注水知识点

1注水的目的：油田投入开发以后，随着开采时间的增长，就要不断地消耗油层本身的能量，油层压力就会不断下降，使地下原油不断地脱气，粘度增加油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量的死油采不出来。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持提高油层的压力，实现油井稳产高产，获得较高的采收率必须对油田注水注水方式：所谓注水方式就是注水井在油藏中所处的部位和注水井与生产井之间排列关系。目前国内外的注水方式主要有边缘注水、切割注水、面积注水和点状注水，我们采油厂目前的注水方式以面积注水为主。油田水：是一种深埋地下的地下水，常与油、气在一起，或者离油气较近，同存于封闭环境中。油田水按含水层和含油层的相对位置，可分为油层水和外来水两类，油层水分为边水、底水、层间水，外来水分为上部外来水、下部外来水、构造水和人工引入水。油田水的相对密度一般大于1，随含盐量的增加而增大；其粘度比水大，随含盐量的增加而增大；油田水因含有各种离子，能导电，所含离子越多，电阻率越低，导电性越强。水的总矿化度：水中各种离子、分子和化合物的总含量，一般用每升毫克数来表示；苏联学者苏林按水中几种主要离子的当量比例为指标划分水型，即以Na+/Cl-、(Na+-CL-)/SO42-、(CL--Na+)/Mg2+成因系数，把天然水划分出四个基本类型：硫酸钠型、重碳酸钠型、氯化镁型、氯化钙型。硫酸钠型、重碳酸钠型属于大陆环境中的主要水型，氯化镁型存在和形成于海洋环境，氯化钙型是地壳内部深成环境中的主要类型。油田水的性质1)密度油田水由于溶解盐类比较多，所以矿化度也较高，密度变化较大，一般均大于1。如四川油田三叠系石灰岩气藏水密度为1.001～1.010，2)粘度油田水因含有盐分，粘度比纯水高，一般都大于1mPa·s。3)颜色和透明度油田水一般不透明，而呈混浊状，并常带有颜色。含氯化氢时呈淡青绿色；含铁质时呈淡红色、褐色或淡黄色。4)嗅味和味道当油田水混入少量石油时，往往具有石油或煤油味；含硫化氢时，常有一股刺鼻的臭鸡蛋味；溶有岩盐的油田水为咸味；溶有泻利盐的油田水为苦味。油田水的化学性质主要有：5)油田水的离子元素：油田水的化学成分非常复杂，所含的离子元素种类也很多，其中最常见的离子为：阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+；阴离子：Cl-、SO42-、HCO2-、CO32-。油田水中除上述离子外，还含有一些特有的微量元素，其中有碘、溴、硼、锶、钡等。它们与油、气没有直接关系，但它们若含量甚高，则表明是油、气保存的有利地质环境，所以作为找油、气的间接标志。油田开发阶段指整个油田开发过程按产量，含水、开发特点等变化情况划分的不同开发时期，按产量变化可分为产量上升阶段（开发准备到全面投产阶段）、高产稳产阶段、产量递减阶段、低产收尾阶段。按开发方法可分为一次采油（利用天然能量弹性开采）、二次采油（人工注水注气）、三次采油（注入化学药剂提高驱油效率及热力采油等）。按含水变化可分为无水开发阶段，低含水开发阶段，中含水开发阶段，高含水开发阶段和特高含水开发阶段。无水开发阶段从油田全面投产至综合含水5%叫无水开发阶段，这个阶段的油田开发特点是油井基本未见水，地层压力较高，油井生产能力旺盛，油田产量稳定上升。低含水开发阶段含水在5%～25%为底含水开发阶段，这个阶段的油田开发特点是：油田注水见效较好，地层压力逐渐恢复，产量逐步上升，含水上升率缓慢，只有主力层见水，见水层比较集中。中含水开发阶段从底含水开发阶段结束至综合含水75%叫中含水开发阶段。这个阶段，注水全面见效。主力油层充分发挥作用，地层压力较高，工艺措施效果明显，这一阶段是油田开发的主要阶段，产量达到最高水平，大部分可采储量在这一阶段采出。在这一阶段中大多数油井多层见水，主力油层进入高含水开采，经过各种增产及调整措施，中底渗2透层充分发挥作用，含水上升率加快，阶段后期使产量逐步进入递减阶段。高含水和特高含水开发阶段综合含水达到75%～90%为高含水开发阶段，含水大于90%为特高含水开发阶段，这个阶段大多数油井进入高含水采油，大部分油层水淹，剩余油分布零散，地下油水关系复杂，各种措施难以维持稳产，产量讯速递减，含水上升率减缓，到进入特高含水期，产量降至最低水平，但下降缓慢。地层压力地层压力又称孔隙流体压力，是指地层孔隙内流体所承受的压力。如果该流体为油或天然气，就称为油层压力或气层压力。油（气）层未开采之前，各处压力相对平衡，投入开发后，平衡状态遭到破坏，油（气）层压力与油（气）井井底压力之间产生压差，使油（气）层内的油（气）流入井底，甚至喷出井口。36.含水上升速度指一定时间内油井含水率或油田综合含水的上升值。可按月、季、年计算，分别叫月含水上升速度、季含水上升速度、年含水上升速度。它是评价油井或油田开发效果好坏的重要指标。用某时间间隔内含水率上升的绝对值表示。37.含水上升率每采出1%的地质储量含水率的上升值叫含水上升率。它是评价油田开发效果的重要指标。含水上升率越小，油田开发效果越好。式中：INW——含水上升率，%；Δfw——阶段末、初含水率之差；ΔR——阶段末、初采出程度之差。面积注水方式：是把注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀的布置在整个开发区上，这种注水方式是把油层分隔成许多更小的单元一口注水井控制其中之一并同时影响几口油井而每一口油井同时在几个方向上受注水井影响油田注水方式（边外注水和边内注水）（一）边外注水概念：指注水井按一定方式分布在外油水边界处，向边水中注水开发。（二）边内注水概念：指在油田含油范围内，按一定的方式在内含油边界以内布置注水井进行注水开发。切割注水概念：利用注水井排将油藏切割成为较小单元，每块面积可以看成是一个独立的开发单元，分区进行开发和调整。切割注水的特点:可根据油田地质特征选择最佳切割方向和切割距；便于调整注水方式，有利于地面生产工艺简化及管理方便；可优先开采高产地带；不能很好的适应油层的非均质性，井间干扰大等；只适用于大面积、储量丰富、油层物性好、分布相对稳定的油田。根据油井和注水井相互位置及构成的井网形状不同，面积注水可分为四点法面积注水、五点法面积注水、正七点法面积注水、九点法面积注水、反七点法、反九点法等。正几点法和反几点法的区别在于，正几点法以油井为中心，反几点法以注水井为中心。1）四点法面积注水井网为等边三角形，注水井布置在三角形顶点每口生产井受三口注水井影响，每口注水井%RfIwNW3给周围六口生产井注水，生产井与注水井的比例为2：12）五点法面积注水井网为正方形，每口生产井受4口注水井影响，每口注水井给周围4口生产井注水，生产井与注水井的比例为1：13）九点法面积注水井网为正方形，每口生产井受8口注水井影响，生产井与注水井的比例为1：3反九点法面积注水井网为正方形，每口注水井给周围8口生产井注水，生产井与注水井的比例为3：1面积注水适用的条件：1、含油面积小，油层分布复杂、延展性差2、油层渗透性差，流动系数低。3、油田面积大而构造不完整，断层分布复杂4、适用于强化开采5、含油面积大物性好的油田亦可用面积注水不规则的点状注水：当含油面积小，如小型断块油田，油层的分布又不规则，难于布置规则的面积注水井网时，可采用不规则的点状注水方式。根据油层分布情况选择合适的井作为注水井，使周围的数口井受到注水效果。井网密度：当油田确定了注水方式以后，进一步解决井网密度。所谓井网密度，是指油田单位面积上的井数。在制定开发方案时，井网密度一般按采油速度、采油强度、采油时率井网密度的顺序来确定。速敏—是指流体与地层无任何物理和化学作用的条件下，当流体在油气层中流动时，引起油气层中微粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降。水敏—油气层中的粘土矿物在原始油藏条件下处于一定的矿化度环境中，当淡水进入储层时，某些粘土矿物就会发生膨胀、分散、运移从而减少或堵塞地层孔隙喉道，造成地层的渗透率下降，油气层的这种遇淡水渗透率降低的现象称为水敏。盐敏—当高于地层矿化度的工作液进入油气层后，可能引起粘土的膨胀和分散。这些都将导致油气层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞，引起渗透率下降从而损害油气层。碱敏—地层水pH值一般呈中性或，而大多数钻井液和泥浆的pH值在8~12之间。当高pH值流体进入油气层后，促使粘土水化、膨胀、运移或生成沉淀物造成地层损害称为碱敏。酸敏—油气层的酸敏性是指油气层与酸作用后引起渗透率降低的现象。酸化是油气田广泛采用的解堵和增产措施。酸液进入油气层后，一方面改善油气层的渗透率；另一方面又与油气层中矿物及地层流体反应产生沉淀并堵塞油气层的孔喉。注入水处理的要点4在水源确定的基础上，一般要进行水质处理。现场上常用的水质处理措施有以下几种1、沉淀。来自于地面水源的水，总有一定数量的机械杂质，因此首先是沉淀除去机械杂质常用的助凝剂：硫酸铝、硫酸铁、三氯化铁、偏铝酸钠等。2、过滤。来自沉淀池的水往往含有少量很细的悬浮物和细菌，为了除去这类物质必须进行过滤处理。过滤的作用：除掉水中悬浮的细小固体颗粒杂质和少量细菌常用的设备：过滤器或过滤池3、杀菌。地面水中多数含有藻类、粪类、铁菌，在注水中必须将这些物质除掉，以防止堵塞油层和腐蚀管柱。因此要进行杀菌。常用的杀菌剂氯及其化合物如次氯酸、次氯酸盐等；甲醛既有杀菌又有防腐作用。4、脱氧。氧是造成注水系统腐蚀的最主要最直接的也是其它水质指标能否达标的关键原。脱氧的方法：化学脱氧法；真空脱氧法。5、含油污水的处理。（沉降、撇油、絮凝、浮选杀菌等)各种添加药剂的作用混凝的过程--是指在水处理过程中，向水中投加药剂，进行了水与药剂的混合，从而使水中的胶体颗粒产生凝聚和絮凝，这一过程称为混凝过程程。杀菌剂—它的杀菌作用通过它的强烈氧化作用，破坏原生质结构或氧化细胞结构中的活性基团而产生的。缓蚀剂—是一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂，又称腐蚀抑制剂，或阻蚀剂。阻垢剂—是一类化学药品的总成，通过它的加入可以防止和阻止水垢生成。污水回注的优点及需要解决的问题回注的优点（1）污水中含有表面活性物质，能提高洗油能力（2）高矿化度的污水回注后，不会使粘土颗粒膨胀而降低渗透率。（3）污水回注保护了环境，提高了水的利用率解决的问题（1）处理后的污水应达到注水水质标准（2）水在设备和管线中既不产生堵塞性结垢，又不产生严重腐蚀。（3）和地层水不起化学反应生成沉淀，以免堵塞油层。注水井的投注程序注水井从完钻到正常的注水，一般要进过排液、洗井、试注后才能转入正常注水。排液排液的目的就是清除油层内的堵塞物，在井底附近造成适当的低压带，为注水创造有利的条件，减少注水井排或注水井附近能量的损失，有利于注水井排拉成水线洗井注水井在排液之后还需要进行洗井，目的是把井筒内的腐蚀物，杂质等污物洗出来，避免油层被污物堵塞。试注——试注的目的在于确定能否将水注入油层并取得油层吸水启动压力等资料，根据要求的注入量选定注水压力。影响吸水能力的因素5与注水井井下作业及注水井管理操作等有关。主要包括进行作业时，因用泥浆压井使泥浆侵入注水层造成堵塞；由于酸化等措施不当或注水操作不平稳而破坏地层岩石结构，造成沙堵，未按规定洗井，井筒不清洁，井内的污物随注入水带入地层造成堵塞。与注入水水质有关，注入水与设备管线的腐蚀产物（氢氧化铁、硫化亚铁造成堵塞，以及水在管线内产生垢造成堵塞。注入水中所含的某些微生物除了自身堵塞以外其代谢产物也会造成堵塞。组成油层的粘土矿物遇水后发生膨胀。注水井区域油藏压力上升。改善吸水能力的措施及时取水样化验分析，发现水质不合格时，应立即采取措施，保证不把合格的水注入油层。按规定冲洗地面管线、储水设备和洗井，保证地面管线、储水设备和井内清洁。保证平稳注水，减少波动，以免破坏油层结构和防止管壁上附属物污染水质和堵塞油层为了改善油层的吸水能力，改善吸水能力差的油层的吸水量，通常采用酸化、压裂增注及水力震荡及水力射流等井底处理措施。改注水井油套压变化分析井口油压：井口油压是指注水井井口的油管压力。井口油压=泵压-地面管损套管压力：是注水井油、套环形空间的井口压力，简称套压。套管压力=井口油压