5注水(采油工程)

总述一：注水目的保持地层压力，补充油层能量驱替原油至井底——提高原油采收率总述一：注水目的二：注水任务保持地层压力，补充油层能量注好水（水质）注够水（水量）注对水（注水位置）驱替原油至井底——提高原油采收率总述一：注水目的二：注水任务三：注水步骤保持地层压力，补充油层能量注好水（水质）注够水（水量）注对水（注水位置）水质指标设计——选择水源——水处理（方法、流程）——注入系统（设备）——注水井投注（从完钻到注水需要进行的工作：排液和洗井、试注、转注）——注水井吸水能力分析——注水参数设计（注水量、注水压力、注水温度）——注水工艺（怎么注、用哪些设备注）驱替原油至井底——提高原油采收率水质指标设计水质指标概念：注入水需要满足某些条件（指标），才能保证其注入到油层中后，对油层基本无污染。注入水需要满足的这些条件（指标），即为注入水水质指标。水质指标的确定依据：油田流体（油层水）及其储层矿物的性质水质指标的确定方法：水质指标设计水质指标概念：水质指标的确定方法：预知后事如何，且听下文分解注入水需要满足某些条件（指标），才能保证其注入到油层中后，对油层基本无污染。注入水需要满足的这些条件（指标），即为注入水水质指标。水质指标的确定依据：油田流体（油层水）及其储层矿物的性质注入水质造成油层堵塞的机理1.注入水与油层水不配伍注入水本身在温度、压力变化时，产生沉淀注入水与地层水接触后，产生沉淀注入水质造成油层堵塞的机理1.注入水与油层水不配伍注入水本身在温度、压力变化时，产生沉淀注入水与地层水接触后，产生沉淀注入水中离子性质注入水质造成油层堵塞的机理1.注入水与油层水不配伍注入水本身在温度、压力变化时，产生沉淀注入水与地层水接触后，产生沉淀2.注入水与油层岩石矿物不配伍矿化度不同——水敏矿化度：水敏：最严重水敏矿物：PH值不同——沉淀注入水质造成油层堵塞的机理1.注入水与油层水不配伍注入水本身在温度、压力变化时，产生沉淀注入水与地层水接触后，产生沉淀2.注入水与油层岩石矿物不配伍矿化度不同——水敏矿化度：单位体积溶液中离子总质量水敏：最严重水敏矿物：PH值不同——沉淀注入水质造成油层堵塞的机理1.注入水与油层水不配伍注入水本身在温度、压力变化时，产生沉淀注入水与地层水接触后，产生沉淀2.注入水与油层岩石矿物不配伍矿化度不同——水敏矿化度：单位体积溶液中离子总质量水敏：油层中敏感性矿物与低矿化度注入水接触后，发生膨胀、剥脱、运移而堵塞孔喉，造成油层渗透率降低。最严重水敏矿物：PH值不同——沉淀注入水质造成油层堵塞的机理1.注入水与油层水不配伍注入水本身在温度、压力变化时，产生沉淀注入水与地层水接触后，产生沉淀2.注入水与油层岩石矿物不配伍矿化度不同——水敏矿化度：单位体积溶液中离子总质量水敏：油层中敏感性矿物与低矿化度注入水接触后，发生膨胀、剥脱、运移而堵塞孔喉，造成油层渗透率降低。最严重水敏矿物：钠膨润土（高岭石，粘土矿物）PH值不同——沉淀注入水质造成油层堵塞的机理1.注入水与油层水不配伍注入水本身在温度、压力变化时，产生沉淀注入水与地层水接触后，产生沉淀2.注入水与油层岩石矿物不配伍矿化度不同——水敏矿化度：单位体积溶液中离子总质量水敏：油层中敏感性矿物与低矿化度注入水接触后，发生膨胀、剥脱、运移而堵塞孔喉，造成油层渗透率降低。最严重水敏矿物：钠膨润土（高岭石，粘土矿物）PH值不同——沉淀注入水质造成油层堵塞的机理1.注入水与油层水不配伍注入水本身在温度、压力变化时，产生沉淀注入水与地层水接触后，产生沉淀2.注入水与油层岩石矿物不配伍矿化度不同——水敏矿化度：单位体积溶液中离子总质量水敏：油层中敏感性矿物与低矿化度注入水接触后，发生膨胀、剥脱、运移而堵塞孔喉，造成油层渗透率降低。最严重水敏矿物：钠膨润土（高岭石，粘土矿物）PH值不同——沉淀3.注入水中的悬浮物造成油层堵塞悬浮物包括：悬浮固相颗粒、油及乳化物、系统腐蚀产物、细菌及其衍生物影响最大的：悬浮固相颗粒、油及乳化物注入水质造成油层堵塞的机理1.注入水与油层水不配伍注入水本身在温度、压力变化时，产生沉淀注入水与地层水接触后，产生沉淀2.注入水与油层岩石矿物不配伍矿化度不同——水敏矿化度：单位体积溶液中离子总质量水敏：油层中敏感性矿物与低矿化度注入水接触后，发生膨胀、剥脱、运移而堵塞孔喉，造成油层渗透率降低。最严重水敏矿物：钠膨润土（高岭石，粘土矿物）PH值不同——沉淀3.注入水中的悬浮物造成油层堵塞悬浮物包括：悬浮固相颗粒、油及乳化物、系统腐蚀产物、细菌及其衍生物影响最大的：悬浮固相颗粒、油及乳化物注入水对注水管线的腐蚀机理一、氯离子Cl-：形成原电池——使Fe变为Fe2+二、溶解气溶解氧32222)()(OHFeOOHFeOHFe溶解氧进入地层——原油氧化——粘度增加——流动能力变差硫化氢H2S来源：书上划出腐蚀机理：FeSSHFe22三、细菌SRB：生长环境、腐蚀机理TGB：生长环境、腐蚀机理铁细菌：生长环境、腐蚀机理四、PH值：PH过高（酸性条件）或过低（碱性条件）均对注水管线中的铁有腐蚀作用注入水对注水管线的腐蚀机理一、氯离子Cl-：形成原电池——使Fe变为Fe2+二、溶解气溶解氧32222)()(OHFeOOHFeOHFe溶解氧进入地层——原油氧化——粘度增加——流动能力变差硫化氢H2S来源：书上划出腐蚀机理：FeSSHFe22三、细菌SRB：生长环境、腐蚀机理TGB：生长环境、腐蚀机理铁细菌：生长环境、腐蚀机理四、PH值：PH过高（酸性条件）或过低（碱性条件）均对注水管线中的铁有腐蚀作用所有影响注水效果的因素注入水中离子性质矿化度注入水的PH值悬浮固相颗粒油及其乳化物细菌及衍生物溶解气O2H2SCO2PH值系统腐蚀产物注入水与地层水不配伍—————注入水与岩石矿物不配伍———注入水中悬浮物———————细菌所有影响注水效果的因素注入水中离子性质矿化度注入水的PH值悬浮固相颗粒油及其乳化物细菌及衍生物溶解气O2H2SCO2细菌系统腐蚀产物注入水应满足的条件——注水水质指标与油层配伍性好、与储层岩石矿物配伍性好悬浮固相颗粒不能过多油及乳化物不能过多溶解气不宜过多（溶解氧、H2S、CO2）细菌不宜过多（SRBTGB铁细菌）PH值不能过高或过低所有影响注水效果的因素注入水中离子性质矿化度注入水的PH值悬浮固相颗粒油及其乳化物细菌及衍生物溶解气O2H2SCO2细菌系统腐蚀产物注入水水质行业指标（辅助指标）所有影响注水效果的因素注入水的PH值悬浮固相颗粒油及其乳化物细菌及衍生物溶解气O2H2SCO2细菌系统腐蚀产物注入水水质行业指标（辅助指标）在满足国标的基础上，根据油田实际情况注入水中离子性质矿化度注入水应满足的条件——注水水质指标注入条件注入速度注入速度快注入水在地面管线、井筒中流动速度快——加剧对管线的腐蚀注入水渗流速度比地层中流体渗流速度快——速敏注入速度慢：注入水在地面管线、井筒中流动速度慢——细菌滋生注入水温度注入温度油层温度——沉淀生成注入温度油层温度沉淀生成原油粘度减小注入压力：应力敏感注入条件造成油层堵塞的机理水源选择（注入水来源、选择原则）水质处理（措施、流程）一、措施1.沉淀：目的、标准、加快沉淀方法2.过滤：（1）除铁：方法，表5-4（看）（2）除悬浮固体：标准3.杀菌：方法、常用杀菌剂4.脱气：除氧（1）真空除氧：方法（2）气提脱氧：方法（3）化学除氧：方法、常用除氧剂除H2S、CO2：方法：提高注入水PH水质处理（措施、流程）5.除油：一、措施浮油分散油乳化油水质处理（措施、流程）5.除油：基本原理——小颗粒的油，结合成大颗粒，浮至水面，除去一、措施浮油分散油乳化油水质处理（措施、流程）5.除油：基本原理——小颗粒的油，结合成大颗粒，浮至水面，除去一、措施浮油分散油乳化油粒径较大，如有足够的静置时间，可浮至水面，除去水质处理（措施、流程）5.除油：基本原理——小颗粒的油，结合成大颗粒，浮至水面，除去一、措施浮油分散油乳化油——油中有水水中有油，油水难分离，颗粒较小，无法聚结粒径较大，如有足够的静置时间，可浮至水面，除去水质处理（措施、流程）5.除油：基本原理——小颗粒的油，结合成大颗粒，浮至水面，除去一、措施浮油分散油乳化油——油中有水水中有油，油水难分离，颗粒较小，无法聚结粒径较大，如有足够的静置时间，可浮至水面，除去破乳剂——使乳化物中的油水分离，油聚集成大颗粒，浮至水面水质处理（措施、流程）5.除油：基本原理——小颗粒的油，结合成大颗粒，浮至水面，除去一、措施浮油分散油乳化油——油中有水水中有油，油水难分离，颗粒较小，无法聚结粒径较大，如有足够的静置时间，可浮至水面，除去破乳剂——使乳化物中的油水分离，油聚集成大颗粒，浮至水面粗粒化——小油粒聚集形成大油粒，从水中分离出来水质处理（措施、流程）5.除油：基本原理——小颗粒的油，结合成大颗粒，浮至水面，除去一、措施浮油分散油乳化油——油中有水水中有油，油水难分离，颗粒较小，无法聚结（选择：乳化油难除原因）粒径较大，如有足够的静置时间，可浮至水面，除去破乳剂——使乳化物中的油水分离，油聚集成大颗粒，浮至水面粗粒化——小油粒聚集形成大油粒，从水中分离出来常用聚丙烯球、蛇纹石，蛇纹石较好（选择）常用除油方法：书P175表5-66.暴晒：除去过饱和碳酸盐——在地上温度压力下，溶解于注入水中；注入地下后，在地下温度压力条件下，沉淀析出水质处理（措施、流程）二、流程开式系统闭式系统水处理系统水质处理（措施、流程）二、流程开式系统——与空气接触闭式系统——隔离空气水处理系统水质处理（措施、流程）二、流程开式系统——与空气接触适用于注入水中溶解气较多，且对注入水进行水质处理有溶解氧、H2S、CO2等气体产生闭式系统——隔离空气水处理系统水质处理（措施、流程）二、流程开式系统——与空气接触适用于注入水中无溶解气，且对注入水进行水质处理时无气体产生适用于注入水中溶解气较多，且对注入水进行水质处理有溶解氧、H2S、CO2等气体产生闭式系统——隔离空气水处理系统二、流程水源——地下水、含油污水、地表水、海水水质处理（措施、流程）二、流程水源——地下水、含油污水、地表水、海水水质处理（措施、流程）二、流程——地下水1.污染物（主要矛盾）：2.流程：水质处理（措施、流程）二、流程——地下水1.污染物（主要矛盾）：2.流程：除铁、除悬浮固体水质处理（措施、流程）二、流程——地下水1.污染物（主要矛盾）：2.流程：除铁、除悬浮固体水质处理（措施、流程）除铁、除悬浮固体二、流程——含油污水1.污染物（主要矛盾）：2.流程：水质处理（措施、流程）二、流程——含油污水1.污染物（主要矛盾）：2.流程：第一次除悬浮固体水质处理（措施、流程）二、流程——含油污水1.污染物（主要矛盾）：2.流程：第一次除悬浮固体除油水质处理（措施、流程）二、流程——含油污水1.污染物（主要矛盾）：2.流程：除悬浮固体除油杀菌水质处理（措施、流程）二、流程——地表水1.污染物（主要矛盾）：2.流程：除氧水质处理（措施、流程）二、流程——地表水1.污染物（主要矛盾）：2.流程：除氧、杀菌除悬浮固相颗粒水质处理（措施、流程）注入系统供水系统注水地面系统注水井油藏注入系统供水系统注水地面系统注水井油藏注入系统供水系统注水地面系统注水井油藏水处理站注水站配水间注入系统供水系统注水地面系统注水井油藏水处理站注水站配水间（水质处理）注入系统供水系统注水地面系统注水井油藏水处理站注水站配水间（水质处理）（给注入水加压）注入系统供水系统注水地面系统注水井油藏水处理站注水站配水间（水质处理）（给注入水加压）来水进站流量计计量水质处理储水罐高压泵组泵出（加压）分水器配水间注入系统供水系统注水地面系统注水井油藏水处理站注水站配水间（水质处理）（给注入水加压）来水进站流量计计量水质处理储水罐高压泵组泵出（加压）分离器配水间设计注入压力注意：书P179注入系统供水系统注水地面系统注水井油藏水处理站注水站配水间（水质处理）（给注