《注水工技能培訓》PPT課件.ppt

第一部分 注水泵工理論知識,一、石油與天然氣基本知識 二、油層與油氣藏基本知識 三、油田儲量及開發(fā)方案 四、注水水質(zhì)標準 五、注水系統(tǒng) 六、常用儀表和閥門 七、注水常用電器設(shè)備及裝置 八、注水泵站管理 九、機泵常見故障的判斷與處理 十、軸承 十一、過濾和潤滑 十二、班組生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料 十三、生產(chǎn)測井,一、石油與天然氣基本知識,石油是以液態(tài)碳氫化合物為主要成分的復(fù)雜混合物，能使有機物轉(zhuǎn)化為石油的兩大條件是：環(huán)境條件和物理化學條件。石油通常成暗綠色、黑色或黃褐色，常常有藍色熒光，具有特殊氣味。能溶于有機溶劑。,單位體積原油的質(zhì)量稱為原油的密度，單位kg/m3 ，常把密度大于0.9*103 kg/m3的石油稱為重油。,含蠟原油凝固主要原因是蠟結(jié)晶，石油中碳含量約占80%-90%，原油中烷 烴的碳原子個數(shù)為15-42時，呈固態(tài)的碳氫化合物成為蠟。石油在油藏中是極其復(fù)雜的混合物，成分上主要以烴類為主。油質(zhì)含量高，顏色較淺，石油質(zhì)量就好。,粘度是衡量液體流動性能的參數(shù)，石油中輕質(zhì)油組分增加粘度降低，原油冷卻到失去流動性時的溫度稱為凝固點。凝固點大小與石油中重質(zhì)組分含量有關(guān)。,石油呈褐色或黑色是因為存在膠質(zhì)，石油總特征的物理性質(zhì)只要反映在顏色、密度和粘度上。,天然氣的化學成分以甲烷為主。天然氣化學組分中，甲烷含量在80%以下的氣體稱為伴生氣。單位體積氣體的質(zhì)量稱為天然氣的密度，單位kg/m3 。天然氣的相對密度是指在某一壓力和溫度下的天然氣密度與在標準條件下同體積干燥空氣的密度之比值。相對密度一般在0.60.7 kg/m3之間。,天然氣在流動時氣體內(nèi)部分子間產(chǎn)生的摩擦力叫做天然氣的粘度，粘度隨溫度降低而下降，天然氣液化后，體積一般縮小為10000分之一。,每立方米天然氣燃燒時，所發(fā)出的熱量稱為熱值，單位是KJ/m3 ，天然氣在油層條件下所占的體積與在標準狀況（200C和0.101Mpa）下所占體積的比值成為天然氣的體積系數(shù)。在一定范圍內(nèi)，每增加單位壓力時，在單位質(zhì)量原油中所溶解的天然氣量叫做天然氣的溶解系數(shù)。,二、油層與油氣藏基本知識,孔隙度是巖石的孔隙體積與巖石的總體積之比。在相互連通的孔隙中，油氣能夠在其中儲存，并可在其中流動，這種孔隙稱為有效孔隙?？紫抖鹊拇笮∨c顆粒的大小、排列方式、形狀有關(guān)，與密度無關(guān)。計算油、氣儲量和評價油層特性通常用有效孔隙度。有效孔隙度是巖石中相互連通的、流體可以在其中流動的孔隙體積與巖石總體積的比值。,有效孔隙體積是指在一定壓差下被油氣飽和并參與滲流的連通孔隙體積，巖石總的孔隙體積和巖石的總體積的比值，稱為絕對孔隙度（t=Vtp/Vty）。,砂巖的孔隙度大致在0.150.35之間，個別低于0.1，巖石孔隙毛細管孔徑大于0.5mm或裂縫寬度大于0.25mm的孔隙稱為毛細管孔隙。按孔隙度的大小將砂巖儲層分為5級。,巖石允許液體流體通過的性質(zhì)稱為巖石的滲透性， 滲透率用符號K來表示，在石油工業(yè)中常用mD(毫達西)作為滲透率的單位。,滲透性油氣的產(chǎn)能 指在一定壓差下，巖石能使流體通過的能力。,巖石中所含油的體積與孔隙體積的百分比叫含油飽和度So，同理還有含水飽和度Sw ，含氣Sg，在油、氣、水三相共存時則So+ Sw+ Sg=1,束縛水是指在油層形成時就存在、不流動的水。,測定巖心的油水飽和度，最為準確的方法是蒸餾法。,流體與固體最顯著的區(qū)別在于流體具有連續(xù)流動的性質(zhì)，流體包括液體和氣體，在水力學研究中，氣體和液體的一個顯著區(qū)別是氣體可壓縮，液體不可壓縮。流體的壓縮性是指流體在壓強作用下體積縮小的性質(zhì)。可壓縮性的大小與流體的溫度有關(guān)。,當溫度增高1時，流體體積相對增大的數(shù)值叫做體積膨脹系數(shù)。液體在管內(nèi)流動時，管內(nèi)液體各處的速度是不同的，緊貼管壁處液體的速度為零。軸心處液體的速度最大。同一液體粘滯性的大小與液體的溫度有關(guān)。,三、油田儲量及開發(fā)方案,適于油、氣聚集，并形成油氣藏的場所稱為圈閉。圈閉是儲集層、蓋層、遮擋物在一定地質(zhì)條件下結(jié)合起來。 具有儲集油氣的空隙空間的巖層是儲集層。然而油氣運移至儲集層后不一定能夠形成油氣藏。蓋層是阻止油氣向上方逸散的作用。 在一個沉積盆地內(nèi)形成油氣藏的最基本條件是生油、運移和圈閉。及具備生油層、儲油層、蓋層、油氣運移等條件。 根據(jù)圈閉的成因，油氣藏分為構(gòu)造油氣藏、地層油氣藏、巖性油氣藏三類。構(gòu)造油氣藏是指油氣在構(gòu)造圈閉中的聚集。由于儲集層巖性沿上傾方向尖滅與泥巖中或滲透性逐漸變差而形成的圈閉，這種圈閉形成的油氣聚集稱為巖性油氣藏。,注水的優(yōu)越性在于能保持地層壓力，我國油田目前主要采用注水開發(fā)方式進行開發(fā)。注水井布置在含油邊界線上，這種注水方式稱為邊緣注水。當含油面積小，油層分布不規(guī)則，規(guī)則的面積井網(wǎng)難以部署時采用不規(guī)則點狀注水方式。,油氣田內(nèi)埋藏在地下的石油和天然氣的數(shù)量稱為油田儲量。在目前技術(shù)條件下，可以采出的那部分油田儲量稱為可采儲量。在油氣評價鉆探階段完成或基本完成后計算的儲量稱為探明儲量。 根據(jù)勘探、開發(fā)各個階段對油氣藏的認識，將油氣藏儲量劃分為探明儲量、控制儲量和預(yù)測儲量三種。,油氣儲量的相關(guān)術(shù)語,1、原地量是泛指地殼中由地質(zhì)作用形成的油、氣自然聚集量，即在原始地層條件下，油、氣儲層中儲藏的石油和天然氣及伴生有用物質(zhì)，換算到地面標準條件(20C，0.101MPa)下的數(shù)量。在未發(fā)現(xiàn)的情況下，稱為未發(fā)現(xiàn)原地資源量；在已發(fā)現(xiàn)的情況下，稱為已發(fā)現(xiàn)原地資源量或原地儲量，特稱地質(zhì)儲量；未發(fā)現(xiàn)原地資源量和地質(zhì)儲量之和，稱為總原地資源量。,2、可采量是指從油、氣的原地量中，預(yù)計可采出的油、氣數(shù)量。在未發(fā)現(xiàn)的情況下，稱為可采資源量；在已發(fā)現(xiàn)的情況下，稱為可采儲量。 3、資源量是原地資源量和可采資源量的統(tǒng)稱。 儲量是地質(zhì)儲量和可采儲量的統(tǒng)稱?？刹蓛α坑质羌夹g(shù)可采儲量和經(jīng)濟可采儲量的統(tǒng)稱。 4、技術(shù)可采儲量指在給定的技術(shù)條件下，經(jīng)理論計算或類比估算的最終可采出的油、氣數(shù)量。 5、經(jīng)濟可采儲量是指在當前已實施的或肯定要實施的技術(shù)條件下，按當前的經(jīng)濟條件(如價格、成本等)估算的可經(jīng)濟開采的油、氣數(shù)量。 6、不可采量是原地量與可采量的差值。,原始石油地質(zhì)儲量計算公式,N = 100A h (1-Swi)o/Boi,式中，N -石油地質(zhì)儲量，104t; A-含油面積, km2; h-平均有效厚度, m; -平均有效孔隙度,小數(shù)； Swi -平均油層原始含水飽和度,小數(shù)； o -平均地面原油密度,t/m3; Boi -平均原始原油體積系數(shù)。 （地下原油體積與地面標準條件下原油體積之比）,容積法計算天然氣儲量,（1）純氣藏天然氣地質(zhì)儲量計算,G = 0.01A h (1-Swi) / Bgi = 0.01A h (1-Swi)Tsc pi / (T Psc Zi),式中，G-氣藏的原始地質(zhì)儲量，108m3; A-含氣面積, km2; h-平均有效厚度, m; -平均有效孔隙度,小數(shù)； Swi -平均原始含水飽和度,小數(shù)； Bgi -平均天然氣體積系數(shù) Tsc -地面標準溫度，K；（Tsc = 20C） Psc -地面標準壓力， MPa; （Psc = 0.101 Mpa） T -氣層溫度，K； pi -氣藏的原始地層壓力, MPa; Zi -原始氣體偏差系數(shù)，無因次量。,計算采收率的方法,式中,巖心分析法,計算采收率的方法,1.溶解氣驅(qū)采收率：,2.水驅(qū)采收率：,計算采收率的方法,調(diào)整挖潛與采收率的計算方法,四、注水水質(zhì)標準,水質(zhì)超標對地層的危害,懸浮物含量是注入水結(jié)垢和地層堵塞的重要標志，注入水中懸浮物含量超標，就會堵塞油層孔隙通道，導致地層吸水能力下降。 注入水中含油量超標，將會降低注水效率，在地層中形成“乳化段塞“堵塞油層孔隙通道，導致地層吸水能力下降。且它還可以作為某些懸浮物很好的膠結(jié)劑，進一步增加堵塞效果。 注入水中溶解氧含量超標，不僅直接影響注入水對注水油套管等設(shè)備的腐蝕，而且當注入水存在溶解的鐵離子時，氧氣進入系統(tǒng)后，就會生成不溶性的鐵氧化物沉淀，從而堵塞油層，溶解氧是注入水產(chǎn)生腐蝕的一個重要因素。,如果注入水硫化物超標，則注入水中的硫化氫就會加速注水金屬設(shè)備的腐蝕，產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物硫化亞鐵，造成地層堵塞。 細菌總數(shù)超標，會引起金屬腐蝕，腐蝕物造成油層堵塞，細菌加劇金屬設(shè)備的腐蝕，造成油層堵塞。 3價鐵離子結(jié)垢不穩(wěn)定，易與水中溶解氧作用生成不溶于水的Fe(OH)3沉淀；二價鐵離子與水中硫化氫反應(yīng)，生成FeS沉淀，堵塞地層，導致吸水指數(shù)下降。,水質(zhì)分析化驗方法,化驗指標：懸浮物含量，懸浮物顆粒中值，含油量，平均腐蝕率，細菌含量，溶解氧含量，硫化物含量，侵蝕性二氧化碳，總鐵含量。 見油田注水工作手冊P14-P41,五、注水系統(tǒng),注水井口工藝流程 注水