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1、 1、深层地下注水井概念及基本组成是什么？答:在油气田开发中，利用注水井把水注入油层，以补充 和保持油层压力的措施称为注水。高压注水井组成示意 如下图所示高压注水井口水井套管水井油管油层 隔层油层 2、钻深1000米深度以上的注水 井需要什么样的装备条件才能做 到达到？ 答：起码需要装备钻井深度在1000m至 2500m，最大起重量为800千牛至1600千牛的 中型钻机 ；由经过专门技术培训的专业钻井 队伍才能承担；一口井一般作业周期要半个 月以上； 3、能够注入到地层的水质需要达到什么 样的基本控制指标？ 答：注入水应满足行业标准SY/T5329-1994 碎屑岩油藏注水水质推荐标准悬浮固体
2、 含量、含油量、腐蚀速率、细菌含量、溶解 氧等指标要求。主要目的是防止注入水堵塞 地层，减少对注水井筒的腐蚀，保证有效的 注入。如果达不到该指标，则不能完成大量 长期注水的效果。注水水注水水质推荐质推荐标准：标准：19951995年中国石油天然气总公司颁布的年中国石油天然气总公司颁布的SY/T5329-94SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法质推荐指标及分析方法，规定了对碎屑岩油藏注水水质的基本要求。，规定了对碎屑岩油藏注水水质的基本要求。注入层平均空气渗透率(m2)0.6标准分级A1A2A3B1B2B3C1C2C3 控 制 指 标悬浮固体质量浓度 (mg
3、/L)1.02.03.03.04.05.05.06.07.0悬浮物颗粒直径中值 (m)1.01.52.02.02.53.03.03.54.0含油量(mg/L)5.06.08.08.08.010.015.015.030.0平均腐蚀率(mm/a)0.076点腐蚀A1、B1、C1级：试片各面都无点腐蚀A2、B2、C2级：试片有轻微点腐蚀A3、B3、C3级：试片有明显点腐蚀SRB含菌量(个/mL)010250102501025铁细 菌含量(个/mL)103104105腐生菌含量(个/mL)103104105 4、根据注水水质要求，要对注 入水做什么样的基本处理工艺过 程，需要什么样的工艺把水注入 地下
4、？ 答：不同水质要求处理工艺和药剂不同，根 据地层地质情况，采用的注入设备工艺也有 所不同。以下部分附带简要列举一般注入水 处理过程及要求。注水水质要求注水水质要求 注注水水质水水质 注水水源除要求水量充足、取水方便和经济合理外，还必须符合以下基注水水源除要求水量充足、取水方便和经济合理外，还必须符合以下基本要求：本要求： （1 1）水质稳定，与油层水相混不产生沉淀；）水质稳定，与油层水相混不产生沉淀；（2 2）水注入油层后不使粘土产生水化膨胀或产生悬浊；）水注入油层后不使粘土产生水化膨胀或产生悬浊；（3 3）不得携带大量悬浮物，）不得携带大量悬浮物，以防堵塞注水井渗滤通道；以防堵塞注水井渗滤
5、通道；（4 4）对注水设施腐蚀性小；）对注水设施腐蚀性小；（5 5）当一种水源量不足，需要第二种水源时，应首先进行室内试验，）当一种水源量不足，需要第二种水源时，应首先进行室内试验，证实两种水的配伍性好，对油层无伤害才可注入。证实两种水的配伍性好，对油层无伤害才可注入。 （1 1） 油田注入水水质净化及设备油田注入水水质净化及设备注水水质指注水水质指标超标超标产生的标产生的危害危害 1 1、悬浮物含量、悬浮物含量悬浮物含量是注入水结垢和地层堵塞的重要标志，如果注入水中悬浮物悬浮物含量是注入水结垢和地层堵塞的重要标志，如果注入水中悬浮物含量超标，就会堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降。含量超
6、标，就会堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降。 2 2、含油量、含油量如果注入水中含油量超标，将会降低注水效率，它能在地层中形成如果注入水中含油量超标，将会降低注水效率，它能在地层中形成“乳乳化段塞化段塞”，堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降。且它还可以作为某，堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降。且它还可以作为某些悬浮物很好的胶结剂，进一步增加堵塞效果。些悬浮物很好的胶结剂，进一步增加堵塞效果。 3 3、溶解氧、溶解氧溶解氧对注入水的腐蚀性和堵塞都有明显的影响。如果注入鼠肿瘤化物含量溶解氧对注入水的腐蚀性和堵塞都有明显的影响。如果注入鼠肿瘤化物含量超标，它不仅直接影响注入水对注水油套
7、管等设备的腐蚀，而且当注入水存在溶超标，它不仅直接影响注入水对注水油套管等设备的腐蚀，而且当注入水存在溶解的铁离子时，氧气进入系统后，就会生成不溶性的铁氧化物沉淀，从而堵塞油解的铁离子时，氧气进入系统后，就会生成不溶性的铁氧化物沉淀，从而堵塞油层，因此，溶解氧是注入水产生腐蚀的一个重要因素。层，因此，溶解氧是注入水产生腐蚀的一个重要因素。 4 4、硫化物、硫化物油田含油污水中的硫化物有的是自然存在于水中的，有的是由于硫酸盐还原油田含油污水中的硫化物有的是自然存在于水中的，有的是由于硫酸盐还原菌产生的。如果注入水中硫化物超标，则注入水中的硫化氢就会加速注水金属设菌产生的。如果注入水中硫化物超标，
8、则注入水中的硫化氢就会加速注水金属设施的腐蚀，产生腐蚀产物硫化亚铁，造成地层堵塞施的腐蚀，产生腐蚀产物硫化亚铁，造成地层堵塞 。5 5、细菌总数、细菌总数如果注入水中细菌总数超标，就会引起金属腐蚀。腐蚀物就会造成油层堵塞；油如果注入水中细菌总数超标，就会引起金属腐蚀。腐蚀物就会造成油层堵塞；油田含油污水中若大量存在细菌，就会加剧对金属设备的腐蚀，造成油层堵塞。田含油污水中若大量存在细菌，就会加剧对金属设备的腐蚀，造成油层堵塞。 6. Fe6. Fe2+2+和和FeFe3+3+离子离子油田污水中的油田污水中的FeFe2+2+离子结构不太稳定，易与水中的溶解氧作用生成不溶于水的离子结构不太稳定，易
9、与水中的溶解氧作用生成不溶于水的Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀；沉淀；FeFe2+2+离子还容易与水中的硫化氢发生化学反应，生成离子还容易与水中的硫化氢发生化学反应，生成FeSFeS沉淀，从而沉淀，从而堵塞油层，导致吸水指数下降。堵塞油层，导致吸水指数下降。注注入入水与注入地下环境地层水的配水与注入地下环境地层水的配伍原则伍原则 1 1、注入水与地层水的不配伍可能产生沉淀、注入水与地层水的不配伍可能产生沉淀常见的注入水与地层水水型有常见的注入水与地层水水型有CaClCaCl2 2、NaNa2 2SOSO4 4、NaHCONaHCO3 3三种，当两种不同三种，当两种不同水型的水相混合时就有可
10、能产生沉淀。水型的水相混合时就有可能产生沉淀。 常见的反应有：常见的反应有： （1 1）注入水与地层水直接生成沉淀：）注入水与地层水直接生成沉淀：CaCa2 2（BaBa2 2、SrSr2 2）SOSO4 42-2- CaSOCaSO4 4CaCa2 2（FeFe2 2、BaBa2 2、SrSr2 2、MgMg2 2）COCO3 32-2- CaCO CaCO3 3 常见的反应有：常见的反应有： （2 2）水中）水中H H2 2S S引起的沉淀：引起的沉淀：FeFe2 2S S2-2- FeS FeS（3 3）水中）水中COCO2 2逸出或逸出或PHPH值和温度升高时引起沉淀：值和温度升高时引
11、起沉淀：CaCa2 2（FeFe2 2、BaBa2 2、S Sr2r2、MgMg2 2）HCOHCO3 3- Ca(HCO- Ca(HCO3 3) )2 2Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 CaCO CaCO3 3 CO CO2 2 H H2 2O O （4 4）水中溶解氧引起沉淀。）水中溶解氧引起沉淀。2 2、注入水与储层的不配伍可能引起的损害、注入水与储层的不配伍可能引起的损害（1 1）矿化度敏感引起地层中水敏性物质的膨胀、分散和运移，）矿化度敏感引起地层中水敏性物质的膨胀、分散和运移，C.E.CC.E.C值值（油层岩样的阳离子交换容量）大于（油层岩样的阳离子交换容量）大于0.0
12、09mmol/g0.009mmol/g（按一价离子计算）时，（按一价离子计算）时，考虑对储层进行防膨预处理或重新选择水源。考虑对储层进行防膨预处理或重新选择水源。 （2 2）pHpH值变化引起的微粒和沉淀。值变化引起的微粒和沉淀。3 3、注入条件变化引起对地层的损害、注入条件变化引起对地层的损害如速敏引起地层中微粒的迁移和温度压力变化引起沉淀等。如速敏引起地层中微粒的迁移和温度压力变化引起沉淀等。如果油田注入水和地层水中存在如果油田注入水和地层水中存在CaCa2 2和和HCOHCO3-3-，水中，水中CaCOCaCO3 3的溶解平衡反的溶解平衡反应为：应为： Ca(HCOCa(HCO3 3)
13、)2 2 CaCO CaCO3 3 CO CO2 2 H H2 2O O 该结垢成因主要受温度、该结垢成因主要受温度、pHpH值或地层内值或地层内COCO2 2逸出的影响。逸出的影响。 在生产阶段在生产阶段COCO2 2气体从水中逸出，平衡向右移动，在部分油井上出现碳气体从水中逸出，平衡向右移动，在部分油井上出现碳酸钙垢。酸钙垢。 4 4、清污混注配伍原则、清污混注配伍原则清污混注前应进行结垢计算或可混性试验。主要应考虑防沉淀、缓蚀、清污混注前应进行结垢计算或可混性试验。主要应考虑防沉淀、缓蚀、杀菌、除氧等。杀菌、除氧等。 （1 1）结垢的主要机理机理）结垢的主要机理机理 CaCa2 2 CO
14、 CO3 32-2- CaCO CaCO3 3CaCa2 2（BaBa2 2、SrSr2 2）SOSO4 42-2- CaSO CaSO4 4（BaSOBaSO4 4、SrSOSrSO4 4） （2 2）溶解）溶解O O2 2、H H2 2S S、COCO2 2引起腐蚀引起腐蚀溶解氧氧化注水设施，产生溶解氧氧化注水设施，产生Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀；有利于好氧菌的繁殖与生长沉淀；有利于好氧菌的繁殖与生长，进而产生大量的堵塞物质。，进而产生大量的堵塞物质。COCO2 2溶于水中降低溶于水中降低pHpH值从而加剧腐蚀。值从而加剧腐蚀。H H2 2S S在酸性或中性水中生成在酸性或中性水中
15、生成FeSFeS沉淀，促使阳极反应不断进行，引起较严沉淀，促使阳极反应不断进行，引起较严重的腐蚀。重的腐蚀。 （3 3）细菌堵塞地层）细菌堵塞地层 在油田水系统中存在着硫酸盐还原菌（在油田水系统中存在着硫酸盐还原菌（SRBSRB）、腐生菌（）、腐生菌（TGBTGB）和铁细菌）和铁细菌（IBIB）等多种微生物，这些细菌除自身造成地层堵塞外，还增加悬浮物颗粒）等多种微生物，这些细菌除自身造成地层堵塞外，还增加悬浮物颗粒含量并增大颗粒直径以及增大总铁含量。含量并增大颗粒直径以及增大总铁含量。 部分注入设备展示污污水回注既可防止污染、保护环境，又可充分利用油、水资源水回注既可防止污染、保护环境，又可充分利用油、水资源。但是污。但是污水回注起码要采用的处理过程如下图工艺所示去水回注起码要采用的处理过程如下图工艺所示去除污水中的油及大量悬浮物除污水中的油及大量悬浮物质，使之达到注质，使之达到注水的水的标准标准 。 回注污水的基本工艺组成回注污水的基本工艺组成 净化水罐纤维球过滤器上泵回注溢流沉降罐除油罐调节水罐 核桃壳过滤器 纤维球过滤器核桃壳过滤器 絮凝剂助凝剂气浮除油装置加药系统加药系统除油工艺除油工艺除油工艺除油工艺加药系统加药系统加药泵不锈钢加药罐MDM24NEN（两箱四泵
