油田注水基礎知識

渤中FPSO

注水

注水：就是把合格水質的水通過高壓注水泵加壓后經注水井注入油層，在整個油層內人工建立起水壓驅動方式，恢復和保持油層壓力的一整套工藝。

注水作用：

1、補充地層能量，保持油層壓力

2、提高采油速度和采收率

3、抽稀井網，減少鉆井數(shù)

4、延長油井自噴期

一次采油：

二次采油：

三次采油：

水質評價一、對注入水質的基本要求必須達到總目標是：不腐蝕注水流程，不堵塞油層（不腐不堵）。水質的基本要求：1、嚴格控制注入水中懸浮固體（機械雜質）的濃度和粒經。2、嚴格控制注入水中溶解氧的含量。3、嚴格控制注入水中二氧化碳、硫化氫的含量。4、有效的抑制細菌的活動。5、注入水要與油層巖石地層水相配伍。三、水質測定方法1、懸浮固體含量測定（1）濾膜過濾法（2）比濁法2、懸浮固體顆粒直徑測定3、總鐵含量分析（1）磺基水揚酸（2）硫氰酸鹽比色法（3）測鐵管法4、溶解氧含量測定（1）測氧管法比色法（2）碘量法5、游離二氧化碳分析6、硫化物（二價硫）含量分析（1）固體測硫管比色法（2）液體測硫管比色法7、硫酸鹽還原菌（SRB）、腐生菌（TGB）和鐵細菌含量分析（1）SRB和TGB含量分析（2）鐵細菌8、濾膜系數(shù)分析

濾膜系數(shù)：指在0·14MPa壓力條件下，讓1000mL的水樣通過濾膜（Φ47，孔徑0·45μm）所需的時間的函數(shù)

MF=1000/（20t）MF----濾膜系數(shù)；t----過濾1000mL水樣所需的時間，min。MF值是衡量水樣對濾膜的對細微孔道堵塞程度的綜合性的指標，MF越大，反映的水質越好；反之說明水質差，水中所含的懸浮物質堵塞效應。9、平均腐蝕率的測定10、含油量的測定（1）熒光比色法（2）分光光度比色法

二、凈化處理目的：去除水中固體懸浮物和鐵質，使水質澄清，達到合格標準。1、沉淀原理：重力分異作用聚凝劑：2、過濾：指讓含有懸浮物質的液體通過合格的介質，達到有效地除去液體懸浮物質的過程。原理：機械阻擋作用。三、真空脫氧四、殺菌技術1、氯氣2、季銨鹽五、阻垢和緩蝕技術結垢的原因：一是兩種水相混（污水與地層水相混；不同水源水相混；注入水與地層水相混）二是注入水物理條件發(fā)生變化，主要是溫度和壓力的條件變化引起結垢問題。阻垢：用阻垢劑來控制結垢。兩類阻垢劑：多元膦酸和低分子量聚羧酸。緩蝕：為了控制水系統(tǒng)對金屬的腐蝕，可以采用向水中投入加緩蝕劑或腐蝕抑制劑。注水流程

注水系統(tǒng)：是由水源采水處理系統(tǒng)、注水站、注水管網、配水間和注水井等基本單元。一、注水站注水站的作用：一是為注水井提供設計要求的穩(wěn)定的泵壓，二是向注水井連續(xù)均勻地泵送水質合格的注水量。注水站要接收水源來水；連續(xù)穩(wěn)定的泵出高壓注入水；水質檢測合格和簡易處理；注水干線計量等工作。1、注水規(guī)模和壓力的確定注水站規(guī)模是指該站高壓泵送出的水量的大小。由油田產油量（地下體積）、產水量和注水井洗井、作業(yè)用水量、生活與環(huán)境用水來確定。2、注水泵注水站主要設備：高壓注水泵；大型電動機高壓注水泵：電動高壓多級離心泵；電動柱塞泵；燃氣輪機驅動高速離心泵。3、泵效測算（1）流量法（2）微溫差法：適應于揚程高于1000米的離心泵二、配水間與注水井1、配水間：作用：將注水干線來水通過分水器分流到配水間所轄各注水井；完成單井注水量，注水壓力的計量和控制；單井的洗井作業(yè)。配水間分水器上的壓力，就是該配水間各注水井實際得到的注水泵壓。水量：垂直螺翼高壓干式水表或CW-430型流量計計量。2、注水井KYS25/65型采油樹，強度試壓50MPa，工作壓力25MPa，通經65mm。七閥式井口；簡化注水井口有五閥式，四閥式，三閥式。三、配水流程配水流程是連接注水站和配水間的站外流程。配水流程：分單干管和雙干管。二、注水井動態(tài)分析1、控制井和非控制井（分析非控制井生產動態(tài)）2、資料測?。毫椯Y料（1）日注量（2）分層注水量（3）油壓（4）套壓（5）泵壓（6）水質3、動態(tài)變化從壓力和注水量分析（1）注水井由穩(wěn)定試井指示曲線求得

1）直線式：特點：油層吸水量和注水壓力成正比。

Q2-Q1K吸=-----------

P2-P1隨壓力增加，注水量均勻地增加。產生原因：地層結構和滲透率比較均質；測試范圍小，只反映某一壓力的吸水指數(shù)рQ吸水指數(shù)是單位生產壓差下日注水量。

QK吸=---------------Pf–Pe2）垂直式：特點：注水壓力增加時注水量不變。產生原因：油層滲透性差或粘度高，雖然泵壓增加，只是用來克服油層阻力；水嘴小或堵；測試儀表故障。рQ4）上翹式指示曲線特點：注水壓力與注水量可是呈正比關系，但當壓力增加到一定程度時吸水力突然降低，呈一反折線。產生原因：油層非均質嚴重，油層連通不好或不連通，注入水不易擴散，使油層壓力升高，注水量逐漸減少；測試儀表故障。рQ注水指示曲線的應用：利用注水指示曲線分析地層吸水能力的變化；

1）曲線右移，斜率變小，吸水指數(shù)增加，一般封隔器失效時出現(xiàn)。

2）曲線左移，斜率變大，吸水指數(shù)減小，一般水嘴堵或油層堵時出現(xiàn)。

曲線右移1122曲線左移ррQQ3）曲線平行左移：吸水指數(shù)不變，在相同注水壓力下注水量減小，說明地層壓力升高。4）曲線平行右移：吸水指數(shù)不變，在相同壓力下注水量增大。說明說明地層壓力下降。一般在酸化壓裂措施后出現(xiàn)。12曲線平行左移1122曲線平行右移ррQQ三、注水系統(tǒng)效率和能耗計算1、系統(tǒng)效率注水系統(tǒng)能量平衡模型圖W入w泵機損w網損w節(jié)損w有效注水站管網井口----注水系統(tǒng)平均運行效率，%-----拖動注水泵電動機平均效率，%----注水泵平均效率，%-----注水管網平均效率，%2、系統(tǒng)能耗系統(tǒng)能耗：指每向油層注入1立方米水的耗電量和注水泵每泵出1立方米高壓水的耗電量。（1）注入水單耗（2）注水泵單耗洗井方式分：正洗；反洗。正洗的特點：沖力大，攜砂能力弱。反洗的特點：沖力小，攜砂能力強。正洗---反洗---正洗，綜合利用正反洗特點，達到將井洗干凈的目的。平衡洗井：進、出口排量相等，說明在洗井過程中，注水的目的層即不吐水，也未吸水。誘導洗井：出口排量大于進口排量，說明在洗井中，油層內的水被又出，稱誘導洗井。洗井工藝要求是平衡洗井---誘導洗井---平衡洗井交替進行，以提高洗井效果。洗井過程的要求：控制出口壓力，嚴防出口排量小于進口排量?，F(xiàn)象：邊洗邊漏。進口排量大，出口排量小，意味著有部分洗井水在洗井過程中注入了油層。對于低壓油層會造成油層污染。用混氣水洗井來降低液柱壓力，使洗井液不會進入地層，而污染油層?；鞖馑淳饣涸谧⑺诘倪M口處利用壓縮機連續(xù)泵入高壓氣體，以減小洗井液的密度，將洗井液對地層的回壓降低到油層壓力以下，同時利用混氣水洗井還能增大沖刷力，有利于提高洗井效果。洗井的水質要求：進口、井底、出口水質一致。即“三點一致”二、新井投注經過排液----沖洗地面管線----洗井-----試注1、排液目的：在于清除油層近井地帶的堵塞物，在井底附近造成適當?shù)牡蛪簬?，在含油帶還可以采出部分油量，減少注水井附近油層的儲量損失。1）對于吸水能力比較差的低滲油田，均須排液；2）對于排不出液注水井可進行壓裂處理，排液；3）對于多油層混注的井，還要進行分層排液；4）老井采油井轉注，不必進行排液。5）對于滲透率較大的油層，因吸水能力較好，可以不必進行排液。但一定要排污。2、沖洗地面管線和徹底洗井新井投注井和轉注井，先要做好地面注水管線的投產沖洗。徹底洗井：要交替正誘導洗井----反洗----正平衡洗井，徹底清洗油管、油套環(huán)形空間、射孔井段及井底雜物，誘導洗井時達到油層微吐，嚴防漏失，連續(xù)平穩(wěn)大排量一次將井洗合格。3、擠注活性水4、試注目的：在于確定新投注井層的吸水能力，取得吸水指數(shù)，吸水剖面及注水目的層的壓力和溫度等原始資料。吸水指數(shù)反映出注水井吸水能力的大小。三、穩(wěn)定試井

在正常注水條件下，通過提高或降低注水壓力，計算出不同壓力下的穩(wěn)定日注量稱為注水井穩(wěn)定試井。pQ注水井指示曲線

Pj=Pf=Pt-Pfr+PhV很小，Pfr近似為0。（124頁下）四、分層注水量測試1、放射性同位素載體法2、井溫法五、穩(wěn)注和增注目的：在于提高控制注水井的比例，使注水井注水量都達到配注要求。1、例行洗井2、擠注活性水3、提高注水泵壓4、酸化和壓裂（1）酸化1）普通酸化2）強排酸處理工藝（2）壓裂現(xiàn)場測驗時間渤中25-1油田注水檢測項目分為哪幾項？正確答案在此水中含油總鐵氧含量硫離子含量細菌含量（SRBTGB)懸浮物含量懸浮物粒徑中值腐蝕速率渤中25-1油田注水水質標準