第九章 注水与油水井措施

流量Ⅱ层=流量第一投-流量第二投
（ 4 ）指示曲线平行下移，斜率未变，吸水指数未变，但注 入压力降低了，有所改善。
2
1
三、检查配注准确程度和分配层段注水量
1、检查配注准确程度的方法 通常用配注误差来表示配注准确程度，其定义为：
配注误差=
设计配注量 实际注水量 设计配注量
×100%
>零，未达到配注量，称欠注；
<零，注入量超过配注量，称超注。
相对吸水量=
小层吸水量 全井吸水量
×100%
即同一注入压力下某一小层吸水量占全井注水量的百分数。
另一类是在注水过程中直接进行分层测试，并整理分层指示曲线，求出分 层的吸水指数进行分析。
1、确定注水井吸水剖面的方法 吸水剖面就是在一定的压力下，井筒各射开层吸收注
入水量的多少（即分层的吸水量）。
测定：它可以通过放射同位素载体法、点测流量计法、 井温测井法和连续流量计法来测定，图 11-12 给出了测得 的吸水剖面。 2、注水井分层测试方法（直接进行分层测试，绘出分层指 示曲线，求得分层的吸水指数）。 方法有两种，即：
其值在一定范围内为合格，否则为不合格。 在计算出各层段是否合格之后，进一步根据合格层段计算出全井的总合格 率，即： 全井层段合格率= 2、分配层段注水量 正常时，一般只测得全井的注水量，有方法不讲了。
合格层段 注水层段数
×100%
四、影响吸水能力的因素及恢复措施 1、吸水能力降低的原因 （1）与注水井井下作业有关的因素：因钻井液性能不当，以及固井、射孔 等，使之侵入地层，造成堵塞，酸化措施不当引起的堵塞等； （2）与水质性质有关的因素：注入水质不符合要求，造成设备腐蚀，引起 地层堵塞，细菌、机杂等超标引起堵塞。 （3）地层的粘土矿物水化膨胀，注入水引起膨胀。 （4）地层压力升高了，而引起注入压力升高属正常情况。
K
Q2 Q1 P2 P1
可以看出，吸水指数K就是直线斜率的倒数。图中的第二种为垂直指 示曲线，这种情况出现在油层渗透率很差的情况下。
/MPa
(1) (4)
/MPa
(2)
(3)
注 入 压 力
注 入 压 力
p2 p1 1
2
注入量 /(m3.d-1) 图1-2
Q1
Q2
图11-3
注入量 /(m3.d-1)
2、水质要求
对注水水质的总要求是： （1）没有腐蚀性，不腐蚀地面和井下的管柱，设备）腐蚀 地污染水质。 （2）不堵塞油层，不含有机杂和化学作用，生成沉淀而堵
塞地层孔道，降低地层K。
因此，陆上石油行业制定了注水水质推荐标准， 即：碎屑岩油藏注水水质推荐标准（SY/T5329-94），海 上油田也参照该标准，结合海上油田的实际制定了海上油 田注水水质标准。
两种工作制度下的日注 水量之差 吸水指数= ， 相应两种工作制度下流 压之差
即指示曲线的斜率的倒数为地层吸水指数。
为进行有效对比，常采用“吸水指数”或“每米吸
水指数”为指标。即地层的吸水指数除以地层的有效厚度
所得到的数值。
3、视吸水指数=日注水量/井口压力，在日常管理中使用，
用油管注水时取套压，用套管注水时取油管压力。
2、措施
（1）加强水质的分析 a、杂质；b、化学测定分析（配伍性）；c、细菌；d、粘土膨胀试验后加 入防膨剂。 （2）加强管理，确保水质，严格操作程序 （3）采取措施，改善设备，精滤，加入化学剂杀菌，加入防膨剂等。 最后是酸化、 压裂解堵。
第三节 分层注水技术
由于油层的非均质性，各层的吸水能力互相有差异，主要是由于油层的 K 、原油粘度和油层压力引起的，因此要区别对得，应对不同性质的层段采 取不同的注水方式，才能提高注水效率。 一、分层吸水能力的测试方法 主要有两类：一类是测定注水井的吸水剖面，用各层的相对吸水量表示 分层吸水能力的大小。
（ 1 ）指示曲线右移，斜率变小，如图 11-4 ，说明油层吸水 能力增强，吸水指数变大。
曲线Ⅰ为先测，曲线Ⅱ为过一段时间后所测。
（ 2 ）指示曲线左移，斜率变大，如图 11-5 ，则油层吸水能 力下降，吸水指数变小。 教材上的图标错了。 （ 3 ）指示曲线平行上移，斜率未变，说明吸水指数未变，
只是油层的注入压力升高了，也是变差了。
要求。应设在注水井的中心地带。
主要设施： ①高压泵组（多级离心泵或柱塞泵）； ②流量计和将高压水向各配水间分配的分水器等； ③储存水的储罐。
2、配水间作用：是将从注水站来水按注水井的注入量及注入
压力分配到各注水井上。
主要设施：分水器，又分为正常注水和旁通备用两部
分，
旁通备用部分：只有正常注水部分进行维修又不停泵 注水或需用大排量洗井时使用。 3、注水井: 是水进入地层经过的最后装置，在井口有一套控 制设备，其作用是悬挂井口管柱，密封油、套环形空间，
第九章 注水与油水井措施
第一节 水源、水质及注水系统
一、水源选择及水质要求 1、水源选择：油田注入水的选择考虑的两个方面： （1）是否有足够的水量，保证全年能达到油田设计所要求
的最大注入量；
（2）水质是否稳定，满足注入水质的标准或处理工艺简便。 以上两点不能同时满足时，一般选择水量充足的水源、
水质可处理，我国最缺水国。通常的注水水源有：
（2）折线型指示曲线 图中第三种为上翘式，除了与仪表、操作、设备有 关外，还与油层性质有关。即油层条件差，连通性不好或 不连通的“死胡同”油层。 图中第四种为折线式，表示在注入压力较高时，开始 吸水，或是当注入压力增加到一定程度后，油层产生微小
裂缝。
2、用指示曲线分析油层吸水能力的变化 正确的指示曲线反映了油层吸水规律和吸水能力， 因此对不同时间内所测得的指示曲线进行分析，就可以了 解油层吸水能力的变化。
第二节 注水井吸水能力及分析
一、注水井吸水能力 注水井吸水能力的大小，主要采用下面的几个指标来体现： 1、注水井指示曲线：是表示在稳定流动情况下，注入压力与 日注水量之间的关系曲线，如图11-1。
分层注水时，用水层指示曲线表示各小层注入压力（经 过水嘴后的压力与小层注水量之间的关系曲线。正常情况下 为直线关系。
酸，次氯酸盐及氯化钙等。甲醛既杀菌又防腐。杀菌剂发展很 快，如固体长效杀菌剂等。
（4）脱氧：氧造成系统腐蚀应除去。还有（CO2）H2S气体，
在原理上和脱氧（机械和化学法）有相似处。常用的化学 脱氧剂有亚硫酸钠（Na2SO3）、SO2、联氨（N2H4）等， 最常用的是Na2SO3，还有逆流气，脱氧和机械真空脱氧 两种方法，真空脱氧最经济。
(1)投球测试方法，使用投产测试管柱图1-13
1）测全气指示曲线，改变压力，测流量。4-5个压力 2）测分层指示曲线。 a、先投入小球入井，到最低， 封住第Ⅲ层，测上面各层的压 力与流量（四、五层）个； b、再投入第二个球，自下而上 封住第Ⅱ层，同样进行测试，依次类推。 3）资料整理：求流量与压力 流量Ⅲ层=流量全井-流量第一投 1.油管 2.封隔器 3.配水器 4.球座 5.底部阀
一般规定： （1）机械杂质含量：≤2.0mg/L； （2）铁含量：≤0.5mg/L；
（3）不和地层水发生反应生成沉淀；
（4）不含细菌（特别是硫酸还原菌、铁细菌、腐生菌等）； （5）含氧量：≤0.01mg/L；
（6）不含硫化氢（污水回污时，硫化物≤2.0mg/L）；
（7）SO2：≤10mg/L； （8）PH：7-8；
4、相对吸水量=
小层吸水量 全井吸水量
×100%
即同一注入压力下某一小层吸水量占全井注水量的百分数。
二、地层吸水能力分析
1、指示曲线的几种形状 （1）直线型指示曲线，图1-2中第一种指示曲线，它反映了油层吸水 量与注入压力成正比，在直线上任取两点（图11-3），由相应的注入压 力P1、P2，注入量Q1、Q2计算出油层的吸水指数K，单位m3/(d.Mpa)
(2)脱氧部分
主要有真空(减压)脱氧、气提脱氧和化学脱氧三种脱氧类 型及其相关的设备。
三、注水地面系统
注水地面系统指从水源到注水井的全套设备和流程。
包括：水源泵站、水处理站、注水站、配水间和注水井。 水源水经水源泵站送到水处理站（净化站）进行处理， 合格后被送到注水站。 1、注水站：任务（工作）：将来水升压，满足注水井的压力
控制注水和洗井方式，如正注、反注、合注、正洗、反洗。
四、注水井投注程序
（一）注水井投注程序，包括排液、洗井、试注 1、排液，目的：清除井底周围油层内的“脏物”和井底地区造成低压带，
为注水创造条件，并得出部分弹性油量，减少损失。
2、洗井：是把井筒内的腐蚀物、杂质等污物冲洗出来，避免油层被污染 物堵塞，影响注水。
（1）、（2）、（3）是防止地层堵塞的。
（5）、（6）、（7）是防止腐蚀的。 （4）既防腐也防堵塞。
二、注入水处理技术
1、常规水处理技术
（1）沉淀。机械杂质，首先是通过沉淀除去。用沉淀池、加絮 凝剂，Al2(SO4)3,FeSO4H2O，Fe2(SO4)3等。
（2）过滤：来自沉淀池的水，还含有少量的很细悬浮物和细菌， 通过过滤可以除去，一般都要过滤。 （3）杀菌：地层水中的藻类，铁细菌和硫酸还原菌等会堵塞地 层，注入时必须进杀菌处理。一般选用两种以上杀菌剂，避免 产生抗药性。 杀菌剂的种类较多，常用的有氯或其他化合物，如：次氯
①地面水源——淡水。江、河、湖、泉的地面水，已广泛应用于注水。这
种水的水源受限，常随季节变化，且含氧高，携带各种悬浮物和微生
物，不同季节的水质也变化大，给水质处理带来麻烦。 ②来自河床等冲积层水源——淡水。通过打一些浅井到冲积层的顶部而得
到的水质稳定。
③地层水水源——淡水或盐水。是根据地质资料并通过钻探而找到的地下 水源。 ④海水——盐水。浅海和海上油田注水，一般用海水。海水既多又方便， 但有高含氧和盐，悬浮的固体颗粒随季度变化大等问题，通常是在海 底钻一些浅井，从井中取水以减少水的机械杂质。 ⑤采出水——生产污水，是从油井随原油一起采出的地下水或注入水，它 经过油水分离和水质处理后再注入油层，通常称为污水回注。与地层 配伍好，可以减少对水源需要量，改善污水对环境的污染，已被广泛 应用。符合时代要求。