7 高压注水

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4.2 注水压力逐步升高， 注水量逐渐减小
随着注水时间延长，大多数水井注水压力逐渐提高， 注水压力升至40MPa以上。但是注水量反而减小，甚 至出现完全注不进水的情况。 有的油田注水开发初期，射开的油层中半数以上的层 都能够吸水。但随着时间的推移，吸水剖面变得越来 越小，下降到不足1/3的层吸水。
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谢 谢
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（四） 高压注水存在的问题
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4.1 高压注水的压力界限
一般认为，注水压力控制在接近地层破裂压力，能够 产生微裂缝为宜。这样既能提高地层的吸水能力，又 不会对地层和注水设备造成严重的不良后果。
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4.1 高压注水的压力界限
1957年罗马什金油田就开始了高压注水的现场试验。 他们把注水压力控制在岩石破裂压力的70%～80%。 到1970年把注水压力提高到25～35Mpa。然而他们认 为把注水压力控制在12～25Mpa的范围内较为适宜。
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4.4 井况恶化，严重困扰油田开发
（5）盐岩层溶解和大量出砂
当注入水窜入岩盐层时，岩盐大量溶蚀， 使该段套管失去依托处于悬空状态，极易受到 上部地层巨大压力的影响，也易受到侧向作用 力的影响，很容易损坏。 同样的情况也发生在大量出砂的地层。
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4.4 井况恶化，严重困扰油田开发
（6）套管锈蚀
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4.4 井况恶化，严重困扰油田开发
（4）断层复活，挤坏套管
注入水进入断层破碎带，在一定的条件下可使断 层复活。 断层面充水并有一定高的压力，断层面“润滑”，使 岩块活动； 断层两侧地层压力不平衡，有足够的能量使岩块移动 注入水使裂缝和孔隙中的孔隙压力增高，相应地降低 了作用在断层面上的有效正应力。这种“浮托”作用 有利于地层的挫动。
低渗透油田高压注水
何秋轩 西安石油学院
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要点：
低渗透油田注水状况 高压注水注水机理 高压注水现场试验结果 高压注水存在的问题 改善高压注水状况的途径
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（一）低渗透油田注水状况
许多低渗透油田在实施注水开发的过程中，总有相当 数量的注水井不吸水，或者吸水状况不好，达不到配 注要求。 这种状况使储层不能及时得到能量补充，亏空大，地 层压力下降快。 生产压差迅速减小，油井产量递减快。 在其他增注措施无效或者效果不大的情况下，往往提 高注水压力，实施高压注水开发。高压注水的目的是 增加注水量，提高注水开发效果。
经过长期注水和采油生产，在注入水和地层水的 长期作用下，套管锈蚀程度都较严重，强度已大大降 低，抗伤害能力也大大降低。 所以，油田开发的中后期，许多注水井和生产井 的井况很不好，极易损坏。
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4.4 井况恶化，严重困扰油田开发
套管损坏主要表现为套管变形、破裂、挫断等。 影响油田正常生产。严重的造成油水井报废， 不得不打更新井代替老井。 套管损坏多发生在注水井，油井较少。
（1）确定合理注采井距，提高注采压差，减小不易流动带，降低注 水压力，提高注水量，实现有效水驱。 （2）注重储层保护，防止各个工程环节入井流体对储层造成的伤害。 （3）早期注水，防止压力敏感性伤害，渗透率进一步降低，使注水 更加困难。
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5 改善高压注水状况的途径
（4）渗透率不同，注水启动压力不同。严重非均质油藏应合理划分 开发层系，实施分层注水。确定不同的注水压力，提高注水波及 效率。 （5）对层内非均质油藏，在实现有效水驱的情况下，实施不稳定注 水，提高层内波及效率。 （6）保持均衡注水，保持地层压力的相对平衡。尤其要注意在断层 两侧保持地层压力均衡，防止断层挫移损坏套管。 （7）根据套管在地层中的受力状况，合理设计套管强度。
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4.4 井况恶化，严重困扰油田开发
高压注水条件下造成套管损坏的主要原因 有以下几方面：
（1）泥岩吸水膨胀产生蠕变或滑动挤坏套管 当注水压力接近或超过地层破裂压力时，地层产 生裂缝，注入水可能在层间窜流。若注入水进入泥岩 层，则会引起泥岩吸水膨胀。泥岩吸水后塑性增强， 降低了承受垂向上覆岩层压力的能力，从而使泥岩发 生蠕变，将垂向的岩层压力经泥岩直接作用在套管上， 使套管受挤压而变形。
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4.4 井况恶化，严重困扰油田开发
（2）泥岩吸水发生蠕变，产生塑性流动，在一 定地层条件下可能发生岩块滑移挤坏套管。 这是套管损坏的重要原因。这种情况多发 生在构造顶部、地层倾角大的部位、断裂发育 带及砂泥岩界面处。
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4.4 井况恶化，严重困扰油田开发
（3）泥岩产生裂缝，“‘ 水楔”作用挤压泥岩 和套管 当注入水进入裂缝发育、层理明显的泥岩 隔层时，水进入裂纹或裂缝中形成“水楔”。 当注水压力大到一定程度时，“水楔”在裂缝 中挤压泥岩，使其发生滑移并直接作用于套管 上，使套管损坏。
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5 改善高压注水状况的途径
通过开发实践可以认为： 只靠提高注水压力，不能完全解决低渗透油田注水问 题，和有效开发问题。还可能引起一些不良后果。 低渗透油田注水开发的根本问题，在于储层性质。 实现有效水驱，是改善开发效果的关键。
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5 改善高压注水状况的途径
改善低渗透油田开发效果，需要采取综合治理施：
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小结
低渗透储层注水具有启动压力。高压注水确能使部分井和层位能 注进水，并能收到一定的开发效果。 随着注水时间的延长，注水压力升高，注水量减小，甚至变的完 全注不进水。 注水量减小的原因是多方面的，最根本的原因还是储层性质。 高压注水容易引起套管损坏，井况恶化。 改善低渗透油田注水状况，需要采取综合措施。例如：合理井网 井距、储层保护、早期注水、分层注水、不稳定注水等。
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（二）高压注水机理
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2.1 高压注水条件下产生微裂缝
有效破裂压力，是指岩石破裂时的孔隙压力和外部压 力之差。在储层条件下是指孔隙压力和上覆地层压力 之差。
有效破裂压力＝孔隙压力－上覆地层压力
随着注入水量的增加，孔隙压力增大。当孔隙压力将 升至破裂压力时，岩石产生裂缝，这时注入压力会有 一个回降。这时停泵记录注入压力，并取出岩心观察 裂缝形态。
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2.1 高压注水条件下产生微裂缝
注水情况下孔隙压力接近地层破裂压力时,地层产生微裂缝，文南 油田储层岩石有效破裂压力约在6.5～7.5Mpa。 在高压注水条件下地层所产生的裂缝很微小，且裂缝延伸较短。 裂缝的宽度在0.13～1.5mm。裂缝的长度在10.90～19.92mm。 这是在卸压情况下测得的结果，在储层加压情况下裂缝宽度可能 要更大些。 镜下观察还可以看出，致密岩石所产生的裂缝比较明显，疏松岩 石所产生的裂缝不甚清晰，且更不规则，可能是卸压后裂缝闭合 的结果。 这和水力压裂所形成的裂缝不同。水力压裂时的压力和排量比高 压注水大，所形成的裂缝更长更宽。
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2.1 高压注水条件下产生微裂缝
注水压力接近地层破裂压力时所产生的微裂缝，是注 水量增加的主要原因。 原来注不进水的井，开始能注进水。 原来注水量小的井，注水量增大。注水量曲线出现拐 点。
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2.2 低渗透储层注水的启动压力
启动压力可能是接近破裂压力，储层产生微裂缝时的注入压力。 储层性质不同，启动压力也不同。 通常，渗透率高的储层启动压力较低，致密的低渗透储层启动压 力较高。 应当根据储层性质确定适当的注水压力。