采油工程中注水工艺研究

1、采油工程注水工艺研究摘要：在油田开采的初期，油层能量充足，采油十分方便。但随着开采时间的不断推延，油层能量不断减少，压力将不断减弱，而且后期原油的粘度明显高于前期，采油的难度越来越大，油田产量急剧下降甚至停产。为了充分利用油田的价值，避免原油资源浪费，在采油过程中，可以向油层中注水，增加油层压力，降低后期原油粘度，使油田的后期开采更加方便。关键词：采油工程；油田开采；注水技术；探索引言 随着开采时间的不断推延，油层能量不断减少，压力将不断减弱，而且后期原油的粘度明显高于前期，采油的难度越来越大，油田产量急剧下降甚至停产。在采油过程中，可以利用注水技术，增加油层压力，降低后期原油粘度，开采出更多

2、的原油资源。一、注水井的出砂问题与解决方案注水井的出砂情况在注水过程中并不会发生，也没有井下地层向外部吐液的情况。但是伴随着注水井的不断开发，注水设施和输水管道不断老化，注水管道多处出现破裂，水泵老化坏损，运行不正常。注水管道的破损和水泵的工作失调都会直接导致水压变化，从而导致注水量的大幅度波动，就会引发地层出砂的情况。还有一些其他的原因一起的井下地层压力波动，也可能会导致地层出砂。出砂问题一经发现，必须及时处理，短期内出砂就可能导致油层被掩埋，如果长期未能很好的处理，就会致使套管变形，从而使得该井点失去产油能力。所以，必须要加强对注水井的管理工作，以求延长注水井的工作期限。必须采取强有力的防

3、砂措施，加强注水井的日常监护与管理，做好监控和分析，出现问题要第一时间处理，只有这样才能避免出砂的危害。为了延长注水井的生产期限，一定要采取有效措施进行防砂。一是要加强日常监测管理，工作人员每天都必须认真记录注水井的油压和日注水量两组数据，通过对数据进行对比，对注水井的吸水能力进行实时观测，及时发现问题。严格核实标准，如果出现油压上升的幅度大于零点五兆帕或者日注水量下降大于一半时，就要反复核查记录的数据，判断注水井的吸水能力是否出现问题，以便及时处理。二是要根据注水井的油压和日注水量两组数据，并结合套管压力的变化，观测注水井的状况是否存在异常。以下水力压差式封隔器的注水井套压标准作为依据，其标

4、准数值为0.50.7兆帕的压差。观测注水景是否出现油压与套管压力平衡，或者套管压力伴随着油压变化而变化的现象，如果出现，就能够确定是封隔器失效到智利上下串通，因此致使吸水能力高的控制层大量吸水，水量增加。这是第一级封隔器失效的判断方法。对于第一级下面的各级封隔器是否失效，如果油压减小，套管压力不稳定，注入量增加的现象，那么就说明是多级封隔器一级以下的某一级出现了不密封现象。三要详细观测注水指示曲线，根据该曲线的变化情况来监测注水井。影响注水指示曲线的两个因素是注水层段注入压力和注水量。不仅如此，注水指示曲线的走势和形状还受到油井的地层条件等影响。井下配水设施的实际工作情况，是否正常运转也能通过

5、注水指示曲线反映出来。工作人员可已通过将注水井同一层段相同时间，和不同时间的注水指示曲线走势进行对比来判断注水状况是否正常。四是要注重资料的整理和分析，这必须建立在认真观测记录汇总的基础上。工作人员要认真收集数据，对注水井单井作业资料、躺井资料等一手数据进行详细的记录和分析，找出油井单井的出砂周期和防砂有效期，总结出砂和防砂的正确规律，严加防范超出规律限定范围的情况。出现问题及时报告，及时处理，尽量避免出砂情况的出现，将损失降到最低。二、注水井的套管损坏问题与解决方案注水井套管很容易损坏，常见的情况就是要关破损，套管漏失和缩径变形。原因有四：一是注水井在注水后，会引起底层的压力变化，可能导致套

6、管损坏。二是钻井时的工作失误也会导致套管的损坏。三是地层中所含有的高腐蚀性的如硫酸的无知的腐蚀导致的套管损坏。四是一些操作的食物导致的套管损坏，如下套管时损坏套管，采油作业过程中的磨损，还有高压作业等导致的套管损坏。对于套管损坏的问题，我们要以预防为主，谨慎的操作，合理地进行注水，保证套管的正常使用。对于泥岩层的套管进行治理，预防其变形，要十分注意注入的压力。加固软弱夹层，加固层与层支架的隔离，保证每一层之间都不会出现相窜的现象。还要十分注意提高固井的质量，从根本上预防注水井套管损坏现象的出现。对套管的制作工艺进行改善，采用大厚壁的制作工艺，全面加固套管。改变套管制作使用的材料，采用高级钢，提

7、高套管的韧性。从而进一步提高套管抗挤强度，进而保护套管不受损。为了防止腐蚀套管的现象发生，我们还要加强对注水质量的监测，保证注入水不具有腐蚀性物质，避免套管遭到腐蚀。我们还可以对套管采用环空保护技术，增加套管的耐久度，延长使用寿命。或者采用阴极保护技术，进一步提高套管的耐损能力，保护套管，避免套管损坏的问题发生。三、注水井的结垢问题与解决方案结垢具有非常强的腐蚀性，它会腐蚀油井地面的集输系统，如果在油井内的油管壁上存在结垢的话，就是腐蚀油管。结构还会干扰测试的进行，从而影响水井的调配工作。结垢会直接影响注水井的采油工作，地层中的结垢会直接污染地层，影响井筒周围的油层渗透率。从而进一步影响地层注

8、水工作的进行，导致注水井吸水能力缺失或者配注无法进行。导致结垢形成的主要原因有两个：一是外来流体和地层流体的不配伍，产生的结垢；二是由于油井的开发，导致油井周边的化学环境发生了变化，生产过程中地层水的化学平衡遭到破坏，产生沉淀物，从而形成结垢。碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶、硫酸钡等都是结垢的主要化学成分。结垢具有的强烈腐蚀性，无论是对地上管道还是对地下管线都有很强的危害，严重的结垢会导致有关的刺裂，结垢会严重影响注水井的正常运作。分析结垢的原因是解决结垢问题的关键。一要保证油井注入水的水体质量，严格检测把关，油井周边水质的改变是结垢出现的主要原因。严格把关水体质量，去报油井注入水的水质稳定，能够很好

9、的避免结垢的发生。二是在结垢已经生成后，要及时地进行处理，处理结垢的方法分为机械处理法和化学处理法。机械处理法的一种方法就是利用高压水枪进行冲刷，除垢速度快，除垢彻底。将特殊的喷嘴连接到柱塞泵上，利用柱塞泵产生的高压水，对结垢层进行强力的冲刷，利用高压水的强大冲击力，反复对结垢进行冲击，清除结垢。还有一种方法是碎石除垢，就是在水中掺入碎石，同样利用水泵产生高压水，携带碎石喷出，对结垢层进行强力击打，让碎石和结垢产生充分的摩擦，致使结垢层脱落。再将碎石和结垢一起伴随着高压水排出管外。这种方法效果显著，操作容易，而且成本低廉，是一种普遍使用的除垢方法。化学除垢法的基础是了解和分析结垢的化学成分，利

10、用合适的化学药剂，与结构产生化学反应，破坏结垢的化学结构，使其软化，脱落。化学除垢法反应的发生需要时间，药品需要成本，并且油井的结垢层化学成分并不单一，种类多种多样，需要不断地研究分析，使用不同的化学药品，过程复杂，成本较高。因此，化学除垢法的适用范围非常有限，除垢过程需要的时间较长。而且化学药品还可能对油井管道产生污染和腐蚀，所以，相比机械除垢法，化学除垢法有着太多的限制，不能广泛地使用。三是从根本上防止问题，在铺设管道初期，就选择韧性强，抗腐蚀的材料，防止腐蚀的出现，减少结垢的产生，降低结垢的危害。总结：针对注油井开采时间的不断推延，油层能量不断减少，压力将不断减弱，而且后期原油的粘度明显高于前期，采油的难度越来越大，油田产量急剧下降甚至停产的问题，可以采取注水工艺。本文系统地探讨了注水工艺，针对注水工艺经常出现的出砂问题，套管损坏问题，还有结垢问题，详细地分析了其原因。并根据问题形成的原因，介绍了一些比较有针对性的解决方案，希望促进注水工艺的应用和发展。参考文献：1 沈孝邦.新疆石油学会采油工程专业学会召开专题技术研讨会J.新疆石油科技，2010，（02）2