注水井现状分析及治理措施概述课件

注水井现状分析及治理措施2005年11月

中石化胜利油田注水井现状分析及治理措施2005年11月中石化胜利油田1一、前言二、注水井现状分析三、治理对策 四、经济及社会效益分析五、下步攻关方向一、前言2前言前言3前言各类损坏井影响水驱动用储量541.1万吨，影响可采储量103.5万吨。

前言各类损坏井影响水驱动用储量541.14前言无效注水井32口，无效注水量1945m3/d，占总水量的11.3%，前言无效注水井32口，无效注水量1945m5一、前言二、注水井现状分析三、治理对策 四、经济及社会效益分析五、下步攻关方向一、前言61、水井攻欠增注工作量逐年增加由于梁家楼油田污水水质较差且注水量大，增注后继续注入污水导致短期内再次堵塞，例如L38-13、C56-16、L32-40井等，平均每年增注2-3次），因此使得水井攻欠增注工作量逐年增加。2003～2005年增注51口井70井次有效率高有效期短1、水井攻欠增注工作量逐年增加由于梁家楼油田72、注水井井况越来越差，大修井越来越多防腐油管比例小管柱检换周期长注入水质不合格2、注水井井况越来越差，大修井越来越多防腐油管比例小管柱检换8导致水井井况越来越差，井下管柱结垢、腐蚀现象日益严重，小修作业时管柱拔断、拔脱、起不出等情况时有发生，作业转大修井逐年增多，统计2003-2005年，采油厂有小修失败待大修水井27口，影响周围60多口井的供液，严重影响了油田的正常开发。2、注水井井况越来越差，大修井越来越多导致水井井况越来越差，井下管柱结垢、腐蚀现象93、注水井套管保护工作不到位采油厂自投入开发以来，水井套管保护工作一直未能有效实施，目前笼统注水井基本都没有套管保护措施，分注井也只有部分井保护了套管，由于注水水质不合格、再加上井下高温高压的工作环境，油管5年以上不检换管起出后情况见下图（L23-7井），套管情况可想而知。

3、注水井套管保护工作不到位采油厂自投入开发10目前采油厂套损水井82口，影响注水量7800m3/d。为保证注水正常，目前带病注水井多达31口，日注水量4265m3/d，表现最为突出的是梁家楼油田。梁家楼油田的C47、C56块共14口注水井，有10口井套破卡封注水；最近作业的L38-1井，历经2次换套作业，本次卡封注水先后采取了5种封隔器均未能实现有效封卡，分析认为该井套管多处破漏，且固井水泥环已完全失效，该井已濒临报废的边缘。随着油田的持续开发，此类井必将日益增多。3、注水井套管保护工作不到位目前采油厂套损水井82口，影响注水量780011

纯梁采油厂共设计分注井126口，目前开井112口，开井率88.9%，在这些井中，由于井深，注水压力高，水质差等原因造成封隔器失效、无法测试的高达70口，达不到分注目的，同时部分区块因特低渗透，注水压力等级达30MPa以上，无法分注，目前采取笼统注水，注入水沿高渗透层突进，对应油井高含水，高液量，形成沿高渗透通道的短路效应，而低渗透层不出力，注水有效率低。

4、分注井技术现状分析纯梁采油厂共设计分注井126口，目前开井1112

目前常用分层注水管柱一般都采用悬挂式结构。管柱主要由Y341型封隔器、配水器及其它配套工具组成，应用过程中存在的主要问题：

检管换封周期长，使得分注井失效；水质差，造成了分注有效期短；油藏埋藏深、温度高压力高给分注带来了一定的难度；

分层测试跟不上分注的要求。4、分注井技术现状分析目前常用分层注水管柱一般都采用悬挂式结构。管13

通过上述分析可以看出，我厂目前注水井注水水质差、井下技术状况恶劣，水井治理已经到了刻不容缓的地步，因此必须实施针对性的治理对策，加大水井治理的力度，才能保持油田的正常开发，提高开发管理水平。通过上述分析可以看出，我厂目前注水井注水水质14一、前言二、注水井现状分析三、治理对策

四、经济及社会效益分析五、下步攻关方向一、前言15治理对策——（一）改善注入水质

（1）建议实施以水质改性为主的污水处理工艺，根据2004年所做的前期研究，将目前首站回注污水水性提高至pH值＝7.5，在此基础上进行处理，使得回注水达到注水水质要求；

（2）首站污水硫化物含量、细菌含量较高，给污水处理带来了难度，实施以先期处理硫化物和细菌为主的预氧化处理技术，结合目前的处理工艺，使得回注污水水质达到油田注水要求。

治理对策——（一）改善注入水质（1）建议实施以水质16

依据目前的水质状况，结合下井管柱的使用寿命,认为在下一步的油管更换中遵循的原则是：（2）为满足油田注水的要求，建议对注污水井中全部采用防腐油管。在部分注清水井采用普通油管。（1）注水井的检换管周期应为：对分注井一年检换管一次；注清水合注井2年检换管一次；注污水井合注井1～2年进行检换管维护一次。治理对策——（二）缩短水井检换管周期

依据目前的水质状况，结合下井管柱的使用寿命,171）实施物理保护措施、减小注水压力对套管的影响

治理对策——（三）实施套管环空保护措施

物理保护措施主要是在油层顶界以上增设套管保护封隔器，优选适宜的封隔器满足不同类型注水井的需求。其重点是封隔器的选择，由于用作套管保护的封隔器坐封后，液体压力都将作用在胶筒上，上下压差很大，封隔器要承受很大的上顶力，因此不仅要求封隔器密封件要耐高温高压，抗撕裂性好，同时要求注水管柱在内外压力温度变化时蠕动要小。1）实施物理保护措施、减小注水压力对套管的影响治理对策——18①环空保护油田回注污水中的SRB及腐蚀性超标，使油套环形空间处于“死水区”，长期停留在环形空间中的注入水极易造成细菌的生长繁殖，继而造成套管腐蚀穿孔。因此需要在油套环形空间中投加具有杀菌、防腐、缓蚀等作用的保护液，使套管表面形成一层保护膜，减小环空水对套管的腐蚀影响。②阴极保护阴极保护的原理是向被保护管道通入阴极电流，使它成为阴极，阴极不腐蚀，就是用阴极电流抑制原有的腐蚀原电池的电流，消除金属表面的电位差，使腐蚀电流降为零，从而终止腐蚀过程。2）实施化学保护措施，减小环空水对套管的腐蚀①环空保护②阴极保护2）实施化学保护措施，减小环空水对套管的19结构型式1）不保护套管2）保护套管Y341G封隔器不保护套管管柱底筛堵BC补偿器配水器SK水力卡瓦注水层人工井底配水器

注水层保护套管管柱底筛堵BC补偿器配水器SK水力卡瓦注水层SLM水力锚人工井底配水器

注水层Y341G封隔器Y341G封隔器锚定补偿式分层注水工艺管柱治理对策——（四）引进先进技术，提高分注工艺水平

结构型式Y341G封隔器不保护套管管柱底筛堵BC补偿器配20注水层位注水层位底筛堵BC补偿器ZJK配水器SK水力卡瓦注水层位SLM水力锚人工井底ZJK配水器

Y341G封隔器注水层位Y341G封隔器保护套管管柱锚定补偿式分层注水工艺管柱技术特点：1、锚定、补偿相结合，解决管柱蠕动。2、肩部防突结构，提高封隔器密封力。3、ZJK轨道式空配，减少作业工作量。4、Ni－P镀防腐处理，提高防腐性能。该工艺经过多次改进，目前已逐渐成为较成熟的分注工艺，正逐步在我厂推广实施，现场试验表明：该工艺既能实现分层注水，又能保护油层以上套管，井口注水压力最高达39MPa，注水有效期最长已经达到46个月，值得大力推广应用。

应用情况：注水层位注水层位底筛堵BC补偿器ZJK配水器SK水力21管柱结构RF细分注水工艺管柱管柱结构RF细分注水工艺管柱22技术特点

配水器和封隔器一体化，可实现最小夹层是1m的小夹层的细分注水。

测试方便，简单。测试仪器只须下到该工具中心堵塞器上部测一次，上提5m以上再测一次即可实现。

方便快捷地投捞水嘴。采用液力冲捞，从井口直接投入，无须钢丝绳和泵车，并一次可检查两个水嘴。可用于斜井细分注水。

洗井不设专用通道，停注时，胶筒自动收回，即可洗井，避免停注时管柱蠕动，而造成的封隔器失效，所以使用寿命长。技术特点配水器和封隔器一体化，可实现最23实施效果

该工艺今年以来我厂试验应用2井次（纯17－57井、金31－54井），从目前情况看，分注效果良好。通过以上分注工艺的实施，将进一步提高分注成功率，延长有效期。

实施效果24一、前言二、注水井现状分析三、治理对策 四、经济及社会效益分析五、下步攻关方向一、前言25经济效益分析

1、水质的改善，将会给采油厂带来巨大的经济效益和社会效益，主要表现在：延长增注有效期减少作业井次节约费用300万元延长设备、管线使用寿命节约资金2000万元年共计节约费用：2300万元经济效益分析1、水质的改善，将会给采油厂带来巨大的经济26经济效益分析2、采油厂每年因管柱起不出造成大修井约10井次，另有多年未动管柱井因害怕导致大修而仍然带病工作井约40余口井，甚至有些井上小修作业可能导致报废。

经济效益分析2、采油厂每年因管柱起不出造成大27经济效益分析3年内将对约150口水井进行检换管，按每口井2500m计，则需投入费用150×2500×100＝3750万元可减少大修井60余井次，按每口井50万元计，则节省费用60×50＝3000万元减少报废井10井次，按重新打井每口井200万元计，节省费用10×200＝2000万元可获经济效益1250万元经济效益分析3年内将对约150口水井进行检换管，按每口井2528经济效益分析

3、对全厂注污水井实施环空保护技术获经济效益200万元经济效益分析3、对全厂注污水井实施环空保护技29经济效益分析

4、新型分注工艺的引进实施，使得封隔器在井寿命比常规寿命6~12个月延长了21~15个月，单井减少作业次数2~3次，每年推广应用20井次计算，累计减少作业40井次。减少作业费用10万元/井次×40井次＝400万元

提高采收率增油300t2000元/吨×20×300吨＝1200万元

每口井投入10万元获经济效益1400万元

经济效益分析4、新型分注工艺的引进实施，使得封隔器在井30社会效益分析

1、通过以上治理，最主要的是保证我厂注水工作的正常进行，是我厂各油田稳产、高产的基础。如果不进行治理象我厂纯化、梁家楼油田面临着整个注水系统瘫痪，所带来的直接后果便是原油生产不能正常进行，因此，实施治理首先便是保证我厂原油生产正常进行。社会效益分析1、通过以上治理，最主要的是保证31社会效益分析

2、将大大改善注水开发单元水驱效果，水驱储量、采收率均将提高

由于水井套变、套破、大修等原因造成采油厂纯化、梁家楼等主力油田历年来动态井网不完善，水驱储量损失程度逐年增高，影响整个油田采收率的提高。通过注水井网完善，注采对应率得到提高，水驱储量增加，油田的最终采收率将得到提高。

社会效益分析2、将大大改善注水开发单元水驱32

3、将缓解注水开发单元目前逐年加剧的递减趋势，含水上升率、自然递减率将得到控制，采油厂的可持续发展得到保障。由于水井出现套变、套破、大修造成部分区块严重欠注，为解决污水，部分区块超注，注水量大幅度增加。其次由于欠注、套破停注井多，造成平面矛盾突出，油井含水上升过快，注水量和含水上升率均超计划运行。通过对套损、套破井的治理，将大幅改善区块水驱能力，控制区块油井含水上升率，减缓自然递减。社会效益分析3、将缓解注水开发单元目前逐年加剧的递减趋势33一、前言二、注水井现状分析三、治理对策 四、经济及社会效益分析五、下步攻关方向一、前言341、水质改造工作仍是重中之重

注入水质不合格是导致水井欠注、套管损伤、流程腐蚀结垢等现象的根源，只有使水质达到注入标准，才能最大限度的减少作业井次、延长检换周期、保持地层能量，取得可观的经济和社会效益。1、水质改造工作仍是重中之重注入水质不合格35

由目前情况来看，造成水井大修主要有两方面原因，一是套管变形、损伤，二是注水管柱常年使用，由于腐蚀、结垢等影响导致管柱拔不出，因此，应及时对水井实施检换管治理，避免水井大修甚至报废。2、及时检换管是避免水井大修甚至报废的关键因素由目前情况来看，造成水井大修主要有两方面原因36

在目前的水井注水状况下，油套环形空间长期处于“死水区”，长期停留在环形空间中的注入水极易造成细菌的生长繁殖，继而造成套管腐蚀穿孔，导致套管损伤。因此，必须加强环空保护技术的研究与应用，是确保水井高效、长期正常运转的保证。

3、环空保护工作势在必行在目前的水井注水状况下，油套环形空间长期处于37

我厂主力油田多数为薄互层油藏，各层之间渗透率差异大、非均质性严重，如果采取笼统注水或者分层注水工艺不过关，则会导致高渗层连通状况好，而低渗层不能有效动用的现象，因此，加强细分注水研究，是夯实油田稳产基础，提高水驱控制储量的必要手段。

4、加强细分注水研究，是夯实油田稳产基础，提高水驱控制储量的必要手段我厂主力油田多数为薄互层油藏，各层之间渗透率38注水井现状分析及治理措施概述39注水井现状分析及治理措施2005年11月

中石化胜利油田注水井现状分析及治理措施2005年11月中石化胜利油田40一、前言二、注水井现状分析三、治理对策 四、经济及社会效益分析五、下步攻关方向一、前言41前言前言42前言各类损坏井影响水驱动用储量541.1万吨，影响可采储量103.5万吨。

前言各类损坏井影响水驱动用储量541.143前言无效注水井32口，无效注水量1945m3/d，占总水量的11.3%，前言无效注水井32口，无效注水量1945m44一、前言二、注水井现状分析三、治理对策 四、经济及社会效益分析五、下步攻关方向一、前言451、水井攻欠增注工作量逐年增加由于梁家楼油田污水水质较差且注水量大，增注后继续注入污水导致短期内再次堵塞，例如L38-13、C56-16、L32-40井等，平均每年增注2-3次），因此使得水井攻欠增注工作量逐年增加。2003～2005年增注51口井70井次有效率高有效期短1、水井攻欠增注工作量逐年增加由于梁家楼油田462、注水井井况越来越差，大修井越来越多防腐油管比例小管柱检换周期长注入水质不合格2、注水井井况越来越差，大修井越来越多防腐油管比例小管柱检换47导致水井井况越来越差，井下管柱结垢、腐蚀现象日益严重，小修作业时管柱拔断、拔脱、起不出等情况时有发生，作业转大修井逐年增多，统计2003-2005年，采油厂有小修失败待大修水井27口，影响周围60多口井的供液，严重影响了油田的正常开发。2、注水井井况越来越差，大修井越来越多导致水井井况越来越差，井下管柱结垢、腐蚀现象483、注水井套管保护工作不到位采油厂自投入开发以来，水井套管保护工作一直未能有效实施，目前笼统注水井基本都没有套管保护措施，分注井也只有部分井保护了套管，由于注水水质不合格、再加上井下高温高压的工作环境，油管5年以上不检换管起出后情况见下图（L23-7井），套管情况可想而知。

3、注水井套管保护工作不到位采油厂自投入开发49目前采油厂套损水井82口，影响注水量7800m3/d。为保证注水正常，目前带病注水井多达31口，日注水量4265m3/d，表现最为突出的是梁家楼油田。梁家楼油田的C47、C56块共14口注水井，有10口井套破卡封注水；最近作业的L38-1井，历经2次换套作业，本次卡封注水先后采取了5种封隔器均未能实现有效封卡，分析认为该井套管多处破漏，且固井水泥环已完全失效，该井已濒临报废的边缘。随着油田的持续开发，此类井必将日益增多。3、注水井套管保护工作不到位目前采油厂套损水井82口，影响注水量780050

纯梁采油厂共设计分注井126口，目前开井112口，开井率88.9%，在这些井中，由于井深，注水压力高，水质差等原因造成封隔器失效、无法测试的高达70口，达不到分注目的，同时部分区块因特低渗透，注水压力等级达30MPa以上，无法分注，目前采取笼统注水，注入水沿高渗透层突进，对应油井高含水，高液量，形成沿高渗透通道的短路效应，而低渗透层不出力，注水有效率低。

4、分注井技术现状分析纯梁采油厂共设计分注井126口，目前开井1151

目前常用分层注水管柱一般都采用悬挂式结构。管柱主要由Y341型封隔器、配水器及其它配套工具组成，应用过程中存在的主要问题：

检管换封周期长，使得分注井失效；水质差，造成了分注有效期短；油藏埋藏深、温度高压力高给分注带来了一定的难度；

分层测试跟不上分注的要求。4、分注井技术现状分析目前常用分层注水管柱一般都采用悬挂式结构。管52

通过上述分析可以看出，我厂目前注水井注水水质差、井下技术状况恶劣，水井治理已经到了刻不容缓的地步，因此必须实施针对性的治理对策，加大水井治理的力度，才能保持油田的正常开发，提高开发管理水平。通过上述分析可以看出，我厂目前注水井注水水质53一、前言二、注水井现状分析三、治理对策

四、经济及社会效益分析五、下步攻关方向一、前言54治理对策——（一）改善注入水质

（1）建议实施以水质改性为主的污水处理工艺，根据2004年所做的前期研究，将目前首站回注污水水性提高至pH值＝7.5，在此基础上进行处理，使得回注水达到注水水质要求；

（2）首站污水硫化物含量、细菌含量较高，给污水处理带来了难度，实施以先期处理硫化物和细菌为主的预氧化处理技术，结合目前的处理工艺，使得回注污水水质达到油田注水要求。

治理对策——（一）改善注入水质（1）建议实施以水质55

依据目前的水质状况，结合下井管柱的使用寿命,认为在下一步的油管更换中遵循的原则是：（2）为满足油田注水的要求，建议对注污水井中全部采用防腐油管。在部分注清水井采用普通油管。（1）注水井的检换管周期应为：对分注井一年检换管一次；注清水合注井2年检换管一次；注污水井合注井1～2年进行检换管维护一次。治理对策——（二）缩短水井检换管周期

依据目前的水质状况，结合下井管柱的使用寿命,561）实施物理保护措施、减小注水压力对套管的影响

治理对策——（三）实施套管环空保护措施

物理保护措施主要是在油层顶界以上增设套管保护封隔器，优选适宜的封隔器满足不同类型注水井的需求。其重点是封隔器的选择，由于用作套管保护的封隔器坐封后，液体压力都将作用在胶筒上，上下压差很大，封隔器要承受很大的上顶力，因此不仅要求封隔器密封件要耐高温高压，抗撕裂性好，同时要求注水管柱在内外压力温度变化时蠕动要小。1）实施物理保护措施、减小注水压力对套管的影响治理对策——57①环空保护油田回注污水中的SRB及腐蚀性超标，使油套环形空间处于“死水区”，长期停留在环形空间中的注入水极易造成细菌的生长繁殖，继而造成套管腐蚀穿孔。因此需要在油套环形空间中投加具有杀菌、防腐、缓蚀等作用的保护液，使套管表面形成一层保护膜，减小环空水对套管的腐蚀影响。②阴极保护阴极保护的原理是向被保护管道通入阴极电流，使它成为阴极，阴极不腐蚀，就是用阴极电流抑制原有的腐蚀原电池的电流，消除金属表面的电位差，使腐蚀电流降为零，从而终止腐蚀过程。2）实施化学保护措施，减小环空水对套管的腐蚀①环空保护②阴极保护2）实施化学保护措施，减小环空水对套管的58结构型式1）不保护套管2）保护套管Y341G封隔器不保护套管管柱底筛堵BC补偿器配水器SK水力卡瓦注水层人工井底配水器

注水层保护套管管柱底筛堵BC补偿器配水器SK水力卡瓦注水层SLM水力锚人工井底配水器

注水层Y341G封隔器Y341G封隔器锚定补偿式分层注水工艺管柱治理对策——（四）引进先进技术，提高分注工艺水平

结构型式Y341G封隔器不保护套管管柱底筛堵BC补偿器配59注水层位注水层位底筛堵BC补偿器ZJK配水器SK水力卡瓦注水层位SLM水力锚人工井底ZJK配水器

Y341G封隔器注水层位Y341G封隔器保护套管管柱锚定补偿式分层注水工艺管柱技术特点：1、锚定、补偿相结合，解决管柱蠕动。2、肩部防突结构，提高封隔器密封力。3、ZJK轨道式空配，减少作业工作量。4、Ni－P镀防腐处理，提高防腐性能。该工艺经过多次改进，目前已逐渐成为较成熟的分注工艺，正逐步在我厂推广实施，现场试验表明：该工艺既能实现分层注水，又能保护油层以上套管，井口注水压力最高达39MPa，注水有效期最长已经达到46个月，值得大力推广应用。

应用情况：注水层位注水层位底筛堵BC补偿器ZJK配水器SK水力60管柱结构RF细分注水工艺管柱管柱结构RF细分注水工艺管柱61技术特点

配水器和封隔器一体化，可实现最小夹层是1m的小夹层的细分注水。

测试方便，简单。测试仪器只须下到该工具中心堵塞器上部测一次，上提5m以上再测一次即可实现。

方便快捷地投捞水嘴。采用液力冲捞，从井口直接投入，无须钢丝绳和泵车，并一次可检查两个水嘴。可用于斜井细分注水。

洗井不设专用通道，停注时，胶筒自动收回，即可洗井，避免停注时管柱蠕动，而造成的封隔器失效，所以使用寿命长。技术特点配水器和封隔器一体化，可实现最62实施效果

该工艺今年以来我厂试验应用2井次（纯17－57井、金31－54井），从目前情况看，分注效果良好。通过以上分注工艺的实施，将进一步提高分注成功率，延长有效期。

实施效果63一、前言二、注水井现状分析三、治理对策 四、经济及社会效益分析五、下步攻关方向一、前言64经济效益分析

1、水质的改善，将会给采油厂带来巨大的经济效益和社会效益，主要表现在：延长增注有效期减少作业井次节约费用300万元延长设备、管线使用寿命节约资金2000万元年共计节约费用：2300万元经济效益分析1、水质的改善，将会给采油厂带来巨大的经济65经济效益分析2、采油厂每年因管柱起不出造成大修井约10井次，另有多年未动管柱井因害怕导致大修而仍然带病工作井约40余口井，甚至有些井上小修作业可能导致报废。

经济效益分析2、采油厂每年因管柱起不出造成大66经济效益分析3年内将对约150口水井进行检换管，按每口井2500m计，则需投入费用150×2500×100＝3750万元可减少大修井60余井次，按每口井50万元计，则节省费用60×50＝3000万元减少报废井10井次，按重新打井每口井200万元计，节省费用10×200＝2000万元可获经济效益1250万元经济效益分析3年内将对约150口水井进行检换管，按每口井2567经济效益分析

3、对全厂注污水井实施环空保护技术获经济效益200万元经济效益分析3、对全厂注污水井实施环空保护技68经济效益分析

4、新型分注工艺的引进实施，使得封隔器在井寿命比常规寿命6~12个月延长了21~15个月，单井减少作业次数2~3次，每年推广应用20井次计算，累计减少作业40井次。减少作业费用10万元/井次×40井次＝400万元

提高采收率增油300t2000元/吨×20×300吨＝1200万元

每口井投入10万元获经济效益1400万元

经济效益分析4、新型分注工艺的引进实施，使得封隔器在井69社会效益分析

1、通过以上治理，最主要的是保证我厂注水工作的正常进行，是我厂各油田稳产、高产的基础。如果不进行治理象我厂纯化、梁家楼油田面临着整个注水系统瘫痪，所带来的直接后果便是原油生产不能正常进行，因此，实施治理首先便是保证我厂原油生产正常进行。社会效益分析1