采油工程注水工艺介绍PPT.pptx

采油工程 原理与设计结课小结,姓名：江楠 班级：采油61004 班内序号：08 学号：201062170,注水工艺,注水是通过注水井向油层注水补充能量，保持地层压力，它是目前提高采油速度和采收率方面应用得最广泛的一项技术措施。在我国大部分采用早期注水。 主要内容包括： 1.水质； 2.水处理措施； 3.分层注水工艺； 4.聚合物注入工艺。,主要水源,水质的基本要求,对油田注入水，除要求水量稳定、取水方便和经济合理外，还必须符合以下要求： 1) 水质稳定与油层水相混不产生沉淀； 2) 水注入地层后不使粘土产生水化膨胀或产生混浊； 3) 不得携带大量悬浮物，以防注水井渗滤端面堵塞； 4) 对注水设施腐蚀性小； 5) 当一种水源量不足，需要第二种水源时，应首先进行室内实验，证实两种水的配合性好，对油层无伤害。,常用水处理措施,1. 沉淀 沉淀是让水在沉淀池或罐内停留一定时间，使其所含悬浮固体颗粒靠重力沉降下来，对于细小的悬浮固体颗粒，常需要足够的时间才能沉淀下来。 在水中加入聚(絮、混)凝剂，通过中和表面电性而使水中固体悬浮物聚集，加速沉淀。,2. 过滤,按工作压力滤罐又可分为重力式、压力式滤罐。 重力式滤罐：滤罐的水面与大气相连通，利用进出口水位差过滤的； 压力式滤罐：压力式滤罐滤罐完全密封，水在一定压力下通过滤罐。 滤罐的工作强度：指在单位时间内从单位面积滤罐通过的水量(过滤速度) 。,过滤是用容器(过滤设备)除去水中悬浮物和其它杂质的工艺过程。 过滤罐(或池、器)自上而下装有滤料，支撑介质等。滤料一般为石英砂、大理石、无烟煤屑及硅藻土等，支撑介质常用砾石。水自上而下经过滤层、支撑层，而后从罐底部排出清水。 按过滤速度滤罐可分为 慢速和快速2种。 慢速滤罐一般在0.10.3 m/h； 快速滤罐可达15 m/h。,4. 脱氧 地面水源与空气接触常溶有一定量的氧，有的水源水中还含有碳酸气和硫化氢气体，这些气体对金属和混凝土均有腐蚀性，因此注水前要用物理法或化学法除去注入水中所溶解的o2 、co2 、h2s等气体。,3. 杀菌 地面水中多含有藻类、铁菌或硫酸盐还原菌和其它微生物等，注水时需将这些微生物除掉以防止堵塞地层和腐蚀管柱。 油田常用的杀菌剂有甲醛、氯气、次氯酸盐类、季胺盐类液体药剂、过氧乙酸、戊二醛等。一般交替使用两种以上的杀菌剂，以防细菌产生抗药性。 hcio hci+o,5.暴晒,当水源水含有大量的过饱和碳酸盐，如重碳酸钙和重碳酸镁钙及重碳酸亚铁等，因其化学性质都不稳定，注入地层后因温度升高可能产生碳酸盐沉淀而堵塞孔道。因此，在注入地层前用曝晒法使其沉淀除去。 此法常在露天的沉淀池中进行。,注水中的保护油层技术,一、注水中油层损害因素分析 （1）地层岩石和流体本身特性具有潜在的损害因素 ; （2）注入水水质不合格 , 即注入水与岩石或流体不配伍 ; （3）不合理的工作制度, 例如注水强度过大、地面水质保证体系不完备等。 因此, 保护技术要从以上三方面入手。其中, 控制注入水水质和使用合理的工作制度是保护技术中可人为控制的因素。,（一）注入水水质 不合格的注入水水质包括两个含义 , 一是指注入水与地层的岩石不配伍 ; 二是指注入水与地层的流体不配伍。 1. 注入水与地层岩石不配伍 1) 水敏损害 粘土矿物的类型及含量、 注入水的矿化度大小及矿化度梯度、注入水中阳离子的成分 。 2) 机杂（不同粒径的固相微粒或悬浮物）堵塞 机杂的浓度、粒径中值与地层孔喉的匹配性。,3) 注入水造成岩石表面润湿性反转 水润湿地层油润湿地层, 一般可使油相的渗透率降低 15%-85%, 平均为40%。,2. 注入水与地层流体不配伍 1) 结垢 离子浓度、 ph 值、总含盐量、溶解度、温度、压 力、接触时间和搅动程度对结垢都会产生影响。,2) 注入水与地层原油生成乳状液,乳化油滴损害的主要形式 乳化油滴堵塞孔喉通道 吸附（粘土和液珠均带电荷）在孔壁的某些部位，减少有效孔隙直径 ，降低了地层的渗透率。,3) 注入水引起的细菌损害,（1）当注入水中携带有细菌时 , 细菌随着注入水进入地层。若条件适宜 , 细菌就会生长、 繁殖、生成菌落和粘液堵塞地层。 （2）细菌引起的腐蚀产物也可能导致地层损害。 4) 注入水中的溶解气引起的损害 当注入水中含有过量的氧气、二氧化碳和硫化氢时 , 都会使注水设备、管线产生严重的腐蚀, 腐蚀产物还会堵塞地层孔喉 , 降低地层渗透率。,（二）不合理的工作制度造成的损害,（1） 注水强度过大引起的速敏损害 （2） 其他不当操作引起的损害 作业时, 因压井液浸入注水层段而造成的损害, 及快速放喷降压造成的损害。 注水井酸化措施不当, 破坏了岩石骨架结构或生成沉淀物, 造成地层的二次损害。 未按规定程序洗井、井筒不清洁, 从而使井筒中的污物随注入水浸入地层造成的堵塞。,二、注水中的保护油层技术 1、 确定注入水水质,一般注入水满足以下要求 : (1) 机杂含量及其粒径不堵塞喉道; (2) 注入水中的溶解气、细菌等造成的腐蚀产物、沉淀不造成油层堵塞； (3) 与油层水、油层的岩石和原油相配伍。,2.合理工作制度的确定 （1）注水强度的计算：根据临界流速确定。 （2） 注入压力的确定：低于地层的破裂压力。 3. 正确选用各类处理剂 (1) 选用的每种处理剂与地层岩石和地层流体的相溶; (2) 严格控制处理剂相互之间的化学反应, 防止生成新的化学沉淀损害地层。,(二)气液混合物在垂直管中的流动结构变化 流动型态（流动结构、流型）： 流动过程中油、气的分布状态。 影响流型的因素： 气液体积比、流速、气液界面性质等。 纯液流 当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中，产液呈单相液流。,泡流 井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。 滑脱现象： 混合流体流动过程中，由于流体间的密度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。 如：油气滑脱、气液滑脱、油水滑脱等。 特点：气体是分散相，液体是连续相； 气体主要影响混合物密度，对摩擦阻力影响不大； 滑脱现象比较严重。,段塞流 当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，井筒内将形成一段液一段气的结构。 特点：气体呈分散相，液体呈连续相； 一段气一段液交替出现； 气体膨胀能得到较好的利用； 滑脱损失变小； 摩擦损失变大。,环流 油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构。 特点：气液两相都是连续相； 气体举油作用主要是靠摩擦携带； 摩擦损失变大。,雾流 气体的体积流量增加到足够大时，油管中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，绝大部分油以小油滴分散在气流中。 特点：气体是连续相，液体是分散相； 气体以很高的速度携带液滴喷出井口； 气、液之间的相对运动速度很小； 气相是整