⑴ 沙漠内发现35亿吨石油,够人类使用100年,为何无人敢开采
沙漠内发现35亿吨石油不可能够人类使用一百年,几年就会被消耗完,另外并不是没有人敢开采,这个说法是错误的。其实三十五亿吨的石油差不多是我国六年的用量,所以对于可供人类一百年这个说法简直就是在胡扯,而没有去开采并不意味着没人敢去开采,或许是战略储备之类的原因。
不过石油一直都是一个非常宝贵的资源,对于全世界来说,石油都是不够用的。而之所以没有去开采一些地方的石油,或许是因为油田的地质环境不明或者是贫油田没有值得开采的价值,还有一种情况就是技术不高,还无法开采。
⑵ 报废石油井改造技术
1.改造机理
在我国主要沉积盆地有数量极多的报废石油井,从开发油气资源角度看这些井是报废的,但从开发地热资源角度看则会有新的经济价值,为此,在报废石油井改造为地热井中引进了石油射孔技术。射孔后的涌水机理是射孔弹穿透套管,进入地层成孔道后,整个孔道的内壁成为渗水断面,地下水以紊流的形式涌出。但在孔道形成中,对孔道周边地层的渗透率也有重大影响,主要是烧结压实致使孔隙率大大降低。据R·J·Sanucier砂岩靶射孔试验,在孔眼周围大约12.70mm的破碎压实带以内其渗透率约为原始渗透率的10%。这说明整个孔道内表面的渗透性大大降低,所以必须寻找赋水性好、岩石颗粒粗、渗透率大的热储层。
图4-3 天津地区孔隙型地热回灌井井身结构
a—明化镇组一开大口径管外填砾井身结构;b—明化镇组二开双层过滤器井身结构;c—馆陶组二开单层过滤器井身结构
2.影响因素
影响射孔效果的首要因素是目的层储层特性及水文地质特征,包括岩性、颗粒大小、分选排列、磨圆度、胶结程度以及孔隙度、渗透性等。天津地区馆陶组砂岩层比较发育,砂岩层占总厚度的40%~60%;砂岩单层厚度大,一般10~20m,累计厚度80~120m,渗透率一般为(500~1200)×10-3μm2。由于馆陶组成岩性普遍好于明化镇组,又加之射孔弹对孔道的烧结作用,解决了地层出砂难题。天津地区对T38,T38-1,T38-2报废石油井进行射孔改造,效果较好,而且地热尾水回灌率达90%以上。通过华北地区其他十余口井的射孔改造结果对比可知,选取馆陶组的有利层段射孔,成功率是很高的。
影响射孔效果的其次因素是射孔参数的优化配合。包括天津在内的华北地区通常选用89枪89弹或者127枪127弹,枪长在2m、3m或4m之间,密度16~20孔/m,孔径12mm,射孔方式螺旋排列。由于单射过水断面小,往往在储层发育条件好的井段进行两次以上复射,以增大过水断面,减少出水阻力。
3.主要改造技术
射孔技术是一项比较成熟的技术,但引用到报废石油井中改造开发地热井才仅仅是开始。其主要改造技术有①通井换浆;②制作人工井底;③磁性定位及声幅测井,以确定水泥胶结、水泥返高及检查每根套管下深;④为保证泵室长度,将原采油小直径套管割断取出;⑤新的套管重叠部位进行水泥封固;⑥射孔;⑦探砂面冲砂;⑧洗井、抽水。一般情况下射孔后不必再下入过滤器,可适当留长沉淀空间。石油井改造地热井井身结构示意图如图4-4所示。
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⑷ 海上油管输送射孔与钻井中途测试技术
一、海上油管输送射孔技术
最早的采油方式是裸眼采油或筛管采油,随着固井工艺的产生,发展了射孔采油方式。1932年美国LENEWELLS公司开始子弹式射孔,1946年WELEX公司开始使用聚能射孔弹射孔,1949年麦克洛夫公司开始搞油管输送射孔(TCP),但由于技术上的欠缺而没有发展起来,1953年EXXON和斯伦贝谢尔公司开始搞过油管射孔,1970年VANN公司正式将TCP用于生产。
目前世界一流的射孔公司有Compac、Halliburton、Owen、Goex、Baker、Schlumberger等公司。这些公司的射孔器材共同的特点是:产品系列化程度高、加工精度高、检测手段完备、检测数据准确齐全、技术更新快、向高密度多方位高技术发展、低岩屑污染小。
国内在1958年以前使用苏联的枪身射孔器,20世纪60年代初开始用磁性定位器测套管接箍进行定位射孔,70年代广泛开展使用了过油管射孔,80年代中期开始引进油管输送射孔TCP技术,1988年以后逐渐在各油田推广使用。
随着海上勘探成果不断扩大,海洋石油勘探开发工作的重点将进一步由勘探向开发转移,油田开发井将逐年增加。然而,海上准备开发的油田大多属于边际油田,若在开发中采用进口器材进行作业,则有很多边际油田因成本高而无法进行开发。为满足海上油气田勘探开发井作业中所需的新型系列射孔器材,用国产射孔器材全面替代进口产品,降低开发成本,填补套管高密度射孔在国内的空白,推进我国海洋石油勘探开发进程,研制新型射孔器材成为当务之急。我国射孔器材产品尽管在小口径、低密度上取得了较大的成就,但与国际相比总体水平仍然较低,加工精度也较差,加之产品系列不配套、检测手段不完善,无法完全满足海上作业的需要。
为使海洋石油勘探开发进一步降低成本,加快射孔器材的国产化进程,中国海油开发研制了油管传送射孔(TCP)——HY114、HY159射孔抢,并将这一具有自主知识产权的实用新型专利设计产品尽快地应用于生产。
(一)海上射孔
1.射孔
利用火攻器材或其他能源的能量射开套管、水泥环和地层,沟通油气流通道的井下作业叫做射孔。
在勘探开发过程中射孔是一项不可缺少的重要手段。经钻井、录井和测井发现了油气层之后,就要下套管、固井,然后必须射孔,进行试油,以确定该油层有无开采价值。对于开发生产井,进行完井作业、射孔,而后才能进行下生产管柱、下泵、防砂等其他采油、注水等作业。油气田在开发过程中,若进行开发方案的调整,往往需进行补孔,以保持油气田的产量。
随着射孔技术采油技术的发展和我国各大油田二三十年来在勘探开发工作中的经验积累,逐步提高了对射孔技术重要性的认识,对射孔作业越来越予以重视,因而近年来我国射孔技术有了飞速的发展,取得了很大的成绩。
2.射孔方式
目前国内外广泛被采用的射孔方式主要有3类:①电缆输送射孔;②过油管射孔;③油管输送射孔(TCP)。
这3类射孔都属于炸药聚能射孔,即利用制成倒锥形的高能炸药在爆炸时产生的聚焦高能射流来射开套管和地层的工艺。
最近水力射孔在穿透深度上有新的突破,但还没有广泛地推广使用。
3.射孔工艺
射孔工艺有正压射孔和负压射孔两种,根据现场不同的井筒条件、地层条件以及完井工艺要求选择不同的射孔工艺。
a.正压射孔:为了顺利地采出地层里的油气,钻井之后必须下套管并固水泥于套管与地层之间,然后射开油气层井段的套管和水泥环,沟通油气流通道。因而在射孔之前,地层和套管里边是两个不同的压力系统。如果套管中的液柱压力大于地层压力,射孔后井液会压向地层,加上射孔的压实作用和杵堵,就构成了对地层的“二次污染”,这叫正压射孔。
b.负压射孔:射孔时套管里液柱压力小于地层压力,射开以后地层中的油、气流向井筒,能将射孔产生的碎屑冲出来,井液也不会进入地层。这叫负压射孔。负压射孔能产生回流清洗孔眼,消除二次污染,因而能大大提高油气井的产能。负压射孔是最好的射孔方式,但要实现负压射孔,电缆输送方式是不行的。过油管射孔只是在第一枪才可以构成负压,第二枪及以后均为等压射孔。而由于井口防喷装置长度的限制,过油管射孔每次下井的枪长度有限,只射一枪的井很少,所以过油管射孔不能满足负压射孔的要求。只有油管输送射孔(TCP)才能满足负压射孔的各种要求。
(二)海上油管输送射孔仪
油管输送射孔(简称TCP)是用油管或钻杆将射孔器材输送到井下进行射孔的。它与电缆输送射孔相同的地方是同样用雷管、导爆索、传爆管和射孔弹4种火工器材,同样适应于各种套管的射孔枪。
1.油管输送射孔特点
与电缆输送射孔不同的地方只是输送和引爆方式不同,其特点是:
输送能力强,能一次射开几百米油气层,作业效率高;
使用大直径、高孔密射孔枪和大药量射孔弹,能满足高穿深、大孔径的射孔要求;
按设计要求构成大的负压差,射孔时能充分清洗孔眼,消除二次污染;
达到高的产率比,提高单井产量;
在射孔后立即投产,快速受益;
在引爆前安装好井口和井下安全接头等控制设施,确保安全;
与DST测试联合作业求准地层的产能;
使用范围广:适合于大斜度井、水平井、高压油气井、腐蚀性井液井、砾石充填井、双油管采油井、泵抽井等。
2.油管输送射孔管柱结构
图7-78打开取样筒
(二)地层测试器研究
研究一套井下泵抽式流体取样测试器及其解释系统,通过其泵抽系统能够取得地层流体真样,通过压力测试曲线计算油气层的渗透性、压力分布、产能等参数,部分替代中途试油技术。主要研究内容包括以下5个方面。
1.仿真实验模型及数值模拟
仿真模型采用三维圆柱体或球体结构,模拟复杂的井眼及地层条件。通过模拟仿真实验来研究在不同地层压力、不同流体饱和度、不同渗透率、不同泥饼厚度以及不同排液速度等条件下,仪器的响应特性,从而建立地层特性与仪器数值响应关系。针对渤海大油田不同的储层条件,建立具有对不同地层压力和流体进行采样的模型,取得一系列的实验数据。重点考虑:①地层浅和弱胶结疏松砂岩对仪器及解释模型的特殊要求;②稠油开采条件下的趋肤效应和存储效应;③油井出砂情况下对模型的影响。
兼顾陆上各类油气田的储层特性,进行针对性模拟。研究带有管线存储和表皮效应的各向异性非稳态渗流模型;研究双探针各向异性解析解;研究谐波压力和脉冲的相位延迟渗流模型;研究双探针有限元模拟方法。
2.液压动力系统结构设计与制造
钻井中途油气层测试技术的井下仪器包括电子线路、液压动力系统、PACKER(座封液压探头)系统、泵抽系统、流体特性实时识别系统、反向注入模块、PVT(Pressure,Volume,Tem-perature)取样筒、大取样控制模块等。这些模块的设计除了满足工程上的要求外,受特定工作环境所限,需要考虑高温、高压等恶劣井况条件的要求。由于这些系统都是非常精密的机械装置,故在本仪器的机械设计与制造工艺方面有着相当大的难度。具体是液压源的体积、功率、温度设计;液路及液压阀门系统设计;双探测器对三维动态流体模型影响下的间距设计;研究复杂地层条件下高压流体排出泵的设计制作;不同流体、不同地层压力条件下的流体反向注入技术;流体自动识别技术;取样控制及其样品保存技术研究。
3.电子控制与数据传输模块的设计与制造
井下电子线路部分主要具有两个功能,一是接收地面发来的指令并进行译码,以控制井下仪器各种机械动作和监测仪器各种状态;二是进行数据采集与数据转换,并将数据传输到地面进行处理。具体是MPU(Micro Processor Unit)微处理器控制电路;继电器控制电路;各种传感器信号处理电路;数据采集处理与传输。
4.地面支持系统
包括地面面板和系统软件,油气层特性测井仪的所有井下功能都由地面系统控制。包括测试数据的记录、不同测试参数的地面调整(如测压采样点的确定,预测体积、泵排速度、压力降的选择等)、井下工况及采样流体性质的判断。它的泵抽系统能对流过仪器或被抽进采样筒的液体进行同步监测和计算其特性参数。这些功能的实现都需要地面软件的支持。
5.测试制度设计、资料解释模型研究与解释软件开发
a.不同油气藏测试工作制度设计方法。对稠油、低渗透、油气水多相等复杂条件,研究测试时间短、流速低、排出量小的合理测试工作制度,泵排的时间控制,多探针垂向干扰测试设计。
b.低速、短时压力资料的定量解释和解释新模型开发。球形和圆柱形压力降和压力恢复叠加分析,考虑管线井储和表皮效应的典型曲线分析,流动期识别和流动模型,多层模型、复合模型、多相流模型,垂向干扰模型、反向注入模型,油藏边界分析模型。
c.与三维地震、钻井、录井、油藏工程等多学科综合评价研究油气藏方法。确定合适钻井液,完井设计,油藏开发建议,研究部分代替DST(Drill Stem Test)的短时间测试产能预测技术。
d.资料解释软件系统。
上述研究的关键技术包括三维仿真模型研究与数值模拟计算;高温高压微型液压动力系统;双PACKER系统;光谱流体识别技术;流体采样与样品保存技术;井下实时自控系统;地面测量与控制系统;复杂油藏的资料解释方法;反向流体注入技术。
地层测试技术研制成功将在油气勘探中解决重大疑难地质问题:重复抽样和重复测试,使压力测量更为准确;利用泵抽技术将泥浆滤液排出,获取原状地层流体样品;双封隔器技术,保证在任何岩层中取得地层流体样品,解决单封隔器在稠油粉砂岩中取样堵塞等问题;将逐步替代试油技术,成为地层评价的重要工具,并为降低成本提供有利工具。另外,鉴于目前国内尚无较好的油气裸眼井分层测试技术可以利用,可以作为开展海洋或陆上石油勘探井和开发井分层动态测试及取样测试,不失为一项极好的分层动态直接测量技术。海洋与陆上每口油气井都需要进行这项地层动态取样测试。凭借其测取的前所未有的、十分完备的油藏分层动态资料,就可以确切地、完美地认识油层及各个分层,并将其测试结果用于油气勘探、油田开发、采油工程的各个方面,有利于高质量高速度高效率地进行油气勘探及油气田开发。再就是,储层特性测井仪器将具有自主知识产权,拥有国内外市场竞争的法律地位,可以冲破种种限制,对国外提供这种测井技术服务,从而获得较好的经济效益。
⑸ 石油开采用的射孔弹的模样是什么样的
作为一名老石油,我可以负责任的告诉你,射孔弹跟普通子弹是一样一样的,原先都是用ak-47射的,威力大,穿透深度也大,过油层套管后穿透深度可以达到50厘米,但ak-47尺寸太大,不方便,后来改用台64式的了,虽然穿透深度浅一点,但操作方便,孔密大,每次入井带弹量也大。仅供参考,不谢!