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1、注水技术根底培训注水技术根底培训 主主 要要 内内 容容n前言前言n一、注水根底知识一、注水根底知识n二、转合注井的工艺设计二、转合注井的工艺设计n三、分注的目的与意义三、分注的目的与意义 n四、分注原理四、分注原理n五、高压分注技术五、高压分注技术n六、特殊井分注技术六、特殊井分注技术 油田为什么要注水开发？油田为什么要注水开发？ 注水开发注水开发油田是前苏联二十世纪油田是前苏联二十世纪三十年代实施的一种开发模式，当三十年代实施的一种开发模式，当时，以美国为代表的西方国家一般时，以美国为代表的西方国家一般不不搞搞注水注水开发。这是两种油田开发开发。这是两种油田开发思路。思路。油田注水开发概述
2、油田注水开发概述前言u一、不注水开发油田思路u二、注水开发油田的思路油田注水开发概述油田注水开发概述1.是枯竭式的掠夺式的开采，也就是单靠地层的原始能量地层压力进行一次采油。这种方式只能采出地质储量的5%15%，大局部可采储量残留在地下，造成资源浪费。2.2. 西方国家认为，注水开发本钱太高。要增加水源工程、水处理工程、分注分采工程、加热脱水工程、污水回注工程等，这就带来了一系列油田生产难度，使原油生产本钱不断升高。不注水开发油田思路油田注水开发概述 1. 注水是对油田开发能量的补充 油田投入生产以后，油田地层能量地层压力随之下降，为使地层压力保持在饱和压力附近，为保持油井的旺盛生产能力，需要
3、注水补充地层能量。假设不及时补充能量，靠原始地层弹性能量，溶解气能量、边底水能量、气顶能量以及重力能量等进行一次采油，待地层压力降到饱和压力以下时候，溶解在原油中的天然气就从原油中析出来，使原油的粘度急剧增加，流动性变差，使85%的原油留在了油层，大大地降低了采收率。注水开发油田思路油田注水开发概述2. 注水开发也是有效利用水驱油的作用，长时间注水后，岩石孔隙外表的原油不断被水带走，致使岩石呈白色，说明注水起到了有效的驱油作用。3. 从能量平衡出发，采油工程也需要补充能量。有边水底水的油藏，在自喷开采阶段，随含水上升，井筒内液柱密度不断增大，流压上升，要保持一定的生产压差，就必须提高地层的压力
4、，所以靠注水提高压力是经济有效的。当油井停喷后常使用人工举升的方法，降低生产流压，放大生产压差，使产液量不断得到提升，以此保持原油产量的稳定。注水开发油田思路油田注水开发概述小结油田注水开发概述 由于注水开发能补充地层能量，使油井保持旺盛的生产能力，使采收率可以提高10%25%，加之注聚的三次采油工艺，最终采收率可以到达50%65%，比依靠自然能量一次开采的采收率提高45%55%。因此我国和俄罗斯等国家的油田，95%都采用注水方式开发。 我国不少公司在美国，加拿大买断了一批枯竭油田，通过注水补充能量，单井产量可到达310t/d，取得了可观的经济效益。非洲的乍得和苏丹等国家的油田，一开始就搞注水
5、开发方案，这充分说明注水开发油田模式已被人们认可。 一、注水根底知识注注 水水 是通过注水井向油层注水补充能量，保是通过注水井向油层注水补充能量，保是通过注水井向油层注水补充能量，保是通过注水井向油层注水补充能量，保持地层压力，它是目前提高采油速度和采收持地层压力，它是目前提高采油速度和采收持地层压力，它是目前提高采油速度和采收持地层压力，它是目前提高采油速度和采收率方面应用最广泛的一项技术措施。率方面应用最广泛的一项技术措施。率方面应用最广泛的一项技术措施。率方面应用最广泛的一项技术措施。 主要内容包括：主要内容包括：主要内容包括：主要内容包括： 1. 1. 1. 1.水源、水质及注水系统；
6、水源、水质及注水系统；水源、水质及注水系统；水源、水质及注水系统； 2. 2. 2. 2.注水井吸水能力分析；注水井吸水能力分析；注水井吸水能力分析；注水井吸水能力分析； 3. 3. 3. 3.分层注水技术；分层注水技术；分层注水技术；分层注水技术； 4. 4. 4. 4.注水指示曲线的分析和应用；注水指示曲线的分析和应用；注水指示曲线的分析和应用；注水指示曲线的分析和应用； 水水水水井井井井油油油油井井井井 一、一、 注水工艺注水工艺 外排环境外排环境进一步处理进一步处理水源井水源井采出液油水分离油水水质净化除油、除悬浮物水质稳定防腐、防垢、杀菌注水站二、水质及注水系统二、水质及注水系统 1
7、. 粘土膨胀 2. 机械杂质 3. 微粒运移 4. 细菌堵塞 5. 反响沉淀物 6. 原油1. 溶解氧2. CO23. H2S4. 细菌1. 无机垢2. 有机垢1、水质要求、水质要求注水引起的油层损害主要类型：堵塞、腐蚀、结垢。堵塞、腐蚀、结垢。水质要求主水质要求主要根据油藏要根据油藏孔隙结构和孔隙结构和渗透性分级、渗透性分级、流体物理化流体物理化学性质以及学性质以及水源水型有水源水型有关。关。注入层平均空气渗透率，10-3 m2100100600600标准分级A1A2A3B1B2B3C1C2C3控制指标悬浮固体含量，mg/l1.02.03.03.04.05.05.07.010.0悬浮物颗粒直
8、径中值，m1.01.52.02.02.53.03.03.54.0含油量，mg/l5.06.08.08.010.015.015.02030平均腐蚀率，mm/a0.076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菌，个/ml010250102501025铁细菌，个/ml103104105腐生菌，个/ml1031041052、推荐水质主要指标、推荐水质主要指标3 3、注入水处理技术、注入水处理技术、注入水处理技术、注入水处理技术目的：使注入水到达水质标准目的：使注入水到达水质标准内容内容：包括除去机械杂质、悬浮包括除去机
9、械杂质、悬浮物、腐蚀性细菌和氧等物、腐蚀性细菌和氧等方法方法：水源不同，水处理工艺：水源不同，水处理工艺不同不同1 1、沉淀、沉淀、沉淀、沉淀悬浮的固体颗粒借自身的重力而沉淀下来。2 2过滤过滤 压力式滤罐示意图重力式滤池重力式滤池：滤池中的水面与大气接触，利用滤池与底部水管出口，或水管相连的清水池水位标高差进行过滤。压力滤罐压力滤罐：滤池完全密封，水在一定压力下通过滤池。常用的杀菌剂3杀菌4 脱氧除去水中的氧气、碳酸气和硫化氢气体。脱氧方法氯及其化合物 如次氯酸、次氯酸盐等；甲醛 既有杀菌又有防腐作用。化学脱氧法；天然气逆流冲刷法气提脱氧；真空脱氧法。 真空脱氧示意图5曝晒处理过饱和碳酸盐。
10、含油污水处理的措施。污水回注的优点：污水回注的优点： 污水中含外表活性物质，能提高洗油能力； 高矿化度污水回注后，不会使粘土颗粒膨胀而降低渗透率； 污水回注保护了环境，提高了水的利用率。6除油三、注水地面系统三、注水地面系统三、注水地面系统三、注水地面系统水源泵站水源泵站水处理站水处理站注水站注水站配水间配水间注水井注水井1 1、注水站、注水站、注水站、注水站作用作用作用作用1注入水增压，注入水增压，泵到各注水井泵到各注水井2满足注水量满足注水量注水站流程注水站流程注水站流程注水站流程来水进站来水进站计量计量计量计量水质处理水质处理储水罐储水罐泵出泵出注水站主注水站主注水站主注水站主要设施要设
11、施要设施要设施提高水压的高压泵组提高水压的高压泵组提高水压的高压泵组提高水压的高压泵组测水量的流量计测水量的流量计测水量的流量计测水量的流量计从进到出的地面流程从进到出的地面流程从进到出的地面流程从进到出的地面流程注水站规模确实定注水站规模确实定注水站规模确实定注水站规模确实定注水站管辖范围内注水井总日注量注水站管辖范围内注水井总日注量注水站管辖范围内注水井总日注量注水站管辖范围内注水井总日注量2 2、配水间、配水间、配水间、配水间设施设施设施设施调节、控制和计量注水井的注水量调节、控制和计量注水井的注水量作用作用作用作用分水器、注水和旁通备用管线、分水器、注水和旁通备用管线、压力表和流量计压
12、力表和流量计3 3、注水井、注水井、注水井、注水井注水井井口和注水注水井井口和注水管线连接方式管线连接方式井下系统井下系统悬挂井内管柱；悬挂井内管柱；悬挂井内管柱；悬挂井内管柱；密封油、套环形空间；密封油、套环形空间；控制注水和洗井方式；控制注水和洗井方式；进行井下作业。进行井下作业。四、注水井投注程序四、注水井投注程序四、注水井投注程序四、注水井投注程序投投投投注注注注程程程程序序序序1.1.排液生产一段时间排液生产一段时间排液生产一段时间排液生产一段时间2.2.洗井：去除井筒内腐蚀物，杂质等物；洗井：去除井筒内腐蚀物，杂质等物；洗井：去除井筒内腐蚀物，杂质等物；洗井：去除井筒内腐蚀物，杂质
13、等物；3.3.试注：求得油层吸水启动压力和吸水指试注：求得油层吸水启动压力和吸水指试注：求得油层吸水启动压力和吸水指试注：求得油层吸水启动压力和吸水指数；数；数；数；4.4.转注转注转注转注投投投投注注注注程程程程序序序序注水方式注水方式注水方式注水方式注水要求注水要求注水要求注水要求正注：油管注入正注：油管注入正注：油管注入正注：油管注入反注：套管注入反注：套管注入反注：套管注入反注：套管注入合注：笼统注水合注：笼统注水合注：笼统注水合注：笼统注水分注：分层注水分注：分层注水分注：分层注水分注：分层注水洗洗洗洗井井井井正洗：油管进，环空出正洗：油管进，环空出正洗：油管进，环空出正洗：油管进，
14、环空出反洗：环空进，油管出反洗：环空进，油管出反洗：环空进，油管出反洗：环空进，油管出1 1、注水井指示曲线、注水井指示曲线、注水井指示曲线、注水井指示曲线五、注水井吸水能力五、注水井吸水能力五、注水井吸水能力五、注水井吸水能力 表示注水井在稳定流表示注水井在稳定流动条件下，注水压力与动条件下，注水压力与注水量的关系曲线。在注水量的关系曲线。在分层注水情况下，各小分层注水情况下，各小层指示曲线表示各层注层指示曲线表示各层注水压力与注水量之间的水压力与注水量之间的关系。关系。1 1、指示曲线的几种形状、指示曲线的几种形状、指示曲线的几种形状、指示曲线的几种形状 按实测井口压力绘制的指示曲线，不仅
15、反映了地层情况，而按实测井口压力绘制的指示曲线，不仅反映了地层情况，而且也反映了井下配水器的工作状况，所以通过对注水指示曲线的分且也反映了井下配水器的工作状况，所以通过对注水指示曲线的分析，可以对地层和井下工具进行分析和判断。析，可以对地层和井下工具进行分析和判断。注入量注入量Q 注入压力注入压力Pa a. .直线型直线型直线型直线型b b、折线型指示曲线、折线型指示曲线、折线型指示曲线、折线型指示曲线曲线曲线1 1：直线递增式，反映了地层的吸水：直线递增式，反映了地层的吸水规律。规律。曲线曲线2 2：垂直式，曲线出现在油层渗透性：垂直式，曲线出现在油层渗透性极差的情况，或测试故障或水嘴堵死。
16、极差的情况，或测试故障或水嘴堵死。曲线曲线3 3：递减式，是一种不正常的曲线。：递减式，是一种不正常的曲线。曲线曲线4 4：曲折式，反映仪器设备有问题。：曲折式，反映仪器设备有问题。曲线曲线5 5：上翘式，与仪表、操作、设备、：上翘式，与仪表、操作、设备、油层性质有关。油层性质有关。曲线曲线6 6：折线式，表示有新油层在注水：折线式，表示有新油层在注水压力较高时开始吸水，或地层产生微小裂压力较高时开始吸水，或地层产生微小裂缝。缝。(2)(2)、用指示曲线分析油层吸水能力的变化、用指示曲线分析油层吸水能力的变化、用指示曲线分析油层吸水能力的变化、用指示曲线分析油层吸水能力的变化指示曲线右移，斜率变小：指示曲线右移，斜率变小： 吸水指数变大，地层吸水能力变吸水指数变大，地层吸水能力变好。好。指数曲线左移，斜率变大：指数曲线左移，斜率变大： 吸水指数变小，地层吸水能力吸水指数变小，地层吸水能力变差变差。指示曲线平行上移，斜率不变：指示曲线平行上移，斜率不变： 吸水能力未变，地层压力升高。吸水能力未变，地层压力升高。指示曲线平行下移，斜率不指示曲线平行下移，斜率不变：变： 吸水能力未变，而是地
