注水井分析与诊断处理

注水井问题诊断处理高培中心党校崔笛第一节注水井油压无故变化引发问题的实例分析第二节注水量无故变化引发问题的实例分析第三节注水井资料录取问题的实例分析第四节聚合物注入井出现问题的实例分析在水驱过程中，注够水、注好水是保持高水平开发油田的基础，也是油田稳产的基础，始终是油田人追求的工作目标。多年来，在现场的生产管理、操作以及专业技术人员精心地管好每一口注水井，认真、准确地录取每一项原始资料、数据，观察、分析注水井的注水状况及变化，查找、处理注水井各种方面的问题。在总结注水井多年的生产管理、经验、教训的基础上，为注水井注好水、注够水，及时发现、分析、处理出现的问题做好各方面的工作。第一节注水井油压无故变化引发问题的实例分析实例1油压大幅下降是套损的信号1问题发现在高压注水时期，有一口注水井在提高注水压力后，配注、实际注水量都有大幅度的提高，但在后来，注水井油压却无故下降，配注、实际注水量仍保持不变，该井地处闹市区，由于地理环境无法进行分层测试，作业调整等工作，使得井下注水状况一直不清。直到发现周围井出现成片套损，才决心进行作业施工。现将当时的生产数据列表入表5-1所示。该井的注水压力经历了由低到高、又到低，而注水量由低到高后基本保持不变。也就是说注水压力得到提高，注水量同时也得到提高；当油压大幅度下降后，实际注水量却始终保持不降，还能较好地完成配注。从该注水井的生产数据表中，可以看出原注水压力为12.2MPa；配注水量为200m3/d；实际注水量为167m3/d；分层注水除有一个层段欠注外，其他两个层达到配注要求，注水合格率为67％。为提高周围油井的油层压力，保证周围油井有足够的自喷能量，在泵压允许的情况下提高该注水井的注水压力，提高注水量。这样，油压由12.2MPa提高到15.5MPa，配注水量由200m3/d提高到550m3/d，实际注水由167m3/d提高到583m3/d，注水合格率达到100％。经过高压注水一段时间后，油压开始逐渐下降。油压由15.5MPa下降到12.1MPa，后又下降到8.4MPa，比高压注水时下降了7.1MPa；全井配注水量不变，实际注水由583m3/d变化到601m3/d，后又波动到573m3/d，上下波动在20m3/d左右；当发现周围井套管损坏时才将其控制在50m3/d，这时的油压仅为3.3MPa。由于不能进行分层测试，虽然是分层井但实际是在笼统注水，井下各层的注水状况不清楚。一、注水井油压无故变化引发问题的实例分析2.诊断结果该井由于高压注水使套管损坏。在施工作业时才发现该井管柱拔不动。于是进行大修查套，施工发现该井是套管错断，最后对其进行了工程报废。3.原因分析在注水开发的油田，注水井应该保持相对均衡的压力进行注水，注水压力不宜过高(在注水井破裂压力以下)。油田开发应该保持区块与区块之间、井与井之间、层段与层段之间的地层压力相对平衡。如果注水压力不均衡，会造成地层压力失衡，使有的井、区块压力高，有的压力低，就容易引发地层滑动造成套管损坏，即变形、破裂、错断等。注水井的套管一旦损坏，注入水就会在地下乱窜，起不到驱油的作用。这口井的套损就说明了这类情况，在高压注水时，尤其是注水井在高出破裂压力许多的情况下注水，更易使套管发生变形、破裂、错断而损坏。当注水井的套管损坏后，注水压力就会大幅下降，而注入量不会降低。这时，注入水就会在井下的地层、油层中乱窜，不知水注到什么地方。不但注入水失去驱油作用，而且还会引发其他井的损坏。4.采取措施(1)发现注水异常，即注水压力大幅下降，注水量变化不大的，应将注水量控制到最低限，防止套损加剧，并立即向队里技术人员汇报。然后，再由技术人员逐级向专业部门报告情况。(2)技术人员接到汇报后应及时上现场核实资料，测试异常井的注水指示曲线，查看井是否出现异常。如果没有问题就可以恢复正常注水；如果注水异常应关井等待上级的处理意见。(3)专业部门的人员接到报告后，按程序安排查套工作，并拿出处理意见。实例2井下小层水嘴堵导致分注井油压上升在正常情况下，不论是分层注水井还是笼统注水井，在短时间内只要注水压力稳定，注水量就应相对稳定；而注水压力提高，注水量就应增加。当分层注水井测试完成以后的短时间内，只要注水井泵压稳定，油压就应稳定，注水量也应保持相对稳定；如果油压升高，注水量也应增加。如果注水井泵压稳定，油压上升，而注水量不升或下降就说明注水井出现异常情况。反过来说，当井下层段水嘴出现问题时，油压或注水量就会发生反常的变化。l.问题发现这是一口分层注水井。一次，采油工在巡回检查、录取该井井口数据时发现油压与上一天有较大幅度的上升，而注水量没有变化。连续核实三天录取的数据基本一样，现将变化前后的数据列表。如表5-2所示。从生产数据变化表中可以看出，该井在13日前泵压为14.5MPa，油压为11.6MPa左右，全井配注水量是150m3/d，实注水量为138m3/d，分层注水合格率达到100％。在14日开始，泵压为14.7MPa，较前两天上升了0.2MPa；油压却由11.6MPa上升到12.5MPa，上升了0.9MPa；配注水量不变，实注水量是140m3/d，仅上升2m3/d；由于油压上升超过原分水压力界限而不能计算分层水量，使注水合格率降为零。此后，连续三天对其进行核实，注水泵压保持在14.5MPa，油压在12.5MPa以上，实注水量仍然在140m3/d左右。为了查清油压上升的原因并恢复原注水状况，小队在17日首先进行了反洗井。洗井后，注水压力、注水量与上升后的变化不大。然后，测试队在18日对其进行了检配测试。检配时发现偏1没有水量，与原来测试资料相差较大。具体数据见表5-3所示。从检配数据表中可以看出，偏1层段配注40m3/d，水嘴为4.2mm，检配结果为不吸水；偏2层段配注30m3/d，水嘴为3.6mm，检配结果为57m3/d，比配注差27m3/d，完成配注的190％；偏3层段配注80m3/d，水嘴为7.5mm，检配结果为82m3/d，比配注差2m3/d，完成配注的103％。检配结果，偏1、偏2与原测试分层资料相差较大。2.诊断结果偏1水嘴堵塞。在检配后捞出偏1堵塞器，水嘴的孔眼被死油堵死。更换水嘴后重新投入堵塞器，恢复正常注水后油压又降回到原来的压力水平上。经测试检配，各层段注水恢复到原状况。3.原因分析分层注水井各小层的注水量是按其水嘴大小进行分配的。在正常情况下，应该是注水压力稳定，全井及各小层的水量不会出现大的变化。当井口油压突然升高，而全井注水量不变时，说明井下小层注水量出现了比较大的变化。这是因为注水压力上升，水嘴两端的压差增大，全井及各小层注水量必然要上升。如果是注水压力上升，而全井水量变化不大，这时井下小层的水量就会出现较大变化，有的层升高，有的层就会减少乃至不吸水，这种情况只有小层水嘴发生堵塞才会出现。现在，注水管线，井下分层管柱在长期使用中由于腐蚀、结垢，还有注入水中的含油等杂质，有时随注入水进入井下，使分层注水井经常发生水嘴堵塞现象。尤其在分层测试时，由于仪器或工具在井筒中上下运动，管壁上的附着物被刮下随注水经过水嘴进入油层，更加剧了这种状况。出现堵塞后，有的经过洗井即可解决，有的洗井也不能完全恢复正常。分注井井下水嘴发生堵塞在资料上显示的也不完全相同。有的井是油压上升，注水量相对稳定；有的井是油压上升，注水量出现下降。4采取措施(1)发现问题应该首先进行洗井，消除水嘴堵塞因素。(2)如果洗井不能排除堵塞问题，就重新进行检配、拔堵、检查水嘴，重投堵塞器。实例3油压上升，吸水指数不变反映出油层压力上升层段水嘴堵塞可以使注水井的油压升高，油层压力上升同样会使注水井的油压升高，但这两种升高反映在油压数据上是有一定区别的。前者，油压是突然上升；后者，油压是逐渐上升的。由于变化不同，所诊断的结果也就不同。1问题出现在一次资料检查中，发现有一口注水井随着注水时间的延续，油压出现了明显的上升。具体变化见综合数据表5-4所示。从这口分注井的月度综合数据变化表中，我们查出注水量变化不大，但油压却在逐渐上升。在年初2月份，泵压为13.8MPa，油压为10.6MPa，全井配注水量是180m3/d，实际注水量为189m3/d，分层注水合格率达到100％。到7月份，泵压为13.8MPa，稳定；油压为11.8MPa，上升了1.2MPa；全井配注水量没变，实注水量是205m3/d，仅上升了16m3/d；分层注水合格率仍保持在100％。注水压力明显升高，注水量基本没有变化。为查清注水压力升高的原因，在7月份测试了全井注水指示曲线与年初测试资料进行比较，并绘制成两条曲线如图5-1所示。在图5—1中，“曲线1”是年初测试的指示曲线，“曲线2”是近期7月份才测试的指示曲线。为方便对比，将两条不同时间测试的曲线绘制在一个坐标系内。从图中可以看出，“曲线2”向左做平行移动，斜率近似相等，吸水指数不变。说明该井二次指示曲线测试时，只是启动压力上升，注水量减少。也就是说，在相同注水压力下注水量有较大的下降。从曲线图看，注相同注水量的油压增加了近1个兆帕。2.诊断结果出现此类情况只能是油层压力上升导致了油压上升，注水量不变。3.原因分析油层压力上升的原因有很多，但归纳起来只有两种，就是只注不采或注大于采。当注水补充的能量得不到释放，积累起来会使油层压力逐渐上升。油层压力上升会使注采压差减小，注水量逐渐下降。油层压力上升使注水井的启动压力、油压升高，要完成配注方案，就必须逐步提高井口注水压力，以保持注水量稳定。4.采取措施(1)在采油井上采取提液措施，释放注水井的能量，防止油层憋高压。(2)由于油层物性差或堵塞采油井无法提液，应采取压裂、酸化等改造措施，保证油井的提液要求。(3)如果采油井无法采取提液措施，应适当降低注水井的配注水量，以保证注采平衡，油层压力稳定。这是一口井的注水数据，你能看出什么特征？实例4注入水质差导致油压上升，吸水指数下降如果注水井注入了大量水质比较差的水会造成井筒附近的油层堵塞，使注水井的启动压力、注水压力上升，吸水指数下降。1.问题的发现有一口过渡带笼统注水井。专业人员在检查注水井资料时，发现该井的油压出现较大的上升，而全井注水量不但不升，反而还稍有下降。检查人员就将这口井的生产数据抄写下来，并列成表进行对比。如表5—5所示。从两个月的生产数据变化表中，我们看出该井油压在逐渐上升，而注水量不升还有所下降。在3月初，该井的泵压为14.8MPa，油压为13.6MPa，全井配注水量是100m3/d，实际注水量为95m3/d。到了4月下旬，配注不变，泵压为15.1MPa，稍有上升；油压为15.OMPa，比3月初上升了1.4MPa；实注水量为82m3/d，下降了13m3/d。为落实油压升高，注水量有所下降的原因，在4月26日对该井测试了全井注水指示曲线并与以前测试的指示曲线进行比较。对比结果如图5—2所示。在图5—2中，“曲线1”是前期测试的全井指示曲线，“曲线2”是4月份测试的全井指示曲线。为方便绘制曲线，两次测试资料都折算成相同油压下的注水量，而且同样将两条不同时间测试的指示曲线绘制在一个坐标系内以便对比。从曲线对比看出，“曲线2”明显向左偏移，斜率增大，吸水指数减小；该井的启动压力升高，相同油压下的注水量明显减少，油井的注水能力变差。2.诊断结果这种现象是油层发生堵塞。油层出现堵塞，不但注水压力上升，注水量下降，主要是油层的吸水能力明显降低。3.原因分析石油是从岩石的一些微小孔隙中生产出来的。注水开发的油田就是要通过注水将岩石孔隙中的原油替换出来。由于岩石孔隙直径都非常小，如果注入的水质差，如固体悬浮物超标，污水含油超标都会堵塞油层孔隙；还有，一些化学物质超标会加速设备、管道的腐蚀，与水中其他化学物质发生化学反应等产生沉淀物也会堵塞孔隙，降低油层的渗透率。如果大量注入这样超标的水，就会使油层孔隙出现堵塞，使注水井的启动压力、油压升高，注水量减少，吸水能力下降，