注水-采油工程PPT课件

.,1,第五章注水,注水是一项开发措施：提高采收率和采油速度,油藏工程采油工程,注水,基本任务1.注入什么样的水2.如何保证所需的注水量3.如何将水注入到需要的层位,.,2,内容提要第一节水源及水处理第二节吸水能力分析第三节注水指示曲线的分析和应用第四节注水井调剖,第五章注水,.,3,注入水与地层水不配伍注入水与储层岩石矿物不配伍注入条件变化不溶物造成地层堵塞,一、注水中油层伤害原因及机理,第五章注水,直接生成CaCO3、CaSO4或BaSO4、SrSO4等沉淀水中溶解氧引起铁氧化物沉淀水中硫化氢引起硫化亚铁沉淀水中二氧化碳引起CaCO3、BaCO3等沉淀,铁的沉淀机理：,注入水经地面管线到井底，含铁量显著增加。,腐蚀产物主要是氢氧化铁和硫化亚铁。,.,4,油层伤害表现在：,矿化度敏感引起水敏物质的膨胀、分散与运移PH值变化引起的微粒脱落、分散和沉淀注入水与岩石沉淀,第五章注水,注水中油层伤害原因及机理,注入水与地层水不配伍注入水与储层岩石矿物不配伍注入条件变化不溶物造成地层堵塞,.,5,流速影响温度变化影响压力变化影响,第五章注水,注水中油层伤害原因及机理,注入水与地层水不配伍注入水与储层岩石矿物不配伍注入条件变化不溶物造成地层堵塞,外来的机械杂质堵塞地层注水系统中的腐蚀产物各种环境下生长的细菌油及其乳化物,.,6,注水水质的基本要求,控制悬浮固体浓度与粒径控制腐蚀性介质（溶解氧、CO2、H2S）控制含油量控制细菌含量控制水垢的形成,第五章注水,.,7,第一节水源及水处理,二、水源,.,8,三、水质及其要求水质：对注入水质量所规定的指标，包括注入水中的矿物盐、有机质和气体的构成与含量以及水中悬浮物含量与粒度分布等，是储层对外来注入水适应程度的内在要求。（一）注水过程中油层伤害的因素主要原因：注入水与储层性质不配伍或配伍性不好、水质处理及注水工艺不当。注入水与地层水不配伍注入水与储层岩石矿物不配伍对地层的伤害注入条件变化不溶物造成地层堵塞,第一节水源及水处理,.,9,（二）油田生产对注水水质的基本要求注水引起的油层损害主要是堵塞、腐蚀和结垢三大类型。1控制悬浮固体浓度与粒径2控制腐蚀性介质（溶解氧、CO2、H2S）3控制含油量4控制细菌含量硫酸盐还原菌（SRB）铁细菌腐生菌（TGB）5控制水垢的形成,第一节水源及水处理,1.粘土膨胀2.机械杂质3.微粒运移4.细菌堵塞5.反应沉淀物6.原油,1.溶解氧2.CO、CO23.H2S4.细菌,1.无机垢2.有机垢,.,10,（三）注入水水质推荐标准,第一节水源及水处理,.,11,执行SY/T5329-94(碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法)标准应遵循的原则：（1）控制指标优先原则。水质主要控制指标（悬浮固体含量、悬浮物颗粒直径、含油量、平均腐蚀率、点腐蚀、SRB、铁细菌、TGB）首先应达到要求。在主要控制指标已达到注水要求的前提下，若注水又较顺利，可以不考虑辅助性指标（溶解氧；侵蚀性CO2；H2S；pH值；总铁含量），否则应查其原因，并进一步检测辅助性指标。,第一节水源及水处理,.,12,（2）标准分级原则。三类油层指标各自分级，先严后松，逐级放宽。新投入注水开发的油藏或新建注水站应执行一级标准（A1、B1、C1），而建站时间较长或实际水处理能力已超过原设计能力或高含水期可执行二级标准（A2、B2、C2），甚至三级标准。（3）具体油田标准原则。各油田应借鉴而不是照搬行业标准，应根据油层的具体特性和生产实际情况，科学制定切合实际的水质标准，各油田的水质标准是不完全一致的。,第一节水源及水处理,.,13,四、注入水处理技术（一）常用水处理措施1.沉淀主要是除去机械杂质（固体颗粒）。在沉淀池（罐）内依靠重力沉淀。,迂回挡板：增加沉降时间聚凝剂：加速沉淀,常用硫酸铝,第一节水源及水处理,.,14,2.过滤除去少量很细的悬浮物和细菌(除铁)，过滤设备常用过滤池或过滤器。,重力式滤池压力式滤罐（常用）,过滤池,第一节水源及水处理,原水通过高位进水分配槽由进水管经挡板进入滤料层，过滤后的水由连通渠进入水箱并从出水管排出净化水。当滤层截留物多，阻力变大时，水由虹吸上升管上升，当水位达到虹吸辅助管口时，水便从此管中急剧下落，并将虹吸管内的空气抽走，使管内形成真空，虹吸上升管中水位继续上升。此时虹吸下降管将水封井中的水也吸上至一定高度，当虹吸上升管中水与虹吸下降管中上升的水相汇合时，虹吸即形成，水流便冲出管口流入水封井排出，反冲洗即开始。因为虹吸流量为进水流量的6倍，一旦虹吸形成，进水管来的水立即被带入虹吸管，水箱中水也立即通过连通渠沿着过滤相反的方向，自下而上地经过滤池，自动进行冲洗。冲洗水经虹吸上升管流到水封井中排出。当水箱中水位降到虹吸破坏斗缘口以下时，虹吸破坏管即将斗中水吸光，管口露出水面，空气便大量由破坏管进入虹吸管，破坏虹吸，反冲洗即停止，过滤又重新开始。重力式无阀滤池-过滤过程.swf,重力无阀滤池是利用水力学原理，通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动运行的滤池,.,15,杂质含量小于2mg/L合格,压力式滤罐,滤池完全密封，水在一定压力下通过滤池。,过滤速度：指在单位时间内，从单位面积滤池通过的水量，m/h。慢速滤池：滤速为0.10.3m/h。快速滤池：滤速在15m/h以上。,石英砂、大理石屑、无烟煤屑、硅藻土，悬浮杂志、聚凝物、细菌拦阻在滤料层表面,.,16,3.杀菌为防止水中藻类、铁菌或硫酸还原菌堵塞油层和腐蚀管柱。常用的杀菌剂有氯或其它化合物。一般选用两种以上杀菌剂，以免细菌产生抗药性。5.曝晒水源中含有过饱和碳酸盐（如重碳酸钙、重碳酸镁和重碳酸亚铁等）时，注入地层后由于温度升高可能产生碳酸盐沉淀而堵塞油层。因此需预先进行曝晒处理将碳酸盐沉淀下来使水质稳定。此法常在露天的沉淀池中进行。,第一节水源及水处理,.,17,4.脱氧地面水中总是溶有一定量的氧，有的水源还含有碳酸气和硫化氢气体。氧是造成注水系统腐蚀的最主要最直接的因素。（1）化学除氧：最常用的是亚硫酸钠。（2）气提脱氧（天然气逆流冲刷）（3）真空脱氧,气提脱氧和真空脱氧都属于物理法脱氧，达不到最终的含氧指标时，应采用化学除氧或其它措施来弥补。,第一节水源及水处理,.,18,真空脱氧,气提脱氧,.,19,6.除油采出水中含有少量滴状的悬浮油（100200mg/L），且这些油粒的直径很小（浮油粒度中值100m、分散油粒度中值10100m、乳化油粒度中值Qd，向上取反之向下取。确定需要调整的水嘴直径d。,带有水嘴的注水井的配水嘴大小调配，实际工作中也可根据经验关系式进行调换。,.,59,第四节注水井调剖,油层的非均质吸水剖面不均匀常常8090%的注入水量被厚度不大的高渗透层所吸收，且常常随时间推移而加剧。,为了调整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系数，改善水驱效果，向地层中的高渗透层注入化学药剂，药剂凝固或膨胀后，降低油层的渗透率，迫使注入水增加对低含水部位的驱油作用，这种工艺措施称为（注）水井调剖。,.,60,高渗透层的封堵，可迫使注入水进入中低渗透层，提高了注入水的波及系数，也即提高了原油的采收率。,高渗透层的存在，必然使注入水首先沿着它突入油井，减小了注入水的波及系数，降低了原油采收率。,注水井调剖的重要性在于它能提高原油采收率。,.,61,一、调剖方法,水井调剖封堵高渗透层可使用单液法或双液法。,1.单液法,向油层注入一种液体，液体进入油层后，依靠自身发生反应，随后变成的物质可封堵高渗透层，降低渗透率，实现堵水。,单液法常用堵剂：石灰乳硅酸溶胶铬冻胶硫酸水包稠油,第四节注水井调剖,.,62,2.双液法,向油层注入由隔离液隔开的两种可反应（或作用）的液体。当将这两种液体向油层内部推至一定距离后，隔离液变薄至不起隔离作用时，两种液体就会发生反应（或作用），产生封堵地层的物质。由于高渗透层吸入更多堵剂，故封堵主要发生在高渗透层，达到调剖的目的。,双液法常用堵剂：沉淀型堵剂凝胶型堵剂冻胶型堵剂胶体分散体型堵剂,第四节注水井调剖,注水,注水,.,63,二、示踪剂检测,示踪剂：能随流体运动，易溶且