作業 潛油電泵全稱電動潛油離心泵，簡稱電泵，是將潛油電機和離心泵一起下入油井內液面以下進行抽油的井下舉升設備。潛油電泵是井下工作的多級離心泵，同油管一起下入井內，地面電源通過變壓器、控制櫃和潛油電纜將電能輸送給井下潛油電機，使電機帶動多級離心泵旋轉，將電能轉換為機械能，把油井中的井液舉升到地面。近些年來，國內外潛油電泵舉升技術發展很快，在油田生產中，特別是在高含水期，大部分原油是靠潛油電泵生產出來的。電潛泵在非自噴高產井或高含水井的舉升技術中將起重要的作用。 典型的潛油電泵井的系統它主要由三部分組成： （1）地面部分：地面部分包括變壓器、控制櫃、接線盒和特殊井口裝置等。 （2）中間部分：中間部分主要有油管和電纜。 （3）井下部分：井下部分主要有多級離心泵、油氣分離器、潛油電機和保護器。 上述三部分的核心是離心泵、油氣分離器、潛油電機、保護器、潛油電纜、變壓器和控制櫃七大部件。 潛油電泵井的系統組成 1-變壓器；2-控制櫃；3-電流表；4-接線盒； 5-地面電纜；6-井口裝置；7-圓電纜； 8-泄油閥；9-電纜接頭；10-單流閥；11-扁電纜；12-油管；13-泵頭；14-泵；15-電纜護罩； 16-分離器；17-保護器；18-套管；19-潛油電機；20-扶正器 潛油電泵井作業程序 1、下泵作業 起原井管柱、套管刮蠟、洗井沖砂、探人工井底、測井徑、通井、下丟手管柱、換套管頭、井下機組下井前的地面檢查、井下機組聯接、電機和保護器注油、相序檢查、電纜安裝和下井、單流閥和泄油閥的安裝、井口安裝、安裝電泵井口流程、啟泵投產。 2、電泵起出施工 起機組前的准備、起出油管、起出電纜、起出機組、起出設備評價和運回設備。 第四章 常規注水井作業 分層注水工藝原理 油田注水是保持油層壓力，使油井長期高產穩產的一項重要措施，目前我國各油田大部分都採用注水的方法，給油層不斷補充能量，取得了較好的開發效果。油田注水的目的是提高地層壓力，保持地層能量，以實現油田穩產高產，提高最終採收率。由於不同性質的油層吸水能力和啟動壓力有很大差別，採用多層段籠統注水，將使高滲透層與低滲透層之間出現層間干擾。 通過礦場試驗證實，在長期籠統注水條件下，就單井而言，每口井都有干擾現象；就層段而言，大部分層段有干擾現象。注水要求是分層定量注水，在注水井通過細分層段實行分層配注，有利於減少層間干擾，解決層間和平面矛盾，改善吸水剖面，提高驅油效率，以便合理控制油井含水和油田綜合含水上升速度，提高油田開發效果。 分層注水管柱 分層配水管柱是實現同井分層注水的重要技術手段。分層注水的實質是在注水井中下入封隔器，將各油層分隔，在井口保持同一壓力的情況下，加強對中低滲透層的注入量，而對高滲透層的注入量進行控制，防止注入水單層突進，實現均勻推進，提高油田的採收率。我國油田大規模應用的分層配水管柱有同心式和偏心式兩種。前者可用於注水層段劃分較少較粗的油田開發初期，後者適用於注水層段劃分較多較細的中、高含水期。此外，還有用於套管變形井的小直徑分層配水管柱。 注水井井下工具 封隔器：擴張式封隔器、壓縮式封隔器 配水器：固定式分層配水器、活動式配水器、偏心配水器 壓 裂 壓裂是指在井筒中形成高壓迫使地層形成裂縫的施工過程。通常指水力壓裂,水力壓裂是指應用水力傳壓原理，從地面泵入攜帶支撐劑的高壓工作液，使地層形成並保持裂縫，是被國內、外廣泛應用的行之有效的增產、增注措施。由於被支撐劑充填的高導流能力裂縫相當於擴大了井筒半徑，增加了泄流面積，大大降低了滲流阻力，因而能大幅度提高油、氣井產量，提高採油速度，縮短開采周期，降低採油成本。 壓裂設備及管柱 一、地面設備 1、壓裂井口 壓裂井口一般可分為兩類： ①用採油樹壓裂井口。 ②採用大彎管、投球器、井口球閥與井口控制器的專 用壓裂井口。 2、壓裂管匯 目前壓裂管匯種類很多，承壓和最大過砂能力也不相同。常用的有壓裂管匯車和專用的地面管匯。專用的地面管匯有8個連接頭，壓裂車可任選一個連接。高壓管線外徑Ф76mm，內徑Ф60mm，最高壓力可達100MPa。 3、投球器 投球器有兩種，一種是前面井口裝置中用於分層壓裂管柱中投鋼球的投球器，另一種是選壓或多裂縫壓裂封堵炮眼用投球器。美國進口投球器，最大工作壓力100MPa，一次裝Ф22mm的堵球200個，電動旋轉投球每分鍾12圈，每圈投4個球。 二、壓裂車組 壓裂設備主要包括壓裂車、混砂車、儀表車、管匯車等。 1、壓裂泵車 壓裂車是壓裂的主要動力設備，它的作用是產生高壓，大排量的向地層注入壓裂液，壓開地層，並將支撐劑注入裂縫。它是壓裂施工中的關鍵設備，主要由運載汽車、驅泵動力、傳動裝置、壓裂泵等四部分組成。 2、混砂車 混砂車的作用是將支撐劑、壓裂液及各種添加劑按一定比例混合起來，並將混好的攜砂液供給壓裂車，壓入井內。目前混砂車有雙筒機械混砂車、風吸式混砂車和仿美新型混砂車。混砂車主要由供液、輸砂、傳動三個系統組成。 3、其它設備 除了壓裂車、混砂車主要設備外，還有儀表車、液罐車、運砂車等。儀表車是用於施工時，記錄壓裂過程各種參數，控制其它壓裂設備的中樞系統，又稱作壓裂指揮車。 三、壓裂管柱 壓裂管柱主要由壓裂油管、封隔器、噴砂器、水力錨等組成。目前井下管柱可分為籠統壓裂管柱和分層壓裂管柱。 1、壓裂油管 壓裂應使用專用油管。抗壓強度應滿足設計要求。淺井、低壓可用J55鋼級，內徑Ф62mm油管（外徑φ73mm）；中深井和深井使用N80或P105的內徑Ф62mm或Ф76mm外加厚油管，最高限壓分別是70Mpa和90Mpa。 2、封隔器 目前壓裂用封隔器種類較多，淺井使用擴張式或壓縮式50℃低溫膠筒封隔器。深井使用擴張式、壓縮式或機械式90℃以上膠筒封隔器。深井大通徑CS-1封隔器，工作壓力105Mpa，工作溫度可達177℃。 3、噴砂器 噴砂器主要作用一是節流，造成壓裂管柱內外壓差，保證封隔器密封；二是通往地層的通道口，使壓裂液進入油層，三是避免壓裂砂直接沖擊套管內壁造成傷害。 4、壓裂管柱 壓裂管柱一般分為籠統壓裂管柱和分層壓裂管柱。 1）籠統壓裂管柱 籠統壓裂管柱結構為：油管+水力錨+封隔器+噴嘴。 2）分層壓裂管柱 分層壓裂管柱包括： ①雙封卡單層：Ф73mm或Ф88.9mm外加厚油管+水力錨+封隔器+噴砂器+封隔器+死堵。壓裂之後可以用上提的方法壓裂其它卡距相同層段。 ②三封卡雙層：Ф73mm或Ф88.9mm油管+水力錨+封隔器+噴砂器（帶套）+封隔器+噴砂器（無套）+封隔器+死堵。可以不動管柱壓裂二層。 ③四封卡三層：Ф73mm或Ф88.9mm油管+封隔器+噴砂器（甲套）+封隔器+噴砂器（乙套）+封隔器+噴砂器（丙無套）+封隔器+死堵。可以不動管柱壓裂三層。 在壓裂管柱的丈量和組配過程中要考慮到油管由於溫度效應、活塞效應、膨脹效應、彎曲效應引起的油管長度變化。 第二節 壓裂液 壓裂液的主要作用，是將地面設備的能量傳遞到油層岩石上，將油層岩石劈開形成裂縫，把支撐劑輸送到裂縫中。壓裂液在施工中按不同階段的作用可分為前置液、攜砂液、頂替液三種。 為了壓裂施工的順利實施，要求壓裂液具有低濾失性、高攜砂性、降阻性、穩定性、配伍性、低殘渣、易返排等性能。隨著石油工業的發展，壓裂施工的規模越來越大，壓裂液用量越來越大，因而壓裂液還應具備貨源廣、成本低，配製簡單等特點，以滿足大型壓裂和新井壓裂施工。 壓裂液主要分為水基壓裂液、油基壓裂液、乳化壓裂液、泡沫壓裂液、醇基壓裂液、表面活性劑膠束壓裂液（清潔壓裂液）和濃縮壓裂液等。水基壓裂液成本低、使用安全，因而應用廣泛。目前世界上約有70％以上的壓裂作業採用的胍膠和羥丙基胍膠水基壓裂液，泡沫壓裂液約占總用量的25％，而油基壓裂液使用很少，佔5％。 支撐劑 支撐劑是水力壓裂時地層壓開裂縫後，用來支撐裂縫阻止裂縫重新閉合的一種固體顆粒。它的作用是在裂縫中鋪置排列後形成支撐裂縫，從而在儲集層中形成遠遠高於儲集層滲透率的支撐裂縫帶。使流體在支撐裂縫中有較高的流通性，減少流體的流動阻力，達到增產、增注的目的。 為了適應各種不同地層以及不同井深壓裂的需要，人們開發了許多種類的支撐劑，大致可分為天然和人造兩大類。支撐劑性能主要是物理性能和導流能力。 目前常用的支撐劑有天然石英砂和人造支撐劑陶粒 石英砂多產於沙漠、河灘或沿海地帶。如美國渥太華砂、約旦砂和國內蘭州砂、承德砂、內蒙砂等。天然石英砂的礦物組分以石英為主。石英含量（質量百分比）是衡量石英砂質量的重要指標，我國壓裂用石英砂中的石英含量一般在80%左右，在天然石英砂的石英含量中，單晶石英顆粒所佔的質量百分比愈大，則該種石英砂的抗壓強度愈高。 一、滑套式管柱分層壓裂工藝 1、管柱結構：由投球器、井口球閥、工作筒和堵塞器、多級封隔器和多級噴砂器組成。所用的封隔器以擴張式為主，特殊情況也可以用壓縮式的；也可以根據施工需要，用尾噴嘴和水力錨配合滑套式噴砂進行混合組配。 打撈作業 在油水井生產過程中，由於各種原因常引起井下落物和井下工具遇卡。各種井下落物在很大程度上影響著油水井的正常生產，嚴重時可造成停產。因此，需要針對不同類型的井下落物，選用相應的打撈工具，撈出井下落物，恢復油水井正常生產。 一、打撈作業的分類 撈出井下落物的作業過程稱打撈作業。可以從不同角度對打撈作業的性質進行分類。 1、按落物種類進行劃分 根據井下落物的種類可將打撈作業分成四類： (1)管類落物打撈,如油管、鑽桿、封隔器、工具等。 (2)桿類落物打撈，如（斷脫的）抽油桿、測試儀器、加重桿等。 (3)繩類落物打撈，如錄井鋼絲、電纜等。 (4)小件落物打撈，如鉛錘、刮蠟片、壓力計、取樣器和凡爾球、牙輪等。 2、按打撈作業的難易程度劃分 這是現場上按照工程處理難易程度進行分類的一種方法，分為簡單打撈和復雜打撈兩種。這種劃分方法便於施工准備和制定施工措施。 二、常用的打撈工具 在長期的打撈實踐中，人們根據不同類型的井下落物，設計出了許多相應的打撈工具。 1、管類落物打撈工具 常用來打撈管類落物的工具有：公錐、母錐、滑塊卡瓦打撈矛、接箍撈矛、可退式打撈矛、可退式打撈筒、開窗打撈筒等。 2、桿類落物打撈工具 常用工具有抽油桿打撈筒、組合式抽油桿打撈筒、活頁式撈筒、三球打撈器、擺動式打撈器、測試井儀器打撈筒等。 3、繩類落物打撈工具 常用工具有內鉤、外鉤、內外組合鉤、老虎嘴等。 4、小件落物打撈工具 常用工具有一把抓、反循環打撈籃、磁力打撈器等。 5、輔助打撈工具 常用的輔助打撈工具有鉛模、各種磨銑工具（平底磨鞋、凹底磨鞋、領眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、內銑鞋、外齒銑鞋、裙邊鞋、套銑鞋等）、各種震擊器（上擊器、下擊器、加速器和地面下擊器等）、安全接頭和各種井下切割工具等。 6、大修常用鑽具和井口工具 大修常用的鑽具有23/8″~31/2″正反扣鑽桿、31/2″~41/8″鑽鋌、21/2″~31/2″方鑽桿。常用的井口工具有輕便水龍頭、液壓鉗、吊鉗、安全卡瓦、各種規格的活門吊卡、井口卡瓦、方鑽桿補心、鑽鋌提升短節、接頭等。 7、倒扣工具和鑽具組合 常規打撈施工時常用的倒扣工具有倒扣器、倒扣撈矛、倒扣撈筒、倒扣安全接頭、倒扣下擊器。常用的鑽具組合有兩種（自下而上）。 (1)倒扣撈筒（倒扣撈矛）+倒扣安全接頭+倒扣下擊器+倒扣器+正扣鑽桿（油管）。 (2)倒扣撈筒(倒扣撈矛)+倒扣安全接頭+反扣鑽桿。 三、井下落物打撈步驟 （1）下鉛摸列印，以便分析井下魚頂形態、位置。 （2）根據印痕分析井下情況及套管環形空間的大小，選擇合適的打撈工具。 （3）按操作程序下打撈工具進行打撈。 （4）撈住落物後即可活動上提。當負荷正常後，可適當加快起鑽速度。 解卡作業 卡鑽事故按其形成的原因可分為以下幾種類型： （1）油水井生產過程中造成的油管或井下工具被卡，如砂卡、蠟卡等。 （2）井下作業不當造成的卡鑽，如落物卡、水泥（凝固）卡、套管卡等。 （3）井下下入了設計不當或製造質量差的井下工具造成的卡鑽，如封隔器不能正常解封造成的卡鑽。 4、解卡 1）砂卡的解除方法 凡是由於井內砂子造成的卡管柱或工具事故，統稱為砂卡事故，簡稱為砂卡。砂卡的特徵一般為管柱用正常懸重提不動、放不下、轉不動。 2）水泥卡鑽解除方法 水泥卡鑽的處理可分為兩種情況：一種是能夠開泵循環的；另一種憋泵開不了泵的。對可開泵循環的，可用濃度為15%的鹽酸進行循環，破壞水泥環進行解卡。 3）解除落物卡鑽 落物卡鑽原因多數是由於施工中責任心不強，或者工具構件質量低劣所造成的。如鉗牙、卡瓦牙、井口螺絲、撬杠、搬手及其它小件工具等落井，將井下工具（如封隔器、套銑筒等）卡住，造成落物卡鑽事故。 處理落物卡鑽，切忌大力上提，以防卡死。一般處理方法有兩種：若被卡管柱可轉動，可以輕提慢轉管柱，有可能造成落物擠碎或者撥落，使井下管柱解卡；若輕提慢轉處理不了，或者管柱轉不動，可用壁鉤撈出落物以達到解卡的目的。 4）解除套管卡鑽 套管卡鑽通常分為變形卡、破裂卡、錯斷卡。不論處理那種形式的卡鑽，都要將卡點以上的管柱取出，修好了套管，卡鑽也就解除了。 5）封隔器的卡瓦卡鑽 解除封隔器卡瓦卡鑽可用大力上提解卡和正轉的方法。具體做法是在鑽具設備允許范圍內進行大力上提和下放，必要時可將封隔器卡瓦拉斷，然後把餘下的部分打撈出來，實現解卡。若活動法不行，則把封隔器以上的油管倒出來，再下鑽桿帶公錐打撈，然後正轉鑽具上提解卡。封隔器卡瓦卡鑽，還可以用震擊解卡。具體做法是把封隔器以上的油管倒出，用鑽桿下帶震擊器、加速器、安全接頭、打撈工具的組合鑽具，打撈封隔器，撈到後使用震擊器解卡。 第六節 套管整形 套管變形或錯斷後,內通徑減小,針對變形和錯斷點以下的各種工藝技術措施無法實施,導致油氣水井停產或報廢，而且能引發成片套損。因此，套管變形和錯斷後，應採取一定的技術措施進行整形擴徑，撈盡井下落物後，根據井況進行密封加固修復或取套修復，也可徹底報廢後側鑽修復。套管整形擴徑技術是套管變形和錯斷井修復的前提和基礎。 套管整形擴徑的常用工具有梨形脹管器、旋轉碾壓法整形，旋轉震擊式整形器、偏心輥子整形器、三錐輥套管整形器和各種形狀的銑錐。 第八節 套管加固 對變形、錯斷的套管經整形擴徑打開通道，撈盡井內落物後進行加固修復，一是防止套損井段復位通徑減小；二是保持套管井眼有一基本通道；三是密封加固能防止套損井段進水成為成片套損源；四是修復成本低。缺點是加固修復後，井眼內通徑減少。目前加固的方法有不密封丟手加固和液壓密封加固。 第十一節 電動潛油泵打撈 隨著電泵井的增加，作業過程中卡泵、電纜擊穿、脫落、掉泵、砂卡電泵、套管變形卡泵事故不斷發生，且電泵結構復雜、外徑大，加上電纜因素，人們曾一度被打撈電泵問題所困繞。 經多年攻關，已經總結出適合我國油田的一整套的打撈工藝及專用工具，為我國油井打撈技術又增添了新的一頁。 一、電泵事故分類 A類：電泵起不動，原管柱等未損壞。 B類：全套電泵機組，部分電纜、油管落入井內。 C類：只剩電機組或部分電機組在井內。 二、電泵打撈 1、上下活動打撈 原管柱未損壞情況下（A類），或其它情況下撈獲後，可在油管、地面設備允許的負荷內上下活動，以達到松動解卡撈獲電泵的目的，且不可轉管柱，更不能倒扣。 2、打撈電纜、管柱 活動無效時，對A類情況可以從電泵泄油器以上把油管與電纜全部切斷，起出油管和電纜，對於B類情況，撈獲後可採用震擊釋卡，若無效，也可採用切割或套、磨、銑等工藝把油管和電纜全部撈出。 3、打撈電泵 沖洗魚頂，下電泵卡瓦撈筒（需要時，還要套銑電泵）對電泵進行打撈。撈獲後，可用上下活動、震擊釋卡，若仍無效，就從泵連接螺栓處提斷，一節一節地提撈，直至把全部電泵機組全部撈出。 4、破壞性電泵打撈 倒掉電機上接頭，用特製工具抽出轉子、定子，最後磨掉電機外殼。 一、水泥漿封固永久報廢工藝技術 水泥漿封固永久報廢工藝技術主要適用於嚴重損壞的注水井及部分需補鑽調整井而需要作報廢處理的油井。 1、水泥漿封固永久報廢工藝原理 水泥漿封固永久報廢就是利用水泥漿對射孔井段、錯斷、破裂部位擠注封堵，達到永久封固報廢的目的。 2、施工方法 工程報廢井多屬井況復雜、套損嚴重井，一般有落物卡阻，因此按有落物的錯斷卡阻型井況介紹施工方法 。 1）壓井 2）試提、起原井管柱 3）列印 核實套損狀況、魚頂狀況、深度。 4）處理卡阻部位的落物 下擊或磨銑套損部位落物，讓出套損部位2~4m。 5）整形擴徑 選用梨形或錐形銑鞋、平底磨鞋等進行整形擴徑。 6）打撈 打撈處理套損部位以下落物。 7）通井 8）封固報廢 9）探水泥面 10）試壓 對灰塞試壓，壓力為15MPa，穩壓30min，壓力降不超過0.5MPa為合格。 11）完井

『貳』 油田開發的注水指什麼

注水(Water Injection)是最重要的油田開發方式，是在提高採油速度和採收率方面應用最廣泛的措施。在油田開發的中後期，注水是油田穩產、增產及維持正常生產的前提。注水是一種二次採油方法。通過注水井向地層注水，將地下原油驅替到生產井，增加一次採油後原油的採收率。注入水發揮驅替原油和補充地層能量的雙重作用，促使油井產出更多的原油。我國大多數油田都採用早期注水開發，目前都已進入高含水期。按照油田開發要求，保證注入水水質、注入水量和有效注水是注水工程的基本任務。

一、水源在注水工程規劃初期，需要尋找和選擇最適合油層特性的水源(Water Resource)。根據注入水的水質標准，綜合考慮水處理、防腐、施工成本等做出選擇。尋找注水水源的基本原則是：

(1)充足、穩定的供水量，以滿足注水、輔助生產用水、生活用水及其他用水的需要。

(2)有相對良好的水質，水處理工藝簡單、經濟技術可行。

(3)優先使用含油污水，減少環境污染。

(4)考慮水的二次或多次利用，減少資源浪費。

水源類型有地下水、地表水、含油污水、海水和混合水。

淺層地下淡水一般位於河床沖積層中，水量穩定，水質不受季節影響。深層地下水礦化度較高，深層取水可以減少細菌的影響。

地表水主要是江河、湖泊、水庫中的淡水，其礦化度低，泥沙含量高，溶解氧充足，生物大量繁殖，有異味，含膠體，水量受季節變化影響。

含油污水一般偏鹼性，硬度低，含鐵少，礦化度高，含油量高，膠體多，懸浮物組成復雜，必須經過水質處理後才能外排。隨著油層采出水的增多，含油污水已成為油田注水的主要水源。

海水資源豐富，高含氧和鹽，腐蝕性強，懸浮固體顆粒隨季節變化。海灣沿岸或近海油田一般使用海水。在海岸上打淺層水源井，地層的自然過濾可減少機械雜質。

同時使用上述兩種或三種水源稱為混合水，尤其是含油污水與其他水源混合。在嚴重缺水的地區，生活污水可與含油污水或其他水源混合使用。

二、水質水質(Water Quality)是注入水質量的規定指標，標明注入水所允許的礦物、有機質和氣體的構成與含量，以及懸浮物含量與粒度分布等多項指標。

1.油層傷害的原因注入水水質差會引起油層損害，導致吸水能力下降、注水壓力上升。主要傷害原因有以下幾點。

1)不溶物造成油層堵塞注入水中所含的機械雜質和細菌都會堵塞油層。細菌的繁殖使流體粘度上升、派生無機沉澱。溶解氧、H2S等對金屬的腐蝕產物沉澱會堵塞滲流通道。油及其乳化物也會堵塞喉道，表現為液鎖、乳化液滴吸附在喉道表面等。

2)注入水與地層水不配伍注入水可能直接與地層水生成CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等沉澱。溶於水的CO2可與Ca2+、Fe2+、Ba2+、Sr2+等離子生成相應的碳酸鹽沉澱。

3)注入水與油層岩石礦物不配伍礦化度敏感會引起油層粘土的膨脹、分散與運移。傷害程度取決於粘土礦物的類型、含量、油層滲透性、注入水礦化度等。淡水一般會比鹽水造成更嚴重的粘土膨脹。粘土中最小顆粒含量愈多，膨脹性愈大。另外，注入水還會引起乳化反轉。

4)注入條件變化注入速度低有利於結垢和細菌生長；高速則加劇腐蝕、微粒的脫落和運移。在注水過程中，地層溫度逐漸下降，流體粘度逐漸上升，滲流阻力逐漸增加，吸水能力逐漸下降。水溫影響礦物和氣體的溶解度造成結垢，溫度下降有利於放熱沉澱生成，也會導致蠟的析出。壓力變化會導致應力敏感，油層結構損害，產生沉澱。pH值變化會引起微粒脫落、分散和沉澱，pH值越高，結垢趨勢越大。

客觀存在的油層及所含流體的特性是油層傷害的潛在因素；注入水的水質是誘發油層傷害的外部條件，也是注水成敗的關鍵。因此改善水質可以有效地控制油層傷害。

2.水質要求不合格的注入水造成油層吸水能力下降、注水壓力上升、注采失衡、原油產量下降。注入水水質的基本要求是：水質穩定，不與地層水反應生成沉澱；不使油層粘土礦物產生水化膨脹或懸濁；低腐蝕、低懸浮；混合水源應保證其配伍性好。

為使注入水符合上述要求，應做到以下幾點。

1)控制懸浮固體以油藏岩石孔隙結構和喉道中值為依據，嚴格控制水中固相物質的粒徑和濃度。低滲透層要求對注入水進行精細過濾，以減小對油層的傷害。

2)控制腐蝕性介質溶解氧、侵蝕性CO2和H2S是注水設備、管線鋼材腐蝕的根源。水中存在大量鐵離子是腐蝕的標志。氧會加快腐蝕速度。限制氣體含量就可控制腐蝕的規模與速度，延長注水系統的壽命，減少腐蝕產物對地層的堵塞，降低採油成本。因此，必須嚴格控制腐蝕性介質的含量和總的腐蝕速度。

3)控制含油量大多數注入水是含油污水。油的聚合、累積、吸附等將給油層滲透性帶來諸多不利的影響。

4)控制細菌含量我國油田注水中，硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌的危害最嚴重。在一定條件下細菌的繁殖速度驚人，半小時內能使群體增加一倍。硫酸鹽還原菌以有機物為營養，在厭氧條件下能將硫酸鹽還原成硫化物，產生的H2S腐蝕鋼鐵形成FeS沉澱。鐵細菌能大量分泌Fe(OH)3並促成二價鐵氧化成Fe3+，還為硫酸鹽還原菌的繁殖提供局部厭氧區。腐生菌能從有機物中得到能量，其危害方式與鐵細菌類似。細菌分泌的大量粘性物質強化垢的形成，堵塞油層孔喉，增加管網的流動阻力。

5)控制水垢管壁結垢的危害是設備磨損、腐蝕和阻流；油層滲流通道結垢會嚴重影響吸水能力。注入水與油層岩石礦物、地層水不配伍，會生成沉澱。兩種水混合也可能生成沉澱。沉澱是結垢的前提。鈣離子能迅速與碳酸根或硫酸根結合，生成垢或懸浮的固體顆粒。鎂離子與碳酸根也引起沉澱。鋇離子與硫酸根生成極難溶的硫酸鋇。控制流速、pH值等條件，可防止水垢形成。

三、水處理大多數水源水都需要處理。有些水源的來水只需簡單處理，甚至不必處理，而某些低滲透油藏對水質處理技術的要求很高。

1.水處理措施1)沉澱沉澱(Precipitation)是讓水在沉澱池內停留一定的時間，使其中懸浮的固體顆粒藉助於自身重力沉澱下來。足夠的沉澱時間和沉降速度是關鍵。沉澱池內加裝迂迴擋板可以改變流向、增大流程、延長沉澱時間，利於顆粒的凝聚與沉降。絮凝劑可以與水中的懸浮物發生物理、化學作用，使細小微粒凝聚成大顆粒，加快沉降速度。沉澱後，水中懸浮物的含量應小於50mg/L。

2)過濾過濾(Filtration)是水質處理的重要環節。來自沉澱罐的水，往往含有少量細微的懸浮物和細菌，清除它們需要過濾。即使無需沉澱的地下水也需要過濾。

過濾可以除去懸浮固體或鐵，可部分清除細菌。地下水中的鐵質成分主要是二價鐵離子，極易水解生成Fe(OH)2，氧化後形成Fe(OH)3沉澱。過濾後，機械雜質含量應小於2mg/L。過濾器(Filter)有多種，圖7-1為壓力式錳砂除鐵濾罐。

圖7-10曲線平行下移

(1)指示曲線右移、斜率變小，說明吸水指數變大，地層吸水能力增強(圖7-7)。

(2)指數曲線左移、斜率變大，說明吸水指數變小，地層吸水能力變差(圖7-8)。

圖7-8指示曲線左移(3)指示曲線平行上移,是由地層壓力升高引起，斜率不變說明吸水能力未變(圖7-9)。

圖7-9曲線平行上移

(4)指示曲線平行下移，是地層壓力下降所致，斜率不變說明吸水能力未變(圖7-10)。

正常注水時一般只測全井注水量。可用近期的分層測試資料整理出分層指示曲線，求得近期正常注水壓力下各層吸水量及全井注水量，計算各層的相對注水量，再把目前實測的全井注水量按比例分配給各層段。

五、注水工藝由注水井將水保質保量地注入特定的油層是注水工藝的主要內容。油田注水系統包括油田供水系統、油田注水地面系統、井筒流動系統和油藏流動系統。

1.注入系統注入系統包括油田地面注水系統和井筒流動系統。由注水站、配水間、井口、井下配水管柱及相應管網組成。

有些井是專門為注水而鑽的注水井，將低產井、特高含水油井及邊緣井轉成注水井的誘惑力也很強。注水井的井口設備是注水用採油樹。井下結構以簡單為好，一般只需要管柱和封隔器。多口注水井構成注水井組，由配水間分配水量。在井口或配水間可添加增壓泵及過濾裝置，一般在配水間對各注水井進行計量。

注水站是注水系統的核心。站內基本流程為：來水進站→計量→水質處理→儲水罐→泵出。儲水罐有儲水、緩沖壓力及分離的作用。注水站可以對單井或配水間分配水量。注水管網的直徑和長度直接影響注水成本。

2.分層注水分層注水的核心是控制高滲透層吸水，加強中、低滲透層吸水，使注入水均勻推進，防止單層突進。井下管柱有固定配水管柱(圖7-11)、活動配水管柱和偏心配水管柱。配水器產生一定的節流壓差以控制各層的注水量。分層配水的核心是選擇井下水嘴，利用配水嘴的尺寸、通過配水嘴的節流損失來調節各層的配水量，從而達到分層配注的目的。

圖7-11固定配水管柱

3.注水工藝措施油層進入中高含水期後，平面矛盾、層間矛盾及層內矛盾日益突出。在非均質油田中，性質差異使各層段的吸水能力相差很大，注水井吸水剖面極不均勻。有裂縫的高滲透層吸水多，油井嚴重出水；中、低滲透層吸水很少，地層壓力下降快，油井生產困難。需要對高滲透層進行調堵，降低吸水能力；改造低滲透層，降低流動阻力。因此，改善吸水剖面，達到吸水均衡，可以提高注入水體積波及系數。

增壓注水是提高井底注入壓力的工藝措施。高壓使地層產生微小裂縫、小孔道內產生流動、低滲透層吸水。適當提高注入壓力可均衡增加各層的吸水能力。

脈沖水嘴增壓是使水流產生大幅度脈動，形成高頻水射流。高頻壓力脈沖能使近井區的污染物松動、脫落；分散固相顆粒及異相液滴，起防堵、解堵、增注的作用。脈沖水嘴增壓適用性較強，不需改變原有配水及測試工藝，也不增加投資。

周期注水也稱間歇注水或不穩定注水。周期性地改變注水量和注入壓力，形成不穩定狀態，引起不同滲透率層間或裂縫與基岩間的液體相互交換。滲透率差異越大，液體的交換能力越強，效果越好。此方法可降低綜合含水率。

調堵方法有三類：機械法是用封隔器封堵特高吸水層段或限流射孔；物理法是用固體顆粒、重油或泡沫等封堵高滲透層段；化學法現場應用最廣，作用機理不盡相同。為滿足不同注水井的需要，各種調剖技術不斷涌現。

礦化度較低的注入水會打破地層原有的相對平衡，導致粘土水化膨脹。礦化度梯度注水是逐漸降低注入水的礦化度。梯度越小，粘土礦物受到的沖擊越小，地層傷害也越小。

強磁處理可使注入水的性質發生變化，抑制粘土膨脹、防垢效果十分明顯。還可注入防膨劑段塞抑制粘土的水化膨脹。綜合應用粘土防膨技術，可增加吸水量、降低注入壓力，大幅度增強處理效果。各種注水工藝措施有其特定的適應性。不斷開發注水工藝新技術，會持續提高注水開發油田的效果。

『叄』 投球裝置打靶比賽規則是什麼

一、任務：

用比賽規定的材料製作一個投球裝置，使投出去的球能盡可能地准。

二、限制條件：

1.投球裝置只能使用大型曬衣夾一隻、膠帶、塑料湯匙若干只、吸管若干根來製作。除此以外就不能使用其他任何東西。

2.必須由學生和家長二人組成參賽隊，事先在家裡按要求製作好投球裝置。

三、比賽：

1.帶好事先製作好的投球裝置，二人共同協作完成比賽任務。

2.將投球裝置固定在現場提供的課桌上，調整板凳位置，以修正乒乓球射出去的角度。

3.一人站在發射區內（人與裝置都不得超出發射區），利用投球裝置將乒乓球射出。每次只能發射1個乒乓球（共20球）。

4.另一人站在靶子旁，每次在乒乓球發射前，可以在允許的目標區域內調整靶子的角度與左右位置。乒乓球發射時，必須站回助手區。

5.每個隊的比賽時間不得超過3分鍾。

6.以射中靶子進入網袋的球的分值總和作為參賽隊的成績。

7.各賽場必須使用統一的成績記錄表。

四、場地：

如圖布置。

採納下，謝謝