1、 高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 油田負(fù)壓分層采油應(yīng)用效果分析 學(xué) 生 曹 金 強(qiáng) 聯(lián)系電話 指導(dǎo)教師 閆 健 評(píng) 閱 人_ 教學(xué)站點(diǎn) 專 業(yè) 石 油 工 程 完成日期 高等繼續(xù)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書論文題目油田負(fù)壓分層采油應(yīng)用效果分析學(xué)生姓名曹金強(qiáng)教學(xué)站 ）專業(yè)班級(jí)石油工程14-1班內(nèi)容與要求內(nèi)容：要求：1.必須保證有足夠時(shí)間投入到論文工作中；2.論文寫作必須嚴(yán)格按照西安石油大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)的要求進(jìn)行。設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間2016年 4月 25 日至2016年 9 月 12 日指導(dǎo)教師簽名學(xué)生簽名 年 月 日高等繼續(xù)教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審查意見表學(xué)生姓名曹金強(qiáng)教學(xué)站專

2、業(yè)班級(jí)石油工程14-1班論文題目油田負(fù)壓分層采油應(yīng)用效果分析序號(hào)評(píng)審項(xiàng)目指 標(biāo)滿分評(píng)分1工作態(tài)度嚴(yán)肅認(rèn)真，刻苦勤奮，善于與他人合作102工作能力基礎(chǔ)扎實(shí)，具備獨(dú)立從事本專業(yè)工作的能力103業(yè)務(wù)能力與水平有收集、綜合和正確利用各種信息并獲取新知識(shí)的能力。能應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí)，獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的教學(xué)基本要求。所得結(jié)論具有應(yīng)用或參考價(jià)值304質(zhì) 量條理清晰，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)；文筆流暢，語言通順；方法正確，分析、論證充分；設(shè)計(jì)、計(jì)算正確，工藝可行，設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量高，標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)范；專業(yè)名詞術(shù)語準(zhǔn)確。翻譯準(zhǔn)確，語句通順，譯文工作量符合任務(wù)要求305規(guī) 范 化技術(shù)材料齊全，論文撰

3、寫符合西安石油大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范的要求106創(chuàng) 新工作中有創(chuàng)新意識(shí)；對(duì)前人工作有改進(jìn)、突破，或有獨(dú)特見解10 是否同意參加答辯:同意總分評(píng)語：指導(dǎo)教師： 年 月 日高等繼續(xù)教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱意見表學(xué)生姓名曹金強(qiáng)教學(xué)站專業(yè)班級(jí)石油工程14-1班論文題目油田負(fù)壓分層采油應(yīng)用效果分析序號(hào)評(píng)審項(xiàng)目指 標(biāo)滿分評(píng)分1選 題體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)容；具有實(shí)際或理論意義；難易程度合適102工作量完成任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容，工作量飽滿103業(yè)務(wù)能力與水平有收集、綜合和正確利用各種信息并獲取新知識(shí)的能力。能應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí)，分析和解決實(shí)際問題，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的教學(xué)基本要求。所得結(jié)論

4、具有應(yīng)用或參考價(jià)值304質(zhì) 量條理清晰，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)；文筆流暢，語言通順；方法正確，分析、論證充分；設(shè)計(jì)、計(jì)算正確，工藝可行，設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量高，標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)范；專業(yè)名詞術(shù)語準(zhǔn)確；翻譯準(zhǔn)確，語句通順，譯文工作量符合任務(wù)要求305規(guī) 范 化技術(shù)材料齊全，論文撰寫符合西安石油大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范的要求106創(chuàng) 新對(duì)前人工作有改進(jìn)、突破，或有獨(dú)特見解10 總分評(píng)語：評(píng)閱人： 年 月 日 高等繼續(xù)教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯結(jié)果表學(xué)生姓名曹金強(qiáng)教學(xué)站論文題目油田負(fù)壓分層采油應(yīng)用效果分析專業(yè)、班級(jí)石油工程14-1班序號(hào)評(píng)審項(xiàng)目指 標(biāo)滿分評(píng)分1報(bào)告內(nèi)容思路清新；語言表達(dá)準(zhǔn)確,重點(diǎn)突出；概念清楚，

5、方法正確，論據(jù)充分，分析歸納合理；結(jié)論有應(yīng)用或參考價(jià)值402報(bào)告過程準(zhǔn)備工作充分,時(shí)間符合要求103創(chuàng) 新對(duì)前人工作有改進(jìn)、突破，或有獨(dú)特見解104答 辯回答問題有理論依據(jù)，基本概念清楚。主要問題回答準(zhǔn)確、深入40總分評(píng)語：答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人：成員： 年 月 日油田負(fù)壓分層采油應(yīng)用效果分析摘要：永寧采油廠對(duì)部分油井原開采層和新射開層進(jìn)行了分層壓力測(cè)試，發(fā)現(xiàn)原有的開采層經(jīng)過多年開采，由于特地滲透的特殊地質(zhì)環(huán)境，地層虧空嚴(yán)重，通常原開采層和新射開層之間的層間壓差高達(dá)5MPa以上，層間矛盾十分突出，導(dǎo)致雙（多）開采后，出現(xiàn)了高壓層向低壓層倒灌的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響開采效果，針對(duì)這種情況，永寧采油廠開

6、展了分層采油技術(shù)工藝應(yīng)用研究，解決多套層系開采的層間矛盾。關(guān)鍵詞：層間矛盾；分層采油；工藝管柱；效果分析Analysis of negative pressure production application effect of layered Yongning OilfieldAbstract ：Yongning oil production plant on the part of oil well original mining layer and new shoot the layering pressure testing open floor, found the original

7、 mining layer after years of mining, because of the special geological environment specially permeability, formation deficit serious, usually the original mining layer and a new shot between layers of differential pressure up to 5MPa above, the contradiction between layers very prominent, resulting

8、in double (multiple) after mining, the high pressure layer to low layer intrusion phenomenon, seriously affecting the production effect, in this case, Yongning oil production plant to carry out the research and application of oil production technology of layered, multi series of strata in mining the

9、 interlayer contradictions.Key Words：The contradiction between layers；Separate layer production；Process pipe column；Effect analysis目 錄前言11永寧油田油層基本情況21.1永寧油田基本情況概述21.2永寧油田油層特性21.2.1延7、延8、延10油層組特性21.2.2長(zhǎng)2油層組特性31.2.3長(zhǎng)6油層組特性32儲(chǔ)層沉積相及分層52.1沉積相52.1.1長(zhǎng)6沉積期62.1.2長(zhǎng)2沉積期62.1.3侏羅系延10+11延8沉積期62.2小層劃分73永寧油田負(fù)壓分層采油8

10、3.1立項(xiàng)背景83.2開展意義84負(fù)壓分層采油技術(shù)關(guān)鍵94.1封隔器94.2負(fù)壓分采器94.3丟手94.4負(fù)壓分采器示意圖104.5工藝管柱組合105負(fù)壓分層采油實(shí)驗(yàn)機(jī)理115.1工藝機(jī)理115.2實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)115.3選井條件116.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況及效果分析126.1負(fù)壓分層采油2009年在永寧油田實(shí)施情況126.2負(fù)壓分層采油2010年在永寧油田實(shí)施情況136.3負(fù)壓分層采油2011年在永寧油田實(shí)施情況14結(jié)論15參考文獻(xiàn)16致謝17前言永寧油田構(gòu)造位置地處鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部，內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單，為平緩西傾大單斜，儲(chǔ)層巖性為長(zhǎng)石砂巖，具有低孔隙、特低滲透特性，既無邊水，又無底水，無氣頂，天然能量

11、不足，屬?gòu)椥匀芙鈿怛?qū)巖性油藏，永寧油田前期開采中主要以單層開采為主，隨著油田開發(fā)時(shí)間的推移，大部分油井已進(jìn)入高采出程度階段，提高采收率難度逐年加大，措施難度不斷增加，單層開采已不能滿足油田開發(fā)的要求，開展分層采油及配套技術(shù)的研究，搞清縱向上油氣分布規(guī)律，解決多套層系開采的層間矛盾，對(duì)穩(wěn)定采油廠的生產(chǎn)，提高采收率具有十分重要的意義。在實(shí)行雙層開采后，發(fā)現(xiàn)有些油井的產(chǎn)量并沒有出現(xiàn)意料之中的增長(zhǎng)，甚至還出現(xiàn)過產(chǎn)量負(fù)增長(zhǎng)的極端情況，采用關(guān)閉“老層”，開采新層的方法當(dāng)然能避免這種現(xiàn)象發(fā)生，但對(duì)于老層中尚未完全動(dòng)用的油氣資源會(huì)造成極大的浪費(fèi)，經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有開采層和新射開層分別進(jìn)行分層壓力測(cè)試發(fā)現(xiàn)：通常原有的開

12、采層和新射開層之間的層間壓差高達(dá)5MPa以上，層間矛盾十分突出，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)雙（多）開采后，出現(xiàn)了高壓層向低壓層倒灌的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響開采效果。因此,研究特低滲透地質(zhì)環(huán)境下油層特征，實(shí)現(xiàn)兩油層的同井分采就顯得尤為重要。1永寧油田油層基本情況1.1永寧油田基本情況概述永寧油田地處陜西省志丹縣境內(nèi)，東與安塞油田接壤，北鄰靖安油田，西與吳起油田相連，南接下寺灣油田。介于北緯362000371230、東經(jīng)10811151090345之間。地表被黃土覆蓋，屬典型的黃土高原地貌，林草覆蓋率為68.8%，森林覆蓋率29.4%，海拔10931741m，具有典型大陸性季風(fēng)氣候特征，四季分明，年平均氣溫7.8，無霜期1

13、42天；年均降水量520mm，多集中在79月。周河、洛河流經(jīng)油區(qū)，地下水資源豐富，主要礦藏是石油。鉆遇地層自上而下為：第四系、白堊系、侏羅系安定組、直羅組、延安組及三疊系延長(zhǎng)組。主要儲(chǔ)層為侏羅系延安組和三疊系延長(zhǎng)組。三疊系延長(zhǎng)組（T3y1-5）為河流湖泊相沉積，廣泛發(fā)育三角洲分流河道沉積亞相。長(zhǎng)6（T3y3）油層組，儲(chǔ)層巖性為長(zhǎng)石砂巖，油藏埋深12001750m；原油物性好，為輕質(zhì)原油，具“三低”（密度0.830.85g/cm3、黏度4.638.6mPas/50、含硫0.05%0.09%）特性；原始地層壓力為12.18MPa，壓力系數(shù)0.87，飽和壓力6.48MPa，氣油比51.7m3/t，體

14、積系數(shù)1.18。1.2永寧油田油層特性1.2.1延7、延8、延10油層組特性巖性 礦物成分以石英為主，含量47%69.5%，次為長(zhǎng)石，含量15%27%，巖屑含量4.5%14%，巖屑由變質(zhì)巖和火成巖組成，云母含量0.5%10%，填隙物含量5%17.5%，填隙物為高嶺石、水云母、方解石、白云石、菱鐵礦及硅質(zhì)、長(zhǎng)石質(zhì)和黃鐵礦微量；顆粒分選好，磨圓度為次圓次棱角狀，支撐類型為顆粒支撐，接觸方式以點(diǎn)線狀接觸為主，膠結(jié)物為泥質(zhì)，膠結(jié)類型以孔隙式膠結(jié)為主。物性 孔隙度分布范圍16%20%，平均17.61%；滲透率分布范圍在5010-350010-3m2之間，平均188.0310-3m2。儲(chǔ)層屬于中等孔隙度、

15、中低滲透率特征，延8、延10儲(chǔ)層物性相對(duì)較好。電性 儲(chǔ)層自然電位曲線為箱狀、指狀負(fù)異常，自然伽馬值40API，聲波時(shí)差值245265s/m，電阻率2050m。含油性 砂巖含油級(jí)別為油跡油浸，物性好，油水層垂向上分異明顯，油層上部含油好，下部含油差，含油飽和度48%?！八男浴标P(guān)系 含油性與巖石成分、結(jié)構(gòu)、粒度、膠結(jié)程度關(guān)系密切，孔隙度與滲透率相關(guān)性較好，滲透率隨孔隙度增加而增大，膠結(jié)物含量和泥質(zhì)含量與孔隙度和滲透率分別呈負(fù)相關(guān)特征，含油性較好的油層，自然電位曲線上呈明顯負(fù)異常幅度值，相對(duì)較高的時(shí)差值和電阻率。微觀結(jié)構(gòu) 孔隙類型以粒間孔為主，次為長(zhǎng)石溶孔、平均孔隙半徑分布在50100m，呈雙峰態(tài)，

16、屬于大、中孔隙組合，面孔率及孔隙半徑隨粒度變粗而增大，排驅(qū)壓力0.031.57MPa，中值壓力0.094.42MPa，退汞效率在30.86%54.33%。1.2.2長(zhǎng)2油層組特性巖性 礦物成分以長(zhǎng)石為主，含量29.2%53.6%，次為石英，含量25.2%34%，巖屑含量0.4%14.2%，巖屑由變質(zhì)巖和火成巖組成，填隙物含量7%21.2%，填隙物綠泥石、方解石、白云石、水云母、硅質(zhì)；顆粒分選中等，磨圓度呈次棱角狀，支撐類型為顆粒支撐，接觸方式為線接觸，膠結(jié)類型為孔隙薄膜式。物性砂巖孔隙度14.8%19.4%，平均16.24%，滲透率為0.210-386.710-3m2，平均為5.810-3m2

17、，屬于中孔、低滲型儲(chǔ)集層。電性 自然電位曲線呈箱狀、鐘狀負(fù)異常，自然伽馬值60API，聲波時(shí)差值在238240s/m。電阻率值1640m，深感應(yīng)電阻率值620m。含油性 含油顯示以油斑為主，油層含水明顯，普遍呈油頂?shù)姿卣?，長(zhǎng)21小層含油性相對(duì)較好，含油飽和度42.3%?！八男浴标P(guān)系含油性好與差和巖石成分、結(jié)構(gòu)、粒度、膠結(jié)程度以及成巖作用有關(guān)，孔、滲相對(duì)較好的儲(chǔ)層，自然電位曲線上反映較明顯的負(fù)異常幅度值以及相對(duì)較高的聲波時(shí)差值；含油性好的油層，電阻率較高。微觀結(jié)構(gòu)孔隙類型以粒間孔為主，次為溶蝕孔、晶間孔、微裂隙。喉道半徑1.29m，平均3m，孔喉分選系數(shù)22.93，平均值2.5，孔隙和喉道偏粗

18、，屬中小孔、中細(xì)喉孔隙類型，排驅(qū)壓力0.080.39MPa，平均0.25MPa；中值壓力0.239.92MPa，平均2.8MPa。1.2.3長(zhǎng)6油層組特性巖性 礦物成分以長(zhǎng)石為主，含量57%68%，次為石英，含量24%30%，巖屑含量2%4%，巖屑由變質(zhì)巖屑、沉積巖屑以及火成巖組成；填隙物含量2.5%29.5%，填隙物為綠泥石、方解石、伊利石、鐵方解石、鐵白云石、自生石英、自生長(zhǎng)石；顆粒分選好中等，磨圓度呈次棱次圓狀，支撐類型為顆粒支撐，顆粒接觸方式為點(diǎn)線狀接觸，膠結(jié)類型以薄膜孔隙式為主，次為孔隙式、薄膜式、次生加大式。物性 孔隙度分布范圍在10%16%之間，滲透率分布在0.110-31.61

19、0-3m2，孔隙度與滲透率具有較好的相關(guān)性，屬低孔特低滲儲(chǔ)層。電性 自然電位曲線呈漏斗狀、鐘箱狀負(fù)異常，自然伽馬值6080API，視電阻率2080m，聲波時(shí)差218250s/m。含油性 含油顯示以油斑油浸為主，長(zhǎng)61、長(zhǎng)62含油較好，長(zhǎng)63、長(zhǎng)64含油較差，顆粒較細(xì)，泥巖夾層和鈣質(zhì)夾層較多，從巖心化驗(yàn)分析，長(zhǎng)6油層含水飽和度小于51.5%。 “四性”關(guān)系 含油性與砂巖薄厚、粒度大小、物性好壞及層內(nèi)非均質(zhì)性的強(qiáng)弱密切相關(guān)。物性較好的儲(chǔ)層，自然電位曲線上為較明顯的負(fù)異常，自然伽馬平緩低值對(duì)應(yīng)相對(duì)較高的聲波時(shí)差值，巖性致密程度不一，滲透性差異很大，在滲透性較好的儲(chǔ)層段，一般含油性較好。長(zhǎng)6油層組含油

20、層的電測(cè)曲線特征比較明顯，油、水層易于識(shí)別，油層電阻率曲線幅度大，含油段的儲(chǔ)層電阻率是水層電阻率的1.54.5倍圖1.1 杏13井長(zhǎng)6油層組儲(chǔ)層四性關(guān)系圖微觀結(jié)構(gòu) 孔隙類型以溶蝕粒間孔為主，次為原生粒間孔、鑄?？缀土?nèi)溶孔，孔隙半徑主要分布在5.9423.35m之間，喉道半徑變化0.853.47m，屬于小孔細(xì)孔隙，排驅(qū)壓力0.2511MPa，中值壓力分布在1.0830.68MPa之間。2儲(chǔ)層沉積相及分層2.1沉積相19921994年，“三普”對(duì)侏羅系延安組和三疊系延長(zhǎng)組在各個(gè)時(shí)期沉積特征，以及“志丹三角洲”的形成與演變過程進(jìn)行論述，三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)10長(zhǎng)7（下部）湖盆整體下沉，湖岸線逐步外推。自

21、長(zhǎng)7油層組上部開始，湖盆基底開始逐漸抬升，致使湖岸線逐步后退，東北部的河流逐漸向西南湖區(qū)推進(jìn)，形成一系列湖泊三角洲建造，志丹三角洲呈NESW向伸展的長(zhǎng)舌狀體，水下分流河道砂體、河口壩砂體相互疊加，面積約780km2（圖1-2）。構(gòu)成本區(qū)長(zhǎng)6、長(zhǎng)45油層組大面積連片分布。長(zhǎng)3、長(zhǎng)2、長(zhǎng)1油層組沉積時(shí)期，湖盆萎縮，逐步形成一個(gè)統(tǒng)一的三角洲平原體系，具明顯的水退型沉積序列；侏羅系延安組早期從充填型河流相開始，到延安組煤系地層結(jié)束，發(fā)育河流相、水進(jìn)型三角洲湖相沉積。圖2.1“志丹三角洲”沉積相展布圖2008年，西安石油大學(xué)趙靖舟在沉積相、儲(chǔ)層與油氣成藏規(guī)律研究中，依據(jù)2651口油井資料以及大量實(shí)驗(yàn)分析

22、資料，將各油層組劃分成不同的沉積相類型（表2.1）表2.1永寧油田延6延11、長(zhǎng)1長(zhǎng)7油層組主要沉積相組合 組油層組沉積相組合延安組延6淺-半深湖相、延7水進(jìn)型三角洲、湖相延8水進(jìn)型三角洲、湖相延9淺-半深湖相、湖相延10+11辮狀河流相、殘積相延長(zhǎng)組長(zhǎng)1三角洲水上、水下平原、淺湖長(zhǎng)2水退型三角洲水上、水下平原、前緣、前三角洲及淺湖長(zhǎng)3水退型三角洲水下平原、前緣、前三角洲及淺湖長(zhǎng)4+5水退型三角洲前緣、前三角洲及淺-半深湖長(zhǎng)6水退型三角洲前緣、前三角洲及淺-半深湖長(zhǎng)7半深湖相2.1.1長(zhǎng)6沉積期 延長(zhǎng)期湖盆結(jié)束長(zhǎng)期的沉降擴(kuò)張，開始了緩慢的上升收縮，發(fā)育了一系列大型的水退型三角洲建造，前端抵達(dá)永

23、金212井永204井安7井南側(cè)一線，展布異常寬闊，幾乎覆蓋了整個(gè)志丹地區(qū)，在縱向上，三角洲前緣亞相呈多旋回前積式推進(jìn)，形成長(zhǎng)64、長(zhǎng)63、長(zhǎng)62、長(zhǎng)61四個(gè)次級(jí)反旋回沉積組合。2.1.2長(zhǎng)2沉積期 湖盆抬升進(jìn)一步加劇，沉積厚度、砂巖累積厚度及粒度均自北東向南西減薄變細(xì)。本區(qū)北部自西向東依次發(fā)育有四條分流河道，紙坊金鼎、周37井雙449井、杏河永159井、以及雙268井永209井一線是分流河道發(fā)育的主要部位，其前端已經(jīng)推進(jìn)到永金236井永100井永203井一線附近。2.1.3侏羅系延10+11延8沉積期 甘陜古河及寧陜古河自西向東，寬30km，南北兩側(cè)坡寬310km坡洪積相，延10趨于平原化，辮

24、狀河流沉積相沉積，南北有支流，河道砂壩砂體呈多旋回復(fù)合疊加，有主河道、濱河淺灘、邊灘、河漫灘相，主要發(fā)育在永金64井紙坊、吳堡旦八及雙河?xùn)|一線，寬2030km。延9沉積為環(huán)帶狀展布，河成淺湖半深湖沉積，在永金14井、雙890井、雙269井、方240井有小砂壩發(fā)育。延8在總體下沉背景上有所抬升，形成一系列水進(jìn)型三角洲，南部有吳堡莊科灣井區(qū)和永203井區(qū)三角洲，由西南向東北延伸，永203井區(qū)永188井和永208井；北部有永金64井永金401井，并在永金31井及永金174井發(fā)育了前緣沉積；杏河?xùn)|側(cè)到雙921井雙930井、順8井雙815井；西南抵達(dá)雙131井、雙1045井以及永2井一線，并在雙193井

25、永331井、永53井安8井區(qū)形成環(huán)繞平原前端前緣亞相沉積。雙274井永259井三角洲。三角洲水下平原是沉積主體，分流河道呈枝狀分布，砂體厚度815m，橫剖面為頂平底凸的扁長(zhǎng)透鏡體，最厚24m。2.2小層劃分19921994年，“三普”將延安組延7油層組劃分為延71、延72、延73三個(gè)亞組；延8油層組劃分為延81、延82二個(gè)亞組；延長(zhǎng)組長(zhǎng)2油層組劃分為長(zhǎng)21、長(zhǎng)22、長(zhǎng)23三個(gè)亞組，長(zhǎng)6油層組自上而下劃分為長(zhǎng)61、長(zhǎng)62、長(zhǎng)63三個(gè)亞組。 1999年，中原石油勘探局勘探開發(fā)研究院將長(zhǎng)6油層組劃分為長(zhǎng)61、長(zhǎng)62、長(zhǎng)63、長(zhǎng)64四個(gè)亞組，對(duì)亞組進(jìn)行了細(xì)分小層，長(zhǎng)61劃分為1個(gè)小層、長(zhǎng)62劃分為4個(gè)

26、小層、長(zhǎng)63劃分為3個(gè)小層、長(zhǎng)64劃分為3個(gè)小層。3永寧油田負(fù)壓分層采油3.1立項(xiàng)背景永寧油田在近年的油田開發(fā)過程中，主要以單層開采為主，首先主要以開采長(zhǎng)6-1為主(也有少數(shù)井先開采了長(zhǎng)6-2)。儲(chǔ)層巖性為長(zhǎng)石砂巖，具有低孔隙、特低滲透特性，既無邊水，又無底水，無氣頂，天然能量不足，屬?gòu)椥匀芙鈿怛?qū)巖性油藏，隨著油田開發(fā)工作的開展，單層開采已經(jīng)不能滿足油田發(fā)展的需要，從2008年開始逐步實(shí)現(xiàn)雙層開采！在實(shí)行雙層開采后，發(fā)現(xiàn)有些油井的產(chǎn)量并沒有出現(xiàn)意料之中的增長(zhǎng)，甚至還出現(xiàn)過產(chǎn)量負(fù)增長(zhǎng)的極端情況！采用槍斃“老層”、開采新層的方法當(dāng)然能避免這種現(xiàn)象發(fā)生，但對(duì)于老層中尚未完全動(dòng)用的油藏資源會(huì)造成極大地

27、浪費(fèi)!因此,開展在這種特低滲透地質(zhì)環(huán)境下的多層共同開采過程中的問題研究、解決多層開采過程的層間矛盾問題就成了擺在我們面前的當(dāng)務(wù)之急。3.2開展意義經(jīng)過對(duì)于現(xiàn)有開采層和新射開層分別進(jìn)行分層壓力測(cè)試發(fā)現(xiàn)：原有的開采層經(jīng)過多年開采，由于特地滲透的特殊地質(zhì)環(huán)境，補(bǔ)充地層能量困難，使得地層虧空嚴(yán)重！通常原有的開采層和新射開層之間的層間壓差高達(dá)5MPa以上，層間矛盾十分突出，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)雙（多）開采后，出現(xiàn)了高壓層向低壓層倒灌的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響開采效果！通過分層采油有效的緩解了層間矛盾，阻止了原油從壓力高的油層向壓力低的油層倒灌現(xiàn)象，提升了油井單井產(chǎn)量，提高了采收率。4負(fù)壓分層采油技術(shù)關(guān)鍵4.1封隔器采用OSY

28、341-114D型堵水封隔器。這是一種不可洗井封隔器，它采用雙缸坐封、承上壓性能較好，又不帶卡瓦裝置，可減少長(zhǎng)期放置井下，卡瓦解封失靈造成大修等嚴(yán)重事故，缺點(diǎn)是抗蠕動(dòng)能力比卡瓦式封隔器差，所以必須與液壓丟手結(jié)合使用，能有效減少泵抽時(shí)蠕動(dòng)造成封隔器解封。 圖4.1 堵水封隔器總裝圖1、上接頭 2、卡簧 3、上活塞缸 4、中活塞 5、膠筒6、下活塞缸 7、下接頭 OSY341-114D堵水封隔器總裝4.2負(fù)壓分采器必須具備以下功能：能有效調(diào)整高壓層和低壓層的壓差；防止高壓層向低壓層倒灌，提高采收率；4.3丟手將生產(chǎn)管柱與泵掛脫離開，能有效地防止由于泵抽產(chǎn)生的蠕動(dòng)造成的封隔器解封；丟手后，檢泵也不會(huì)

29、影響生產(chǎn)管柱，提高分采管柱的使用壽命。采用液壓丟手，丟手壓力控制在18-20MPa。 圖4.2液壓丟手總裝圖1、丟開接頭2、連接套3、卡塊4、外套5、推套6、剪切銷釘7、主體 OSYD-114液壓丟手4.4負(fù)壓分采器示意圖負(fù)壓分采器是整個(gè)分層采油技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，當(dāng)兩層液體存在層間壓差時(shí)，高壓液體進(jìn)入分采器后經(jīng)過射流泵減壓，使得兩層液體混合前，層間壓力已基本平衡，同時(shí)，高壓層通往低壓層的通道上有單流閥控制，使得即使高壓層液體經(jīng)過射流泵減壓后壓力仍然高于低壓層時(shí)，也不至于倒灌至低壓層，可以使得雙層共同開采。圖4.3 負(fù)壓分采器示意圖4.5工藝管柱組合工藝管柱由液壓丟手、堵水封隔器、分采器及絲堵組

30、成。采油泵與生產(chǎn)管柱采用丟手方式，一方面可以防止泵抽過程中產(chǎn)生的油管蠕動(dòng)造成的封隔器解封，使封隔器的有效工作時(shí)間更長(zhǎng)；還能保證在生產(chǎn)管柱完好的前提下，在檢泵過程中可以不動(dòng)生產(chǎn)管柱，延長(zhǎng)生產(chǎn)管柱的使用周期，進(jìn)一步節(jié)約生產(chǎn)成本。 所選用的封隔器如圖所示：為改進(jìn)后的Y341型堵水封隔器，該封隔器除保留了原有的Y341封隔器的全部特點(diǎn)外，采用了獨(dú)特的雙缸坐封不可洗井方式，使得該封隔器的承上壓能力大于普通封隔器，同時(shí)避免了卡瓦封隔器解封困難的問題，目前這種封隔器也是與該工藝配套的首選封隔器。 圖4.4 工藝管柱組合圖分采器主要功能有兩種：一是通過控制分采器的射流泵，使高壓層通過射流泵后，壓力基本與低壓層

31、持平或小于低壓層，形成一個(gè)局部負(fù)壓，帶動(dòng)低壓層開采；二是通過一個(gè)單流閥防止高壓層的液體倒灌至低壓層，從而解決了層間矛盾引起的倒灌。5負(fù)壓分層采油實(shí)驗(yàn)機(jī)理5.1工藝機(jī)理1. 該技術(shù)是通過地質(zhì)資料分析，前期測(cè)試及數(shù)值模擬，將多層合采，層間干擾嚴(yán)重的抽井縱向分為相互獨(dú)立的兩至三部分，然后用分抽合采技術(shù)管柱實(shí)施分抽合采，從而達(dá)到層間各自獨(dú)立，互相不干擾，多層合采的目的。2、特種泵分層采油工藝原理（兩層同采）分采混出泵工作原理：上沖程：大泵，小泵完成進(jìn)液；下沖程：大泵、小泵的混合液壓縮到大活塞上進(jìn)入油管。5.2實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)解決油井層間矛盾，防止原油從高壓向低壓油層倒灌現(xiàn)象，采用分采泵及其配套技術(shù)，使油井各層

32、實(shí)施分層同采，釋放低壓層，提高油藏的最終采收率，使油井達(dá)到充分挖潛的目的。5.3選井條件1、油層出砂嚴(yán)重的井不適用。2、富氣井不宜用。3、大斜度井不宜用。4、適用層間矛盾突出的井。 5、層間距大于6m。6.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況及效果分析6.1負(fù)壓分層采油2009年在永寧油田實(shí)施情況2009年在永寧油田共實(shí)施負(fù)壓分層采油30口，累計(jì)增油2229.1噸。投入產(chǎn)出比1:1.92。表6.1 分層采油增產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表井號(hào)層位措施前產(chǎn)量情況措施后穩(wěn)產(chǎn)情況增減油量產(chǎn)液含水產(chǎn)油產(chǎn)液含水產(chǎn)油(+,-)(m3)(%)(t)(m3)(%)(t)(t)雙316-3長(zhǎng)6-1201.70 10206.85.10 雙306-3長(zhǎng)6-

33、1201.70 10206.85.10 雙E2-7-3長(zhǎng)6-24 0 3.40 1008.55.10 雙57長(zhǎng)6-22.0 0.0 1.70 6.0 20.0 4.08 2.38 雙106長(zhǎng)6-22.0 20.0 1.36 6.0 30.0 3.57 2.21 圖6.1 負(fù)壓分層采油施工前后產(chǎn)量對(duì)比柱狀圖從圖5.1可以看出，負(fù)壓分層采油在永寧油田施工前后產(chǎn)量發(fā)生了明顯變化，在作業(yè)后產(chǎn)量有了明顯的提升。例如：雙316-3、雙306-3、雙E2-7-3措施后增產(chǎn)5.1噸，效果顯著。6.2負(fù)壓分層采油2010年在永寧油田實(shí)施情況 2010年永寧油田通過對(duì)15口油井采取負(fù)壓分采器分層采油措施的實(shí)施，分

34、采后平均單井日產(chǎn)油均較分采前產(chǎn)量有所上升，效果最好的雙W16-9-1井、雙469-2井，效果明顯，達(dá)到了分層采油的目的。表6.2分層采油對(duì)比表（典型實(shí)例）井 號(hào)分采前分采后增油層 位產(chǎn)液(m3)產(chǎn)油(t)層 位產(chǎn)液(m3)產(chǎn)油(t)含水(%)雙W16-9-1長(zhǎng)6-210.85長(zhǎng)6-1、6-265.14.25雙W16-9長(zhǎng)6-210.85長(zhǎng)6-1、6-242.72201.87雙469-2長(zhǎng)6-221.7長(zhǎng)6-1、6-254.252.55雙732長(zhǎng)6-210.85長(zhǎng)6-1、6-242.721.87雙769長(zhǎng)6-121.7長(zhǎng)6-1、6-254.252.55雙485-2長(zhǎng)6-210.85長(zhǎng)6-1、6-

35、221.70.85雙485-3長(zhǎng)6-120.51長(zhǎng)6-1、6-242.65202.14圖6.2措施前后產(chǎn)量對(duì)比柱狀圖6.3負(fù)壓分層采油2011年在永寧油田實(shí)施情況對(duì)注水區(qū)域，為配合注水轉(zhuǎn)注，完善層系，第一批對(duì)60口油井采取分層采油措施，累計(jì)增油7048.7噸，投入產(chǎn)出比1:1.56.第二批實(shí)施10井次。分采后平均單井日產(chǎn)油均較分采前產(chǎn)量有所上升，效果最好的雙E5-16-2井、雙463-3井，雙188-2效果明顯，達(dá)到了分層采油的目的，該項(xiàng)目投入產(chǎn)出比低原因主要是有效期短。表6.3 分層采油措施前后產(chǎn)量對(duì)比表井號(hào)原層位措施前產(chǎn)量情況措施后穩(wěn)產(chǎn)情況產(chǎn)液含水產(chǎn)油產(chǎn)液含水產(chǎn)油(m3)(%)(t)(m3

36、)(%)(t)雙463-3長(zhǎng)6-22.00 10 1.53 8.00 20.00 5.44 雙E4-5-3長(zhǎng)6-21.00 0 0.85 4.00 10 3.06 雙188-2長(zhǎng)6-21.50 20 1.02 8.00 20 5.44 雙E5-16-2長(zhǎng)6-12.00 28 1.22 18.00 20 12.24 雙469-2長(zhǎng)6-11.50 5 1.21 10.00 10.0 7.65 雙187-3長(zhǎng)6-21.00 18 0.70 8.00 20.0 5.44 圖6.3 措施前后產(chǎn)量對(duì)比柱狀圖結(jié)論通過以上香腸實(shí)施情況、永寧油田負(fù)壓分層采油主要有以下有利條件：（1）能有效解決下層壓力較大時(shí)的雙層開采問題；（2）能解決兩層以上的多層