注水与油水井措施PPT课件

第十一章注水及油水井措施，注水系统中注水井的水源、水质及吸水能力分析，油水井分层注水技术措施。2，第1节水源、水质和注水系统，1。水源选择，水源选择要求：水量充足，水质稳定。水源类型：地表水水源，地表水水源，海水水源，河床冲积水源，地层水源，油层产出水，以及，1。粘土膨胀2。机械杂质3。微粒迁移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。无机等级2。有机标度，2。水质要求，注水造成油层损害的主要类型：基本水质指标：机械杂质浓度、粒径、膜过滤系数；铁离子含量；细菌含量：腐生菌、硫酸盐还原菌、铁细菌；溶解氧含量；硫化物含量；含油量；酸碱值；堵塞、腐蚀和结垢。盐度。(1)沉淀，悬浮固体颗粒因自身重力而沉淀。普通混凝剂、反应沉淀池结构图、硫酸铝、硫酸铁、三氯化铁、偏铝酸钠、(2)过滤、压力过滤池示意图、重力过滤器：过滤器内的水面与大气接触，利用过滤器与底部水管出口或与水管相连的清水池之间的水位差进行过滤。压力过滤罐：过滤罐完全密封，水在一定压力下通过过滤罐。常用的杀真菌剂，(3)灭菌，(4)脱氧以从水中除去氧气、碳酸气体和硫化氢气体。脱氧方法，氯及其化合物如次氯酸、次氯酸盐等。甲醛具有杀菌和防腐作用。化学脱氧；天然气逆流冲洗法(汽提脱氧)；真空脱氧。真空除氧示意图，(5)过饱和碳酸盐的暴晒和处理。含油污水处理措施。污水回注的优点是：(1)污水含有表面活性物质，可以提高洗油能力；(2)高矿化度污水回注后，粘土颗粒不会膨胀，渗透率不会降低；(3)污水回注保护环境，提高水的利用率。(6)除油，4)注水系统，注水系统是指从水源到注水井的成套设备和工艺，包括水源泵站、水处理站、注水站、配水室和注水井。1。注水站，主要功能：提高未来水的压力，以满足注水井的注水压力要求。工艺流程：进水进站计量水质处理蓄水灌溉抽水。储水罐：具有储存、缓冲和分离功能。高压泵组：提高注入水的压力。流量计：测量水量。分水器：向每个配水室分配高压水。主要设施：2。配水室。主要功能：用于调节、控制和测量各注水井的注水量。主要设施：分类：配水室一般分为单井配水室和多井配水室。3.注水井。主要功能：将注入的水从地面输送到地层。主要设施：井口装置和井下注水管柱、正常注水和旁路备用管汇、压力表和流量计、分水器、5。注水井注水程序：注水井从完井到正常注水所需的工作。包括排水、洗井、预处理、试注和正常注水。(1)排水，(1)清除油层中的堵塞物；(2)在井底附近形成低压区，为注水创造有利条件；(3)回收部分弹性储量，减少注水井内部或附近的能量损失，有利于注水井抽入水管。2.洗井和冲洗目的：冲洗掉腐蚀性物质、杂质和其他污物第二节注水井吸水能力分析，一、注水井吸水能力、注水井指标曲线：稳流条件下注入压力与注水量的关系曲线。图11-1注水井指标曲线，吸水指数：单位注水压差下的日注水量。比吸水指数或每米吸水指数：通过将地层吸水指数除以地层有效厚度获得的值。在MPa注水压差下1m厚地层的日注水量。根据吸水指数，日注水量除以井口压力，油管注水量，井口压力套管注水量，井口压力套管注水量，井口压力油管压力，相对吸水量，在相同的注水压力下，某一层的吸水量占全井吸水量的百分比，ii。地层吸水能力分析，1。几种形状的指示曲线，图11-2几种形状的指示曲线，(1)线性指示曲线，图11-3根据指示曲线计算的吸水指数，增量，垂直，1。储层性质很差，虽然泵压增加，但注水量没有增加；(2)仪器失效或测试有错误；(3)井下管柱存在问题，如水嘴堵塞等。下降型，异常曲线，仪器设备有问题，(2)折线型指示曲线，曲柄型，仪器设备有问题而不能应用，向上翘曲型，图11-2几个指示曲线形状，仪器，操作，设备与油层性质有关，油层条件差，连通性差或与油层不连通，折线型，新油层开始吸水或油层产生微小裂缝， 图11-6曲线平行上移，吸水量不变，图11-5曲线向左移动，斜率增大，吸水量减小。 图11-4显示曲线向右移动，斜率减小，吸水能力增加。2.指示曲线用于分析油层吸水能力的变化。(1)几条典型曲线发生变化，而图11-7的曲线平行向下移动，吸水能力不变。(2)注意事项。1.为了分析油层吸水能力的变化，必须用有效压力绘制油层的实际指示曲线。(2)对比指示曲线分析油层吸水能力时，应考虑井下工具工况变化对指示曲线的影响。(1)封隔器失效、封隔器失效原因、封隔器橡胶套变形或破裂，使橡胶套无法密封；布水器的弹簧故障和管柱底部的松阀使油管内外压差达不到封隔器橡胶套膨胀所需的压差。主要性能，油套管压力平衡，注水压力不变(或降低)但注入量增加，(1)判断一级封隔器失效，油套管压力和注水量变化，正注入井：油套管压力平衡；注入量突然增加，油压相应下降，套管压力上升，注水井合并：油和套管压力平衡；注入校正后，套管压力随油压变化而变化；(2)判断一级以下各级封隔器的密封性能，油压下降(或稳定)，套管压力不变，注水量增加；(2)配水嘴故障，水嘴堵塞，水嘴穿孔大，水嘴下降前后指示曲线，底阀未密封；(4)检查配注井段的配注精度和注水量；(1)检查注射分配准确性的方法；如果注射分布误差为“正”，则意味着没有达到注射量，这称为欠注射。如果喷射分配误差为“负”，则意味着喷射量超过喷射分配量，这称为过量喷射。2.分配各层段的注水量，(1)用分层测试数据组织层段指标曲线，(2)计算曲线上当前正常注水压力下各层段的注水量和全井的注水量，(3)计算相应注水压力下各层段的相对注水量，(4)根据上述公式计算的比例，将当前测得的全井注水量分配到各层段。目前，某段注水量=某段相对注水量全井实测注水量，某井实测段指标曲线，表5-4各段相对注水量，第一段日注水量=23039.9=91.7m3/d，第二段日注水量=23023.1=53.2m3/d，第三段日注水量=23037.0=85 影响吸水能力的因素有五个：(1)注水井井下作业及注水井管理和作业的相关因素；(2)水质相关因素；(3)油层中的粘土矿物遇水膨胀；(4)注水井地层压力增大；(6)提高吸水能力的措施；(1)加强注水井日常管理；(4)防止粘土膨胀；(2)增加压裂注入；(3)增加酸化注入；(3)分层注水技术；(1)分层吸水能力及测试方法。 相对吸水量：在相同注入压力下，某一层的吸水量占全井吸水量的百分比；分层注水指标曲线：注水层段注入压力与注入量的相关曲线，井的分层指标曲线，分层吸水能力测试方法：注水井吸水剖面的确定：直接分层测试：用各层的相对吸水量来表示分层吸水能力的大小。计算分层吸水指数，以表示分层的吸水能力。(1)放射性同位素载体法测得的吸水剖面，吸水剖面：一定注入压力下各层注入量(吸水量)的分布。图11-12载体法和放射性同位素载体法测量吸水剖面的基本原理和测试过程。(2)投球法分层测试，如图11-13投球测试管柱示意图，(1)全井指标曲线测量，(2)分层指标曲线测量，(3)数据整理。第一层注水量=最后一个球投出后测得的注水量，第二层注水量=(第一个球投出后的注水量)-(第二个球投出后的注水量)，第三层注水量=(全井注水量)-(第一个球投出后的注水量)。(4)分层指示曲线的压力修正，有效井口压力：PEF=ppm-PFR-PZF-光伏-聚丙烯，真实流动压力：PEWF=ppm PW-PFR-PZF-光伏-聚丙烯，分层试验r单管分层注水管柱结构按布水器结构分类：固定布水管柱、活动布水管柱、偏心布水管柱、活动布水管柱图、偏心布水管柱图(一)、偏心布水管柱图(二)，分层布水管柱设计的主要依据：注水层注水指示曲线、布水喷嘴喷嘴损失曲线、第四节节油水井措施、第一节水力压裂技术、第二节油层酸化技术、第三节高能气体压裂技术。四、水力振荡解堵技术，五、电脉冲井底处理技术，六、超声波井底处理技术，七、人工地震油层处理技术，一、水力压裂技术，用压力对一条或多条水平或垂直裂缝进行分层，并用支撑剂支撑裂缝，降低油、气、水的流动阻力，沟通油、气、水的流动通道，从而达到增产增注的效果。1.水力压裂工艺：压力抑制、压裂、裂缝延伸、支撑剂充填和裂缝闭合，(2)降低井底附近地层的流体渗流阻力，(2)水力压裂：增产增注原理，(1)流体渗流状态变化，(3)压裂液，压裂液任务：压裂地层、压裂地层和冷却。通常，使用未交联的溶胶。携带支撑剂、填充裂缝、产生裂缝和冷却地层。必须使用交联压裂液(如凝胶)。末端驱替液：驱替液进入煤层，以提高携砂液的效率，防止砂在井筒中沉积。前置液、携砂液、顶替液和中间顶替液：携砂液和防砂卡；压裂液性能要求：滤失量少；悬浮沙能力强；低摩擦阻力；稳定性好；相容性好；低残留；易回流；货源广泛，准备容易，价格低廉。对于长裂缝和宽裂缝，取决于其粘度和造壁性能，取决于粘度，摩擦阻力越小，用于裂缝形成的有效功率、热稳定性和机械抗剪切性越大。不应造成粘土膨胀或沉淀堵塞油层，以免降低油气层和填砂裂缝的渗透率，减少压裂液的伤害。4.支撑剂，填砂裂缝的电导率：在油层条件下，填砂裂缝的渗透率与裂缝宽度的乘积通常用FRCD表示，电导率也称为电导率。支撑剂的性能要求：(1)粒径均匀，密度小，(2)强度大，破碎率小，(3)球形度高，球形度好，(4)杂质含量低，(5)来源广，价格低，支撑剂种类多，根据其力学性能可分为两类：脆性支撑剂，如石英砂和玻璃球，其特点是硬度大，变形小，在高闭合压力下容易破碎，以及韧性支撑剂，如核桃壳和铝球，其特点是变形大，承载面积大，在高闭合压力下难以破碎目前，矿井中常用的支撑剂有两种：第二种是人工支撑剂(陶粒)。2、储层酸化技术，通过酸溶液对岩石胶结物或地层孔隙(裂缝)中的堵塞物进行溶解和溶解，恢复或改善地层孔隙和裂缝的渗透性。酸洗、基质酸化、压裂酸化、向井筒中注入少量酸、去除酸溶性颗粒、钻屑和井筒中的结垢以及疏通射孔孔。在低于岩石裂缝的压力下，酸被注入到地层中，以通过酸的溶解在井筒附近的大范围内恢复或改善油层的渗透性。在高于岩石破裂压力的压力下将酸注入地层中，以在地层中形成裂缝，并且通过酸对裂缝壁表面上的物质的不均匀溶解，形成具有高导电性的裂缝。1.碳酸盐岩地层的盐酸处理技术。碳酸盐形成的主要成分是方解石和白云石。目的是去除毛孔中的阻塞物质作用原理：(1)水力作用形成裂缝；(2)酸溶液的溶解使裂缝壁溶解成不平整的表面。停泵卸压后，裂缝壁不能完全封闭，具有较高的导流能力，可以达到提高地层渗透率的目的。与水力压裂相比，酸压具有相同的基本原理和目的。不同点：不同的方式实现其分流。3。砂岩油气层、砂岩、砂粒、粒间胶结物、应时和长石、硅酸盐(如粘土)和碳酸盐物质的土壤酸处理技术，砂岩油气层的酸处理，通过胶结物和砂粒之间的一些砂粒的酸溶液，或孔隙中的泥质堵塞物，或其它酸溶性堵塞物来恢复和改善井底附近地层的渗透性。(1)酸化原理：1)当氢氟酸与硅酸盐和碳酸盐反应时，其产品中的气态和可溶性物质也会形成不溶于残留酸的沉淀物。2HF CaCO3=caf 2 CO2H2O，16h fccaal 2S i2o 8=caf 2 2 alf 3 2S if48H2O，高酸浓度，溶解态caf 2；低酸浓度会导致沉淀。(2)氢氟酸与应时反应，6HF二氧化硅=H2SiF6 2H2O，氟硅酸(H2SiF6)在水中可离解成氢和SiF 62后者与Ca2、Na、K和NH4等离子体结合，生成的CaSiF6和(NH4)2SiF6可溶于水，而Na2SiF6和K2SiF6不溶于水，因此阻碍了形成。(3)氢氟酸与砂岩中各种组分的反应速率不同。氢氟酸与碳酸盐反应最快，其次是硅酸盐(粘土)和应时反应最慢。盐酸和碳酸盐的反应速度快于氢氟酸和碳酸盐，因此土壤酸中的盐酸组分可以先溶解碳酸盐，从而充分发挥氢氟酸在溶解粘土和应时组分中的作用。(2)土壤酸处理设计：泥浆含量高时，氢氟酸浓度取上限，盐酸浓度取下限，碳酸盐含量高时，盐酸浓度取上限，氢氟酸浓度取下限，反过来土壤酸：氢氟酸浓度超过盐酸浓度(如6%氢氟酸3%盐酸)。土壤酸酸化设计步骤：1)确保处理井因油气层损害而产量低或注入量低；2)选择合适的处理液配方；3)确定注入压力或注入排