油水井增產(chǎn)增注技術(shù)第十一章

第十一章其它增產(chǎn)技術(shù)

一、高壓能裂液氣體壓裂二、水力振蕩增產(chǎn)增注技術(shù)三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理術(shù)四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產(chǎn)技術(shù)五、微生物采油技術(shù)一、高能氣體壓裂高能氣體壓裂：利用特定的發(fā)射藥或推進(jìn)劑在油氣井的目的層段高速燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，壓裂地層形成多條自井眼呈放射狀的徑向裂縫，清除油氣層污染及堵塞物，有效地降低表皮系數(shù)，從而達(dá)到油氣井增產(chǎn)的目的。一、高能氣體壓裂1.爆炸壓裂爆炸壓裂：采用炸藥爆炸方法改造儲(chǔ)層。它的增壓速度極快(微秒級(jí))，氣體生成量較少，地層裂隙來不及擴(kuò)張和延伸，大部分能量消耗在井壁巖石的破碎上，爆炸的高壓可能超過巖石的屈服應(yīng)力，且會(huì)產(chǎn)生對(duì)井眼的嚴(yán)重傷害。1.爆炸壓裂

?爆炸產(chǎn)生的尖壓力脈沖的增產(chǎn)效果遠(yuǎn)小于平緩的壓力脈沖。也就是說炸藥爆轟的增產(chǎn)效果遠(yuǎn)小于火藥燃燒。?炸藥的燃燒速度以km/s計(jì)，點(diǎn)火后會(huì)形成爆轟波；火藥的燃燒速度以mm/s計(jì)，最大也不超過10m/s。?炸藥的燃燒速度與環(huán)境條件無關(guān)，而火藥的燃燒速度受環(huán)境的溫度和壓力的影響。?黑索金、奧克托金是炸藥，而槍藥、炮藥是火藥。常用的火藥是硝化棉和炮藥。硝化棉由致密的硝化纖維和極少量殘留溶劑和水組成。2.三種壓裂工藝對(duì)比

2.三種壓裂工藝對(duì)比

水力壓裂：用水力，產(chǎn)生的裂縫受地層的地應(yīng)力控制，一般僅有一個(gè)方向。壓裂裂縫的條數(shù)取決于井筒內(nèi)的升壓速率。高能氣體壓裂在油層中造成的是多條徑向縫，而井內(nèi)爆炸會(huì)在井筒附近形成破碎帶和壓實(shí)帶，不能顯著提高井附近的滲透率。2.三種壓裂工藝對(duì)比

2.三種壓裂工藝對(duì)比

三種壓裂參數(shù)對(duì)比3.高能氣體壓裂增產(chǎn)機(jī)理（1）水力震蕩：高能氣體燃燒產(chǎn)生壓力波，伴隨壓力波在井內(nèi)液體的傳播、反射、疊加所造成的壓力脈沖，對(duì)地層造成振動(dòng)作用。產(chǎn)生壓力周期波動(dòng)，有助于裂縫形成和清理堵塞。3.高能氣體壓裂增產(chǎn)機(jī)理（2）高溫作用：火藥燃燒產(chǎn)生高溫?？山档驮驼扯?，雖然可增加地應(yīng)力，但有助于分支裂縫的形成。3.高能氣體壓裂增產(chǎn)機(jī)理（3）化學(xué)作用高能氣體壓裂的化學(xué)作用指的是在燃?xì)庵械腃O2、HCl、H2S成分遇水形成的酸液對(duì)巖層的作用。3.高能氣體壓裂增產(chǎn)機(jī)理井內(nèi)增壓階段、造縫階段和裂縫延伸階段。4.高能氣體壓裂特點(diǎn)選擇性特別強(qiáng)，甚至可以鄰近油水界面而不壓穿；?可壓開多條徑向裂縫與天然裂縫相交而不受地應(yīng)力的限制；?自身支撐更能長期有效；?在經(jīng)濟(jì)、安全、方便等方面勝過水力壓裂；?可為綜合作業(yè)提供井下裂縫條件。5.工藝工具1、火藥壓力發(fā)生器（1）分類：有殼火藥壓力發(fā)生器和無殼火藥壓力發(fā)生器（2）優(yōu)缺點(diǎn)有殼：施工安全——裝藥量少無殼：結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、壓裂效果好（3）點(diǎn)火方式投棒；電纜5.工藝工具2、推進(jìn)劑（1）發(fā)展步槍彈藥——黑色炸藥——凝膠硝基甲烷炸藥——凝膠硝化甘油炸藥（2）問題一是費(fèi)用高；二是會(huì)因井眼破壞帶來一些麻煩，而且不符合在套管井中壓開多條裂縫所需的低爆燃速度和低沖擊能量的要求。（3）關(guān)鍵燃燒時(shí)間與壓力的關(guān)系5.工藝工具3、工藝參數(shù)（1）影響壓裂的因素射孔孔眼直徑、射孔密度、推進(jìn)劑燃燒速度、推進(jìn)劑用量、射孔方位和井內(nèi)有無液體。（2）在一定的壓力和溫度下，對(duì)于某種推進(jìn)劑，每單位時(shí)間通過孔眼的壓力降正比于射孔孔眼數(shù)和孔眼直徑的平方。（3）與地應(yīng)力有關(guān)的射孔方向和相位在很大程度上決定了整個(gè)裂縫的形態(tài)。6.高能氣體壓裂設(shè)計(jì)

?根本任務(wù)：是在不破壞套管的情況下，盡量提高裝藥量，壓出長裂縫、克服污染、提高產(chǎn)量。?藥量與火藥燃燒產(chǎn)生的最大壓力及擠入地層的流體體積的關(guān)系必須用火藥燃燒規(guī)律方程、考慮了壓縮性和水力阻力的井內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)方程、孔眼節(jié)流方程、驅(qū)替液體進(jìn)入地層和火藥氣流入隨之形成并延伸的裂縫的方程等組成的微分方程組來模擬。?壓前要將井筒清洗干凈。7.高能氣體壓裂測試與評(píng)價(jià)

（1）目的：控制升壓速度，設(shè)計(jì)合理的壓力峰值，形成合理的裂縫體系，確定合理的裝藥結(jié)構(gòu)，點(diǎn)火與燃燒方式及進(jìn)行壓裂機(jī)理研究、判斷套管是否受損和效果分析（2）原因：高能氣體壓裂介質(zhì)為高溫、高壓氣體，對(duì)套管及地層產(chǎn)生脈沖載荷，作用時(shí)間很短，整個(gè)過程為一動(dòng)態(tài)壓裂過程。（3）測試方法：靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試（4）靜態(tài)測試—銅柱法測峰值壓力是利用裝在測壓器內(nèi)的銅柱的塑性變形來測定壓裂過程中的峰值壓力，因而又稱銅柱測壓。7.高能氣體壓裂測試與評(píng)價(jià)

（5）動(dòng)態(tài)測試——井下壓力一時(shí)間過程測試）分類：井下存儲(chǔ)式p-t測試儀與地面直錄式p-t測試儀。8.高能氣體壓裂評(píng)價(jià)分類：技術(shù)評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)技術(shù)評(píng)價(jià)：試井測試微井徑與聲幅測井以微井徑測井資料為基礎(chǔ)，可以了解高能氣體壓裂對(duì)套管的損害程度。以壓裂前后聲幅資料為基礎(chǔ)，可以了解高能氣體壓裂對(duì)水泥環(huán)的損害程度。微井溫測井——分析、判定裂縫的形態(tài)。9.高能氣體壓裂適用范圍適用范圍適用巖性：高能氣體壓裂因加載速率較高，從而決定了其適用的巖層是脆性地層，對(duì)于塑性地層則不甚適用，而對(duì)泥巖地層，反而可能產(chǎn)生，“壓實(shí)效應(yīng)”。適用于高能氣體壓裂技術(shù)的巖性有灰?guī)r、白云巖和泥質(zhì)含量較低（小于10%）的砂巖。不甚適用于高能氣體壓裂技術(shù)的巖層有泥巖、泥質(zhì)含量較高（大于20%）的泥灰?guī)r和砂質(zhì)泥巖等。此外，膠結(jié)疏松的砂巖地層，壓后可能引起嚴(yán)重的出砂問題，應(yīng)慎重對(duì)待。由于高能氣體壓裂只能降低滲流阻力所以只適用于地層壓力高、含油飽和度高的油層。由于注水井底經(jīng)常處于高壓狀況，高能氣體壓裂增注效果優(yōu)于油井增產(chǎn)效果。9.高能氣體壓裂適用范圍適用井層：1.在鉆井過程中如果由于泥漿或完井造成油層污染，此時(shí)無論是水力壓裂還是酸化都沒有高能氣體壓裂方便、便易。國內(nèi)外實(shí)踐證明，無論探井鉆遇的是什么巖性、油層物性是好還是壞都可以運(yùn)用高能氣體壓裂技術(shù)。2.特別適用于處理地層能量高，含油飽和度高，井底附近被傷害的油氣層，也適用于物性差的低產(chǎn)層，甚至停產(chǎn)層。第十一章其它增產(chǎn)技術(shù)

一、高能氣體壓裂二、水力振蕩增產(chǎn)增注技術(shù)三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理技術(shù)四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產(chǎn)技術(shù)五、微生物采油技術(shù)1.水力振蕩增產(chǎn)技術(shù)（1）基本原理與用途基本原理：利用振動(dòng)原理處理油層的技術(shù)。將水力振蕩器對(duì)準(zhǔn)油層，依靠水泥車把液體輸入井下，通過振蕩器產(chǎn)生高頻脈沖式液流直接噴射油層，以清除近井地帶的機(jī)械雜質(zhì)、鉆井液及瀝青質(zhì)和鹽的沉積等堵塞。用途：用于解除注水井、生產(chǎn)井近井地帶的機(jī)械雜質(zhì)、鉆井液和瀝青膠質(zhì)堵塞，破壞鹽類沉積，使地層形成微裂縫，以達(dá)到增大注水井的吸水能力、改善油流的流動(dòng)特性、提高油井產(chǎn)量的的目的。1.水力振蕩增產(chǎn)技術(shù)（1）基本原理與用途1-油管；2-套管；3-扶正防脫器；4-水力振蕩器；5-油層；6-底球1.水力振蕩增產(chǎn)技術(shù)（1）基本原理與用途1）水力振蕩解堵采用清水為工作介質(zhì)，利用流體振蕩直接作用于油層堵塞雜物，提高了處理油層的選擇性。2）采用腔形結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)流體振蕩，提高了井下惡劣環(huán)境下實(shí)施物理振動(dòng)的可靠性。3）對(duì)不同類型的堵塞地層，通過改變腔室結(jié)構(gòu)參數(shù)、調(diào)節(jié)地面泵壓等手段可控制振蕩強(qiáng)度，從而保證解堵的效果。1.水力振蕩增產(chǎn)技術(shù)（2）振動(dòng)波特性物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)稱為波動(dòng)。波可在空氣、固體和液體中傳播，在其傳播方向上傳遞能量，在波穿過的地方，波發(fā)生周期性的振動(dòng)。在空氣中傳播時(shí)，其能量衰減很快；而在固體及液體中傳播時(shí)，其能量衰減較小。波分為橫波和縱波。油層的常用振動(dòng)波處理大多屬于縱波類。頻率在20～20kHz之間的稱為可聽聲波，超過20kHz的稱之為超聲波。振動(dòng)波的穿透能力很強(qiáng)，可以容易地穿過電磁波無法穿透的油水層，同時(shí)也具有反射、折射、散射、衰減以及吸收等性質(zhì)。1.水力振蕩增產(chǎn)技術(shù)（3）水力振蕩增產(chǎn)機(jī)理機(jī)械作用：振動(dòng)波能迫使傳播介質(zhì)做劇烈的機(jī)械振動(dòng)，并產(chǎn)生強(qiáng)大的單向力作用，疏通泄油孔道，用于防蠟、防垢、解堵及提高地層流體的流動(dòng)能力?？栈饔茫阂欢l率的振動(dòng)波會(huì)使液體中原有的或新生的氣泡產(chǎn)生共振。在波的稀疏階段，氣泡迅速膨脹；在波的壓縮階段，氣泡又很快消滅，在消滅的瞬間，氣泡的內(nèi)部可達(dá)幾千度的高溫，壓力達(dá)到幾十個(gè)兆帕，在消滅過程中所產(chǎn)生的加速度是重力的幾十倍，這種現(xiàn)象就是“空化現(xiàn)象”。空化現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，在一定頻率和聲強(qiáng)下，其能量足以粉碎一定尺寸的微粒。1.水力振蕩增產(chǎn)技術(shù)（3）水力振蕩增產(chǎn)機(jī)理熱效應(yīng)：振動(dòng)波穿過介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)吸收一定量的能量，就會(huì)引起局部升溫。其頻率越高，熱效應(yīng)越顯著，這種效應(yīng)對(duì)于降粘、熔蠟有一定的作用。這些物理作用使油層介質(zhì)，如油、氣、水、蠟、鹽及巖石的物性發(fā)生一些特殊的變化，如分散凝結(jié)、乳化、破乳、脫氣、結(jié)晶、生化、催化等，這諸多的物理-化學(xué)作用為振動(dòng)波增產(chǎn)技術(shù)提供了理論依據(jù)。1.水力振蕩增產(chǎn)技術(shù)（4）水力振蕩應(yīng)用1）地層滲透性較好，由于鉆井液第二次污染造成井壁附近后期堵塞的井。2）地層泥質(zhì)含量較低的井。3）地層出砂較輕的井。4）轉(zhuǎn)注初期吸水能力較強(qiáng)，但在注水過程中由于水質(zhì)不合格造成后期堵塞的井。5）油井轉(zhuǎn)注后不吸水或吸水較差的井。6）在酸化或壓裂過程中，由于排液不及時(shí)造成近井地帶堵塞的井。2.高壓水射流油井解堵技術(shù)（1）原理高壓水清洗：清除近井地帶的機(jī)械雜質(zhì)、鉆井液和瀝青膠質(zhì)沉積，破壞鹽類沉積，形成不閉合的裂縫等，可有效改善地層滲透率，緩解產(chǎn)油通道和注水通道。2.高壓水射流油井解堵技術(shù)（2）結(jié)構(gòu)2.高壓水射流油井解堵技術(shù)（3）自振空化射流噴嘴2.高壓水射流油井解堵技術(shù)（3）自振空化射流噴嘴1）噴距對(duì)沖蝕效果的影響試驗(yàn)表明：各種噴嘴的沖蝕巖石效果存在最優(yōu)噴距，在最優(yōu)噴距時(shí)沖蝕效果最好，沖蝕速度最大，比能最小。2）不同噴嘴射流沖蝕巖石效果比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，風(fēng)琴管空化噴嘴的沖蝕效果最好，其最大體積沖蝕速度是120°錐形噴嘴的2.3～3.3倍。2.高壓水射流油井解堵技術(shù)（3）自振空化射流噴嘴1）噴距對(duì)沖蝕效果的影響試驗(yàn)表明：各種噴嘴的沖蝕巖石效果存在最優(yōu)噴距，在最優(yōu)噴距時(shí)沖蝕效果最好，沖蝕速度最大，比能最小。2）不同噴嘴射流沖蝕巖石效果比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，風(fēng)琴管空化噴嘴的沖蝕效果最好，其最大體積沖蝕速度是120°錐形噴嘴的2.3～3.3倍。2.高壓水射流油井解堵技術(shù)（4）適用范圍1）地層滲透率較高，具有一定產(chǎn)能確屬近井帶污染造成堵塞引起產(chǎn)量下降或停產(chǎn)的油水井。2）地層污染堵塞又具有酸敏、水敏特性，不易實(shí)施酸化等其它措施的井。3）層段小、不易進(jìn)行其它分層改造措施的井。4）地層能量低，酸化后無法排液的井。5）需調(diào)整油水井產(chǎn)出剖面及水井吸水剖面的井。6）可作為酸化、壓裂、注蒸汽、注聚合物、防砂等措施前的預(yù)處理。第十一章其它增產(chǎn)技術(shù)

一、高能氣體壓裂二、水力振蕩增產(chǎn)增注技術(shù)三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理技術(shù)四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產(chǎn)技術(shù)五、微生物采油技術(shù)1.井下超聲波增產(chǎn)技術(shù)

（1）原理超聲波井底處理技術(shù)是利用超聲波的振動(dòng)、空化作用和熱作用等作用于油層，解除近井地帶的污染和堵塞，以達(dá)到增注增產(chǎn)目的的工藝措施。人們可以聽見的是頻率在20～20000Hz之間的聲波，頻率低于20Hz的稱為次聲波，而頻率高于20000Hz的聲波稱為超聲波。1.井下超聲波增產(chǎn)技術(shù)

（2）超聲波與次聲波次聲波的波長長，不易被一般物體反射和折射，而且不易被介質(zhì)吸收，傳播距離遠(yuǎn)，因此次聲波不僅可以用于氣象探測、地震分析和軍事偵察，還可以用于機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測,尤其適合于遠(yuǎn)場測量。超聲波的穿透能力強(qiáng)，傳播定向性好，在不同介質(zhì)中波速、衰減和吸收特性有差異，也是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中常用的手段。超聲在人類生產(chǎn)和生活方面有十分重要的應(yīng)用，如油水混合、切削加工、金屬塑性加工、疾病的診斷和治療等。1.井下超聲波增產(chǎn)技術(shù)

（3）聲波的作用原理1)聲波傳遞方向與流體流動(dòng)方向具有相反的特性，無論其強(qiáng)弱，都會(huì)使原油加速向聲源流動(dòng),因而與滲流方向相反的井底輻射波可促進(jìn)油層流體向井筒滲流和聚集。2)超聲波處理可使原油降粘、破乳、凝固點(diǎn)下降。3)超聲波的振動(dòng)、空化作用可以解除近井地帶的堵塞和產(chǎn)生微小裂縫，恢復(fù)和提高油層滲透性。4)超聲波的振動(dòng)作用使毛管半徑不斷變化，破壞了油層流體的受力平衡，有一利于部分被毛細(xì)管束縛的原油被開采出來。5)對(duì)注水井而言，超聲波有降低水的表面張力和毛管滲流阻力的作用，同時(shí)具有殺一菌、防垢等作用。1.井下超聲波增產(chǎn)技術(shù)

（3）聲波的作用原理1.井下超聲波增產(chǎn)技術(shù)

（3）聲波的作用原理超聲波對(duì)巖石滲透率的影響主要是振動(dòng)效應(yīng)和熱效應(yīng)，表現(xiàn)為孔徑大小及液體粘度的變化。孔徑的變化具有即時(shí)性，隨聲場的存在而存在，隨聲場的消失而消失，巖石本身的孔隙結(jié)構(gòu)并未發(fā)生不可復(fù)原的根本變化，一旦撤去聲場，孔隙又恢復(fù)到原來的大小。1.井下超聲波增產(chǎn)技術(shù)

（4）超聲波巖心實(shí)驗(yàn)1.井下超聲波增產(chǎn)技術(shù)

（5）超聲波處理油層設(shè)備系統(tǒng)組成：a.地面聲波—超聲波發(fā)生機(jī)；b.傳輸電纜；c.井下大功率電聲轉(zhuǎn)換裝置（壓電發(fā)射型換能器）2.人工地震處理技術(shù)

（1）原理利用地面人工震源產(chǎn)生強(qiáng)大的波動(dòng)場作用于油層進(jìn)行振動(dòng)處理，從而提高油層中油相滲透性、毛管滲流和重力滲流速度，促使石油中的原始溶解氣及吸附在油層中的人然氣進(jìn)一步分離，達(dá)到提高原油產(chǎn)量及采收率的目的。振動(dòng)波具有很強(qiáng)的穿透能力和其特有的共振現(xiàn)象，當(dāng)其作用于油層時(shí)，將產(chǎn)生以下有利于采油的作用：1）振動(dòng)加速油層中流體的流動(dòng)；2）振動(dòng)可降低原油粘度、降低界面張力，從而改善原油流動(dòng)和降低水油流度比，有利于水驅(qū)過程；3)促進(jìn)氣體從原油或巖石孔隙表面上分一離，產(chǎn)生氣驅(qū)油作用；4）振動(dòng)使孔隙表面的某此沉淀污染物脫落、分散而被液攜走，起到疏通孔隙通道、解除油層污染的作用。2.人工地震處理技術(shù)

（2）震源特點(diǎn)：具有轉(zhuǎn)速可調(diào)、頻率可控的特點(diǎn)，選擇最佳振動(dòng)頻率與含油層產(chǎn)生共振，可以達(dá)到最佳振采效果。3.井下脈沖放電增產(chǎn)技術(shù)

（1）原理通過大容量高電壓在油層中造成定向傳播的壓力脈沖和強(qiáng)電磁場，對(duì)地層激發(fā)周期性壓力波和強(qiáng)的電磁場，并產(chǎn)生空化作用，解除油層近井地帶污染，造成微裂縫，改善近井地帶滲透性。3.井下脈沖放電增產(chǎn)技術(shù)

（1）原理電脈沖井底處理技術(shù)的關(guān)鍵是井下流體中電容電極的高壓放電：放電過程是在井下儀器的放電室內(nèi)進(jìn)行的。流體中的電極偶施加電壓后，當(dāng)電壓高于介質(zhì)的擊穿值是產(chǎn)生放電。但是，在兩電極偶之間的空間內(nèi)形成兩次擊穿，放電過程之間有一定的時(shí)間間隔，因而為周期性放電。伴隨放電孔道內(nèi)流體爆炸釋放大量能量，其作用機(jī)理主要有：1）產(chǎn)生壓力波和空化作用，解除油層孔道中的堵塞；2）在油層中產(chǎn)生微裂縫和改造原有裂縫，改善油層流體滲流能力；3）在脈沖作用下，壓差交替變換大小和方向，減小了毛管力的影響，使油層流體從滯留區(qū)向排液活動(dòng)區(qū)流動(dòng)，提高原油的采收率。3.井下脈沖放電增產(chǎn)技術(shù)

（2）結(jié)構(gòu)井下放電儀結(jié)構(gòu)1-轉(zhuǎn)換器；2-儲(chǔ)電單元；3-放電單元；4-電極電極距根據(jù)井筒內(nèi)的介質(zhì)來調(diào)整，介質(zhì)是原油的，電極距要?。唤橘|(zhì)含水高的，電機(jī)距要調(diào)大。每口井的工作時(shí)間由油層厚度和脈沖個(gè)數(shù)而定。3.井下脈沖放電增產(chǎn)技術(shù)

（2）結(jié)構(gòu)伴隨著放電孔道的很小體積的液體爆炸而釋放大量的能量第十一章其它增產(chǎn)技術(shù)

一、高能氣體壓裂二、水力振蕩增產(chǎn)增注技術(shù)三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理技術(shù)四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產(chǎn)技術(shù)五、微生物采油技術(shù)四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產(chǎn)技術(shù)

稠油特點(diǎn)：粘度大，流動(dòng)阻力大，對(duì)溫度敏感稠油油藏的開采方法：1.熱采方法：蒸汽吞吐；蒸汽驅(qū)；火燒油層2.電方法：電磁波；微波稠油井筒技術(shù)：熱流體：開式循環(huán)，閉式循環(huán)，空心桿；電熱：電熱桿（連續(xù)、不連續(xù)），井筒加熱；摻化學(xué)劑：泵上下。1.油藏電磁波加熱技術(shù)（1）電磁加熱原理在電磁加熱過程中，電極放射出的電磁波進(jìn)入含油地層。當(dāng)電磁波傳入巖層時(shí)，流體和其它儲(chǔ)層物質(zhì)阻抗電磁波的傳播，導(dǎo)致電磁波傳播強(qiáng)度減弱，電磁能轉(zhuǎn)化為熱能。1.油藏電磁波加熱技術(shù)（1）電磁加熱原理將單極或偶極天線置于井底，電磁波由激勵(lì)器發(fā)出，輻射至產(chǎn)層1.油藏電磁波加熱技術(shù)（2）電磁波加熱方法優(yōu)點(diǎn)該技術(shù)是在沒有熱流體與儲(chǔ)層接觸的情況下對(duì)儲(chǔ)層加熱的。可以避免在注蒸汽時(shí)所發(fā)生的“氣竄”和粘土膨脹等不利問題。電磁波加熱法與周期注蒸汽(蒸汽吞吐)法相比，開采同樣數(shù)量的原油所消耗的能量要少好幾倍，通?？商岣哂途a(chǎn)量1～4倍。該技術(shù)是以電作為加熱的能源，對(duì)環(huán)境不造成污染，在生態(tài)學(xué)上是有益的。該工藝對(duì)地層的滲透率要求不高。1.油藏電磁波加熱技術(shù)（3）電磁加熱技術(shù)類型按電磁波頻率：分為低頻加熱和高頻加熱；按電極排布方式：分為單井加熱與井間加熱；按加熱時(shí)間：分為電預(yù)熱、間歇加熱和連續(xù)加熱；按加熱工藝：分為井底電熱處理、ORS工藝、三板系統(tǒng)加熱及電磁加熱與水平井注氣聯(lián)合作業(yè)等。2.微波加熱技術(shù)（1）波段劃分微波2.微波加熱技術(shù)（2）原理熱效應(yīng)：油層電磁加熱采油技術(shù)主要是利用電磁能，通過將其轉(zhuǎn)化為熱能來加熱油層，從而提高原油采收率。而微波加熱過程，在波場變化時(shí)，偶極子不能完全恢復(fù)到它們的初始位置，說明本身介電常數(shù)的減小和損耗因子的增大，這時(shí)能量將以熱的形式耗散在材料中。這種加熱效率一般在微波段100MHz～10GHz之間力最大，其強(qiáng)度取決于該物質(zhì)的中子、原子、偶極子轉(zhuǎn)向、界面極化等損耗因子值總和的大小。2.微波加熱技術(shù)（2）原理由于油氣儲(chǔ)層是由不同物質(zhì)組成的，孔隙中含有水與油，不同物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)大小相差很大，造成熱脹冷縮不均勻，因此微波加熱有可能使儲(chǔ)層產(chǎn)生許多微裂縫，使低滲透油藏的產(chǎn)量大大增加。非熱效應(yīng)：這是由于微波的頻段是在極化分子、電子、原子固有頻率附近，極易引起強(qiáng)烈的共振，促使長鏈、支鏈分子和雜環(huán)化合物及膠質(zhì)體分裂，或使一些松散結(jié)構(gòu)分離。2.微波加熱技術(shù)（3）工藝1）井內(nèi)鍋爐：對(duì)由地面注入地層的水或水蒸氣加熱2）井下鍋爐：對(duì)地下儲(chǔ)層直接加熱，使地層溫度升高在井周圍的溫度升高到425℃以上時(shí)，用100kw功率，頻率在0.01～2.00GHz甚至到30GHz變化，有效半徑可達(dá)12m。第十一章其它增產(chǎn)技術(shù)

一、高能氣體壓裂二、水力振蕩增產(chǎn)增注技術(shù)三、超聲波、人工地震與電脈沖井底處理技術(shù)四、稠油油藏電磁波和微波加熱增產(chǎn)技術(shù)五、微生物采油技術(shù)1.基本原理利用微生物及其代謝產(chǎn)物來增加石油的產(chǎn)量，這種技術(shù)被稱為微生物提高石油采收率技術(shù)(MEOR)它是將經(jīng)過選擇的微生物注入油層，隨之發(fā)生它們?yōu)樯娑谟筒貎?nèi)增殖產(chǎn)物的激勵(lì)和運(yùn)移作用，這種作用降低油-水-巖石體系的界面張力、改善油層流體的流度比或?qū)е逻x擇性封堵孔隙空間、提高流體驅(qū)替效率，有助于進(jìn)一步增加二次采油后枯竭的油井的產(chǎn)油量。1.基本原理(1)微生物在油層中增殖，形成生物量。特別是產(chǎn)粘液的細(xì)菌，當(dāng)密集成團(tuán)時(shí)，可選擇性或非選擇性地堵塞地層中的孔道，從而改變流動(dòng)方向，擴(kuò)大掃油面積。由于菌體通常粘附在巖石表面，改變巖石表面的潤濕性，從而將巖石上附著的油膜替代下來。(2)能降解烴類的微生物可將高分子的石油烴類降解為低分子的烴類，從而降低石油的粘度和凝點(diǎn)，增加原油的流動(dòng)性。1.基本原理(3)微生物的代謝產(chǎn)物產(chǎn)生氣體，如CO2、CH4、H2等，使油層壓力增加，從而提高產(chǎn)能。CO2、CH4等在一定壓力條件下可以部分溶解在原油中，從而使原油體積膨脹，粘度降低，大大提高采收率。產(chǎn)生的C02氣體可溶解于地層水生成碳酸，使地層巖石酸化，從而使孔隙度增加，提高地層的滲透率。(4)就地發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸和氣體使井筒周圍得到清洗。氣體的作用是從死空間內(nèi)推出原油以及清除堵塞孔隙的渣屑，平均孔隙尺寸得以增大，從而使井筒附近的毛細(xì)管壓力變得有利于原油的流動(dòng)。1.基本原理(5)微生物代謝產(chǎn)物有的可產(chǎn)生表面活性劑，從而降低水一巖石一原油體系的界面張力，提高洗油效率。生物表面活性劑是生物產(chǎn)生的具有表面活性的兩性化合物。與化學(xué)合成活性劑相比，除具有低表面張力、穩(wěn)定乳化液和發(fā)泡等共性外，還具有無毒、能生物降解等特性，有利于環(huán)保。(6)微生物的代謝產(chǎn)物生成的聚合物，可用于驅(qū)油。作用是可增加驅(qū)替液的粘度，從而降低流度比，提高波及系數(shù)，并可選擇性封堵或非選擇性封堵地層。1.基本原理1.基本原理微生物采油方法分類1.吞吐2.微生物驅(qū):利用生物工程生產(chǎn)生物活性劑和生物聚合物，作為化學(xué)驅(qū)注入劑。3.微生物選擇性封堵與解堵（調(diào)剖堵水）4.微生物清蠟5.激活油層微生物2.油層微生物（1）本源細(xì)菌——指油藏內(nèi)部存在的細(xì)菌分類：1）好氧菌：只有氧存在下生命才能繼續(xù)；2）厭氧菌：在無氧條件下存在，其能量從氧化的分子的降解中獲得；3）兼性菌：能存在于有氧或無氧環(huán)境中；4）嗜溫菌：能在45℃以下環(huán)境中生存；5）嗜熱菌：能在45℃以上環(huán)境中生存。2.油層微生物（1）本源細(xì)菌——指油藏內(nèi)部存在的細(xì)菌硫酸鹽還原菌：油層中分布最廣的菌種，也是人們最早研究的利用微生物提高采收率的菌種。硫酸鹽還原菌的主要作用是降低油水的界面張力。缺點(diǎn)：1)對(duì)鋼鐵的腐蝕作用；2)由于這些細(xì)菌產(chǎn)生的H2S在油藏中遇鐵反應(yīng)生成的FeS的膠狀沉淀會(huì)堵塞地層；3)硫酸鹽還原菌的相對(duì)緩慢的代謝活性。2.油層微生物（2）油層條件下細(xì)菌增殖微生物提高采收率取決于所選用的微生物轉(zhuǎn)化某些基質(zhì)的特征能力，微生物是在這些基質(zhì)上進(jìn)行新陳代謝的，某些代謝產(chǎn)物將以有利方向影響原油的運(yùn)移。用于采油的微生物必須能在要采油的油層條件下增殖。這些條件包括氧化一還原電勢、氫離子濃度、壓力、溫度、鹽度、營養(yǎng)物的可利用性，以及不存在阻化劑或毒性因子等。如果油層的這些條件與微生物生長所需的條件不配伍，生物體的繁殖就將受到限制或完全被抑制。這些條件中的每一種都可能對(duì)生物體的繁殖起抑制作用。2.油層微生物（2）油層條件下細(xì)菌增殖氧化一還原電勢：其在地層巖石中的是不高的，因?yàn)橛蛯又胁淮嬖谘?。這樣，就限制了生物體的繁殖。pH值：是在細(xì)菌繁殖的最佳pH值范圍是在7附近的狹窄范圍內(nèi)。油層的pH值為3～7，而且往往是在7附近。它不但能直接影響生長和代謝，而且由于影響毒性物質(zhì)的溶解度而間接影響生長和代謝。最顯著的作用是影響了重金屬的增溶性。如果重金屬的量大大超過營養(yǎng)所需量，則重金屬對(duì)微生物的毒性極大鹽度：它抑制微生物成功地繁殖。除了嗜鹽細(xì)菌能耐受高濃度的鹽溶液之外，一般細(xì)菌只能在低鹽度環(huán)境中繁殖。2.油層微生物（2）油層條件下細(xì)菌增殖溫度：取決于油地層深度，從而使一般嗜溫性微生物提高采收率的應(yīng)用受到限制。壓力：影響細(xì)菌細(xì)胞的重要因素。高壓產(chǎn)生的影響可使生長條件變差和毒性元素濃度加大；且往往改變細(xì)胞的形態(tài)。一般講，壓力對(duì)細(xì)胞代謝活性的影響比溫度的影響要小些。營養(yǎng)物：使生物體能成功地繁殖，其代謝產(chǎn)物應(yīng)對(duì)原油的運(yùn)移有利，且營養(yǎng)物(培養(yǎng)基)價(jià)格較低，以保證細(xì)菌的繁殖和代謝產(chǎn)物的聚集。巖石基質(zhì)：微生物活動(dòng)的場所。2.微生物培養(yǎng)與篩選（1）培養(yǎng)基礎(chǔ)目的：保證微生物的生命活動(dòng)并使其在地層中繁殖。培養(yǎng)過程為菌種的分離，菌種的馴化與改性。微生物營養(yǎng)物：微生物生長所需要的營養(yǎng)元素。這些營養(yǎng)物質(zhì)，少量是以氣態(tài)分子(如H2、N2、CO2)形式提供，大量的是以有機(jī)物或無機(jī)化合物形式提供。根據(jù)這些營養(yǎng)物在微生物細(xì)胞中的生理功能不同，將它們分為能源、碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子和水六種營養(yǎng)要素。2.微生物培養(yǎng)與篩選（1）培養(yǎng)基礎(chǔ)能源：提供微生物生命活動(dòng)的營養(yǎng)物質(zhì)，可分為光能和化學(xué)能兩類。如糖類、脂肪、蛋白質(zhì)以及它們的各種降解物。碳源：凡可被微生物用來構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中碳架來源的營養(yǎng)物。如糖類、醇類、有機(jī)酸、烴類、蛋白質(zhì)。氮源：凡能被微生物用于構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物中氮素來源的營養(yǎng)物。如豆粉、血粉、蠶蛹粉、花生餅粉、玉米漿等；以及常用的無機(jī)氮有各種銨鹽、硝酸鹽。2.微生物培養(yǎng)與篩選（1）培養(yǎng)基礎(chǔ)無機(jī)鹽：為微生物生長提供必需的礦質(zhì)元素。如硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物以及含有鉀、鈉、鈣、鎂等元素的化合物生長因子：是指某些微生物不能用普通的碳源、氮源物質(zhì)進(jìn)行合成，而必須加入少量的生長需求的有機(jī)物質(zhì)。按它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)分成維生素、氨基酸和嘌呤(或嘧啶)堿基三種水：是微生物最基本的營養(yǎng)物。它在微生物細(xì)胞中的含量達(dá)70％～90％。2.微生物培養(yǎng)與篩選（1）培養(yǎng)基培養(yǎng)基：人工配制的適合于微生物生長繁殖和積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)類型：基礎(chǔ)培養(yǎng)基：營養(yǎng)要求相似的微生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)除少數(shù)幾種外，其它大多數(shù)成分相同。加富培養(yǎng)基：指在普通培養(yǎng)基內(nèi)加入額外營養(yǎng)物質(zhì)（如血清、動(dòng)植物組織液或生長因子)的一類營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。常用于培養(yǎng)某種或某類對(duì)營養(yǎng)物要求苛刻的異養(yǎng)微生物。2.微生物培養(yǎng)與篩選（1）培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基：指含有某種代謝產(chǎn)物指示劑的培養(yǎng)基。微生物在這類培養(yǎng)基上生長后分泌的代謝產(chǎn)物與指示劑起反應(yīng)，產(chǎn)生某種明顯的特征性變化。根據(jù)這種變化可將該種微生物與其它微生物區(qū)別開來。選擇性培養(yǎng)基：這是根據(jù)某種(類)微生物的特殊營養(yǎng)要求或?qū)δ撤N物理化學(xué)因子的抗性而設(shè)計(jì)出來的一類培養(yǎng)基。利用這種培養(yǎng)基可將某種(類）微生物從混雜的微生物群體中分離開來。例如以石油作唯一碳源的培養(yǎng)基