浅析影响平稳注水的因素及对策

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【摘要】随着石油等资源占国家利用资源的比重越来越大,如何能更有效的对石油资源进行高产开采是人们普遍关心的一个话题。研究表明油井注水可以提高开采油藏的速度和采收率,本文研究平稳注水的机理,分析了注水的影响因素及其解决措施。阐明平稳注水的发展现状及其应用。
  
【关键词】石油资源 高产开采 油井注水 平稳注水
  
1 平稳注水的机理
  
注水是通过注水井把水注入油层,补充或提高油层压力。油田开发中一种比较重要的开采方式是注水驱油。随着对油田开采量的增加,油藏自被投入开发后产油能力就逐渐下降,地下原油会粘度增加,大量脱气,有可能会造成停止产油,地下剩余的死油不容易开采。为了稳定或提高油层压力,弥补油藏被开采出后的亏空对以后开采石油造成的影响,获得高采收率使油田实现稳产高产,我们需要对油田实行注水的方法来增产。平稳注水有助于平面上注水主流线的油层的开采,有助于与水井相连通储层潜力的发挥。
  
注水方式指注水井在油藏所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系,分为以下几种注水方式:
  
(1)边缘注水,分为缘外注水、缘上注水和边内注水三种;
  
(2)切割注水;
  
(3)面积注水,分为五点法注水,七点法注水,歪七点法注水,四点法注水及九点法注水等多种注水方法。边缘注水是指按一定的方式布置注水井在油田边界线上或油水过渡带内进行注水开发。切割注水:又称行列式切割注水、内部切割注水、行列注水。行列式切割注水是将油藏用行列布置的注水井切割成一个独立的注水开发单元。每个切割区通常由两排注水井夹三排或五排生产井组成。切割距是两排注水井间的距离,井距为井排内井与井之间的距离。行列式切割注水在油藏注水开发中用于分布连续稳定、连通性好、形态较规则的油层。确定合理的切割距、排数、排距和井距依据油藏地质条件、开发指标及经济效果分析。面积注水是将油藏切割成许多小块状开发单元按一定几何形状和密度均匀分布的注水井及采油井井网,进行注水采油。这种注水方式适用于渗透性差、储层分布不稳定、油藏构造复杂的油藏注水开发。面积注水依据注水井、采油井等不同的分布形状分为三点法、四点法、五点法、七点法、九点法、反九点法、七点法、斜五点法、斜七点法等。
  
2 影响平稳注水的因素
  
2.1 与注水井管理操作及注水井井下作业等有关的因素
  
主要包括:因采取不恰当的措施在酸化、洗井等作业过程中容易造成注水层堵塞,在进行油藏开采作业时压井液对注水层容易造成堵塞。
  
2.2 与水质有关的因素
  
主要包括:
  
(1)在油层内可能产生沉淀的不稳定盐类混入注水水中。在注水过程中由于温度和压力的变化,所溶解的重碳酸盐可能在油层中生成碳酸盐沉淀,容易造成储层孔道的堵塞,使储层的吸水能力降低。
  
(2)设备和管线的腐蚀产物(氢氧化铁及硫化亚铁等)造成的堵塞,以及水在管线内产生垢造成的堵塞。
  
(3)注入水中所含的细小泥砂等杂质对油层造成堵塞。
  
(4)注入水中所含的某些微生物不仅自身会对油层造成堵塞,其代谢产物也会产生堵塞现象。
  
2.3 油层中含有的粘土矿物遇到水后会发生膨胀,造成细菌堵塞
  
2.4 注水井区地层压力上升,使注水压差减小,导致注水量下降
  
3 提高平稳注水能力的措施
  
在实际注水过程中我们应采取以预防为主的措施,减小导致油层堵塞的可能性。导致吸水能力下降的主要原因是注水系统管理不完善或者是水质比较差。我们要采取以下措施增强注水能力:
  
3.1 我们应当定期取水样进行化验分析
  
加强对注水井的日常管理,一旦分析水质不合格的情况就立即采取补救措施,定期对地面管线进行冲洗,平稳注水以免破坏油层结构,避免污染水质和堵塞地层的污染物产生。 必须保证水质符合要求,避免由于水质不合格所引起的各种堵塞现象。
  
3.2 压裂增注
  
改善油层吸水能力的常用方法是压裂,分为普通压裂和分层压裂两种方法。吸水指数低,注水压力高的低渗地层和污染严重的地层适合用普通压裂,对于目的层要用封隔器卡开。可采用分层压裂的方法对油层较厚,层内岩性差异大或多油层面差异大的地层改善层间吸水矛盾,。
  
3.3 酸化增注
  
酸化能显著改善注井吸水能力。酸化一方面可解除井底堵塞物,另一方面可提高中低渗透层的绝对渗透率。
  
3.4 粘土防膨
  
粘土防膨剂主要包括:
  
(1)离子型表面活性剂,如聚季胺。此类药剂成本低,有效期长,容易施工。粘土矿物成分和储层岩石有一定的差异,没有一种固定的现成防膨剂用于各类油层,必须经过精心的室内筛选才能取得理想的防膨效果。
  
(2)无机盐类,如KCl,NH4Cl等。此类药剂有效期短,但是能防止不膨型粘土的分散、运移及膨胀型粘土的膨胀。
  
(3)无机物表面活性剂,如铁盐类。这种药剂要求的施工条件比较严格,成本相对较高,有效期比较短。
  
4 平稳注水的应用
  
大部分油田注水都以油田采出水为主,油田注入水可提高采油率。各油田在注水开发中都存在不同程度的注水不够问题。高渗透油藏欠注层较多,层间差异较大,导致吸水能力差异较大,有效注水程度低。低渗透注水能力更差。现在油田设备老化、水处理工艺落后,水处理效果差,注入水质量差,合格率低,油田注水十分困难。各油田的开采程度、应用规模不尽相同。大庆油田把仿真模拟技术和泵站水量优化调度技术应用在多站离心泵大型管网系统上;中原油田为了使后置注水泵高效运行,开发了前置增压泵与后置注水泵的泵控泵技术,同时开发了注水系统泵和电机运行的诊断专家系统;江汉油田对注水管网实行经济运行分析;新疆油田公司采用计算管网注水压差的方法设计,运用风压注水技术提高管网效率。
  
5 结语
  
综上所述,油田平稳注水应用于各大油田中,我国国内油田的注水效率较低,其中一个比较复杂的问题就是要实现技术先进、经济合理、高效率的注水系统,为保证油田稳产,必须保证足够的注水量,提高污水处理工艺水平。改善注入水水质对提高油田注水效率对实现油田稳产增产有重要的意义。
  
参考文献
  
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[4] 段孔祥,张来斌,王朝晖,李国柱.油田注水设备技术现状及发展方向[J].石油机械,2005,33(10):68-71
  
[5] 林木.提高注水系统效率的理论与方法研究[D].中国石油大学,2008
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