油田注水工艺及管理

,油田注水工艺及管理,Internet,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,第五部分油田注水常用仪器仪表,Internet,一、油田注水工艺技术指标,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,1、配注合格率配注合格率是指注入水量与地质配注相比较，注入地层水量合格井数与注水井开井总井数之比。,计算公式,公式说明,单井月平均注水量不超过配注量的5，不低于配注量的10的注水井算合格井。月内调配注的井，以生产时间较长的工作制度计算配注合格率，如果两种工作制度生产时间差不多，以最后一次工作制度计算配注合格率。,一、油田注水工艺技术指标,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,2、分层配注合格率分层配注合格率是指分层注水井注入水量与地质配注相比较，注入地层水量达到地质配注要求的层段数与油田分注井实际注水总层段数之比。,计算公式,公式说明,分层段的注水量不超过层配注量的10的层段为合格层段。分注井每个季度进行一次调配注，月内调配注的井，以生产时间较长的工作制度计算配注合格率，如果两种工作制度生产时间差不多，以最后一次工作制度计算配注合格率。,一、油田注水工艺技术指标,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,3、注水系统单耗注水系统单耗是指每向地层注入一方水的耗电量。,计算公式,一、油田注水工艺技术指标,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,4、注水系统效率注水系统效率是指注水系统电机效率、注水泵运行效率与注水管网平均运行效率之积。,计算公式,注=123,式中：,1拖动注水泵的电动机平均运行效率（）；2注水泵平均运行效率（）；3注水管网平均运行效率（）。,一、油田注水工艺技术指标,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,第一部分油田注水地面工艺流程,二、注水井分层注水工艺,1、油套分注工艺技术优点：操作简单、施工容易缺点：一是只能分注两层，且井下封隔器失效后地面不易判断；二是如果注入水质易结垢很可能导致下次起钻卡钻，必须动管柱洗井；三是由于套管环空注水是一个动态的注入过程，对套管的损伤大。,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,2、双管分注工艺技术优点：可以实施两层分注、易调配控制水量。缺点：一是只能分两个层段注水,如果超过了两个层段,则无法进行分层注水；二是注水井无法进行每月一次的维护性洗井管理,井筒内的垢、铁锈、杂质等脏物无法冲洗出来,容易造成脏物堵塞油层,对于结垢严重者,易发生井内工具及管柱被卡,造成大的事故。,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,3、单管封隔器、配水器多层段注水优点：可以实施两级或三级以上分注、可以定期洗井、可以任意调配更换水咀、封隔器密封好、管窜设计合理，管理方便。缺点：调配前必须洗井，必须使用专门的调配工具，且调配工作量大，为防止水井结垢必须定期洗井，生产管理难度大。,偏心分层配水工艺流程图,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,偏心分层注水工艺简介,封隔器材质要求：中心管35CrMn、洗井阀13Cr、接头40Cr。制作工艺要求：采取热处理调质、镀铬、镍锌复合镀。,封隔器性能参数,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,偏心分层注水工艺简介,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,偏心分层注水工艺简介,封隔器施工方式坐封：打开套管闸门,从油管内憋压额定坐封压力（内外压差15MPa），封隔器即可坐封，此时，由于封隔器的自锁结构作用，放压后，封隔器不能自动解封。洗井：油套环空进液，经封隔器洗井通道，至油管鞋单流阀从油管内通道返出地面,完成反循环洗井。解封：作业时，卸去井口，缓慢上提油管柱约半米，正转油管1215圈，封隔器即可解封顺利起出。,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,偏心分层注水工艺简介,配水器采用偏心配水器，总长1.03m、外径114mm、内通径46mm、两端由油管扣连接。,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,偏心分层注水工艺简介,偏心投捞器偏心投捞器（简称投捞器）与打捞器和释放器组成，投捞器下端连接释放器，即可将配水器中的堵塞器送到井下目的层的配水器内，投捞器下端连接打捞器，即可将井下目的层的配水器中的堵塞器捞出来。,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,偏心分层注水工艺简介,管柱组合采取底筛堵+配水器+封隔器管柱组合，封隔器位于实施分层注水油层之间，配水器正对分注层段，下部为球座+眼管+堵头组合。该管柱组合可以在反洗井时防止大颗粒机械杂质进入球座导致管柱失效。,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,偏心分层注水工艺简介,投捞测试工艺,第一部分油田注水地面工艺流程,注水井分层注水工艺,偏心分层注水工艺简介,测试工具优选：在测试实践中主要使用机械流量计、超声波流量计,经过现场试验优选超声波流量计做为我厂主要测试工具。机械流量计：优点：使用方便，可以满足分层测试需要。缺点：现场不能回放测试数据、解释时必须核对标准模板，由专业技术人员解释，使用比较麻烦。超声波流量计：优点：现场可以回放测试数据、可现场解释注水量，使用简单、明了、操作方便、可与计算机对接。缺点：必须专人保管、及时充电。,第一部分油田注水地面工艺流程,目前偏心分注工艺存在问题:调配工艺复杂。各层注水量调节主要通过频繁投捞、测试和更换水嘴来实现。分注井投捞、测试工作量大、费用高。由于投捞调配对井筒状况的要求很高，一旦管柱有结垢、腐蚀等问题就必须进行检串作业，费用较高。2007年因投捞调配不成引起的检串共计10井次，总计发生费用50万元。,第一部分油田注水地面工艺流程,压控分注工艺：将偏心分注工艺中偏心配水器改为压控开关。通过注水井井口人为制造压力波来控制各层开关开启的大小，实现各层精确注水。,优点：可以直接通过地面人为制造压力波来调节各层注水量，减少偏心分注频繁投捞、测试的工作量。,第一部分油田注水地面工艺流程,降低注水管网压力波动对单层吸水量的影响,恒流量配水工艺,当压力P1增加（减小）时，流过水嘴的流量会增加（减小），此时在水嘴的节流压差进一步增加（减小），导致“节流锥”移动，进一步关小（开大）“出口”，使得P2与P3的节流压力进一步增加（减小）。当“节流口”的“出口”节流损失（P2P3）达到一定值后，流量趋于稳定，最终达到一个稳定的注水流量。,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,水源井必须安装产水量水表，每天录取一次产水量。如果出现水量急剧变化时，应立即停泵停抽。泵工作时的电压应符合（380-400V）要求，电机不能缺相。建立单井产水量台帐，记录水表读数、泵的电流、电压、及井口压力，每天每8小时详细记录一次。上修完开抽井必须首先井口排液，并化验水质，直至井口水质合格后方可进入外输管线。资料室建立水源井生产水日报，填写产水量、产水压力、电潜泵型号及有关数据，同时每月出水源井综合记录。长关水源井每月活动一次电潜泵，出水从排污口放掉。,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,供水站建立收水、输水、存水及相应记录，并认真填写供水站综合运行记录，必须确保资料的全准率为100。供水站保证有备用泵，确保供水连续平稳。供水站源水罐每5天排污一次，并在规定的取水样点取水样化验。正常的生产过程中，供水站严禁跑冒滴漏现象，岗位员工每周必须上水罐检查隔氧气囊，并作好记录。供水过程中，所供水量必须能满足注水站的注水需求。,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,确保注水设备完好，认真填报注水日报、注水站综合运行记录、设备运转记录、加药记录、用电记录、交接班记录，建立巡回检查图、站内流程图，健全岗位责任制和操作规程。严格控制所管配水间、注水井的注水压力和注水量。按操作规程严格管理精细过滤器，确保水质合格。PEC烧结管精细过滤器要在进出口压差低于0.2MPa下工作，在进出口压差不大于0.2MPa时，每周必须反吹扫一次，只要烧结管过滤器进出口压差不小于0.2MPa，必须立即采取反吹扫或气液混吹扫和化学在生等方法来减小压差，以确保水质合格。注水站源水罐每5天排污一次，并上罐检查隔氧气囊是否完好，并在规定取样点取水样化验。,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,按要求建立、建全注水台帐，填写注水日报表报要求：及时、准确、完整、整洁、仿宋化。按配注要求平稳注水，偏差量不得超过配注量的5。为确保注水系统压力平稳，严禁以任何理由在配水间放水泄压。配水间必须经常与所辖注水井岗位员工联系、掌握注水情况。分水器压力低，导致部分高压力注水井注不进或注不够时，岗位员工必须立即将这种情况及时上报。,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,井口不刺、不漏、不渗，压力表及压力值正常。井口闸阀等完好，井口卫生清洁。认真执行开注井或停注超24小时井开注必须洗井制度。对于注水压力上升或注水量明显下降井必须汽化水洗井。单井每天每两小时录取压力数据，不正常情况每两小时加密录取一次，并作好记录。对注水井不正常的情况，各分区资料室收取数据后，由分区技术员与作业区技术员一同分析原因，提出措施建议。每5天取样化验一次，化验室做样准确规范无误。,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,理论依据,（1）、气体到井底后优先饱和油层近井地带，使洗井过程中洗出的污物不易直接进入油层，防止在洗井过程中油层漏失，被井底污物污染。当套管口放喷后由于井底压力降低，近井油层附近所饱和的气体会“反吐”，可携带出地层污染物，达到清洁油层的目的。（2）混气水产生低密度洗井液，在高速流动状态下，冲刷能力、悬浮能力极强，可彻底清洁井底污物并带出井底举出地面。,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,（1）按如上图所示，连接井口流程、并紧固井口各部连接点，合理安全接好排污管线，井口改旁通排污流程。（2）在注水站配制浓度为0.3%的活性水60m3，改洗井流程供水冲洗地面管线，排量20m3/h。,注水井口,压风车供气,套管排污,排污池,油管供水,油管测试头,施工步骤,阀1,阀2,阀3,阀4,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,注水井口,压风车供气,套管排污,排污池,油管供水,油管测试头,施工步骤,阀1,阀2,阀3,阀4,（3）待管线冲洗干净后，联系注水站停止供水，关闭井口注水闸门，从测试头向井内供气，并打开套管闸门放空。（4）待供气压力达到设计要求后（新投注井2.0MPa，转注井压力在3.0MPa，不可大于4.0MPa），联系注水站以20m3/h的排量洗井，并控制套管闸门，观察井口压力，因为放喷过程中出口气量大，流速快易发生危险。,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,施工步骤,（5）大约40分钟后，套管开始有返出物，返出物依次是石油气油油气（含压缩空气）油泥浆污水混气清水。全过程中严格监控水量、气量及返出物情况，中途不得停水、停气，（6）待进出口返出水质一样后，停压风机继续向井内供水，出口放空。10-15分钟后，联系注水站停注，关注水闸门，出口继续放空，直到出口压力为0。（7）打开测试闸门将防膨剂倒入井内，一般油层厚度小于5m的井加300kg药，对于油层厚度大于5m的井加400kg药。（8）联系注水站、配水间改好流程，正常注水，前三天按70m3/d，三天后按地质要求注水。,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,（1）、供气、供水时机的选择供水量过大供气量小时，洗井液密度大，井底压力高，洗井过程中的井底泄压时间短、压差小，油层“反排”强度弱，清洁污染能力差。另外，洗井液流速慢，携砂能力弱，洗井效果差；供水量小，供气量大则使洗井液密度过小，失去携污能力，井口放喷气量大，易发生危险。（2）、供气时的压力控制靖安柳69-36井现场施工中，供气压力1.5MPa，供水排量22m3/h，结果4小时井口不返水，分析原因地层能量低，漏失量大。在以后的施工中，将供气压力提到3.0MPa，使混气液充分饱和能量亏空的地层，在油层“孔道、孔喉”处形成“气塞”，将洗井液和油层渗流孔道有效隔开，防止漏失。,注意事项,第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,（3）、洗井方式的选择按正常洗井规程，要求正注井在洗井过程中必须遵循“正洗反洗正洗”的原则。但经过一年多的实践认为，投转注井和常规注水井洗井有不同思路。因为地层能量贫乏，再采用“正、反、正”的循环洗井方法，只能造成更大的漏失和地层污染，所以我们采用单循环的正洗井方法。,注意事项,Internet,第四部分油田注水工艺技术、管理制度及要求,第五部分油田注水常用仪器仪表,Internet,第五部分油田注水常用仪器仪表及标定,、结构与工作原理,工作原理首先来水从进口进入控制器后，通过调节调节阀的开度，让流量达到要求配注水量，然后进入控制滑阀，由滑阀的活塞与调节弹簧组成的力平衡机构，使通过调节阀的水流量Q保持稳定。,、主要性能和技术参数,WLK-100型智能稳流控制器主要性能和技术参数,、安装及使用,、本产品本体内部构件配合严密、定位要求准确，须由专业人员装配调试。产品在出厂前已经作了严格校验和强度、密封试验，严禁用户随意拆卸。如使用中出现故障，请及时与本公司联系，由本公司派专业人员解决。、本产品与管线焊接时，要求采处降温保护措施，以防损坏法兰密封圈。、在进行流量调节时，应先逆时针松开锁紧螺母，再进行流量调节，流量调定后，顺时针拧紧锁紧螺母，使调节阀开度锁死。、当控制器进出口压差（P1-P3）大于5MPa时，可以控制流程中前后的阀门，使其小于5MPa，改善控制器的工作性能。,、结构与工作原理,磁电流量计由磁电流量传感器和流量积算仪两大部分组成。流体流入流量计时，流体在内部产生周期性、内旋的、相互交错的涡流。涡流经由永久磁铁和信号电极组成的磁场系统时，对磁力线进行周期性切割，并在信号电极上不断地产生交变的电动势，通过信号电极检测电动势的交变频率而得到流体的流量。该信号经过放大、滤波、整形后转换成脉冲数字信号再由流量积算仪进行运算处理，并直接在液晶屏显示流量和体积总量。,第五部分油田注水常用仪器仪表,、主要性能和技术参数,公称压力：中压（6.316.0MPa）、高压（2042MPa）及42MPa以上超高压。仪表显示范围：累积流量099999999m3，瞬时流量019999m3/h，流量单位m3,时间单位h等可供用户选择。流量计精度：磁电流量传感器与流量积算仪配套使用准确度为0.5%；1.0%；1.5%。供电电压：内电源：3.6VDC锂电池，功耗0.4mW；外电源：(624)VDC，功率0.5W。,第五部分油田注水常用仪器仪表,、常见故障的维修,第五部分油田注水常用仪器仪表,第五部分油田注水常用仪器仪表,以LSH系列为主的干式水表是我厂注水用主力仪表，其主要优点是结构简单、价格低廉，缺点是采用机械传动方式，传动部件磨损严重，故障率高，计量准确度低且不稳定，影响了注水资料的准确和开发决策的合理制定。LSH系列水表示值误差见下图：,LSH系列水表示值误差图,LSH涡流流量计性能特性,第五部分油田注水常用仪器仪表,由误差图可以看出LSH系列水表最小流量（Qmin）至不包括分界流量（Qt）低区的误差范围为5；分界流量（Qt）至包括最大流量（Qmax）高区的误差范围为2。因此LSH系列水表自身存在着较大的误差点，其误差线性修正空间小，当注水工况发生变化时也将造成一定的误差变化，特别是如果运行在分界流量以下时将会造成很大的计量误差。同时实际运行时，机械传动部件（叶轮、轴承）等的磨损都会造成相应的计量误差。,LSH涡流流量计性能特性,第五部分油田注水常