2010注水与油水井措施

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(3) 减堵
(4) 粘土防膨
§12-3 分层注水技术
一、分层注水能力的测试方法 二、分层注水管柱 三、注水井调剖
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一、分层吸水能力的测试方法
测定注水井的吸水剖面: 测定注水井的吸水剖面: 在一定的压力下测定沿井筒 各射开层段吸收注水量的多 少,用各层的相对吸水量来 表示分层吸水能力的大小。 表示分层吸水能力的大小。 直接进行分层测试: 在测量分层流量的基础上, 直接进行分层测试: 在测量分层流量的基础上,绘制 分层指示曲线, 分层指示曲线,求出分层吸水指 数来表示分层吸水能力的好坏。 数来表示分层吸水能力的好坏。
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一、分层吸水能力的测试方法
(1) 放射性同位素载体法
相对吸水量 = 小层异常面积 ×100% 全井总异常面积
(2) 点测流量计 (3) 井温测井 (4) 连续流量计
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二、分层注水管柱
油、套管分层注水 单管分层注水 ★ 多管分层注水
井中只下一根管柱,利用封隔 器将整个注水井段封隔成几个互不 相通的层段,每个层段都装有配水 器。注入水从油管入井,由每个层 段配水器上的水嘴控制水量,注入 到各层段的地层中。
1. 引起注水井吸水能力下降的因素
(1) 与注水井井下作业及注水井管理操作等有关的因素
• • • • • • • 泥浆侵入; 泥浆侵入; 破坏地层岩石结构; 破坏地层岩石结构; 未按规定洗井,井筒内不清洁。 未按规定洗井,井筒内不清洁。 设备管线的腐蚀产物; 设备管线的腐蚀产物; 微生物自身及其代谢产物; 微生物自身及其代谢产物; 机械杂质; 机械杂质; 在油层中可产生沉淀的不稳定盐类。 在油层中可产生沉淀的不稳定盐类。
• • • 主要作用: 调节、控制和计量各注水井的注水量。 主要作用:来调节、控制和计量各注水井的注水量。 各注水井的注水量 主要设施:包括分水器、压力表和流量计等 主要设施:包括分水器、压力表和流量计等。 分水器 分类:可分为单井配水间和多井配水间。 分类:可分为单井配水间和多井配水间。 单井配水间
注水井指示曲线
2. 吸水指数
定义:单位注水压差下的日注水量。 定义:单位注水压差下的日注水量。 下的日注水量
吸水指数 =
日注水量 日注水量 = 注水压差 注水井流压 - 注水井静压
两种工作制度下日注水量之差 吸水指数 = 相应两种工作制度下流压之差
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3. 比吸水指数(或称每米吸水指数) 比吸水指数(或称每米吸水指数)

线型指示曲线

/(m3/d)
式: (3) ) 式: 油层性 油层 差 油层。 的 油层。 (4) 线式: 示 ) 线式: 油层
油层
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二、地层吸水能力分析
2. 用指示曲线分析地层吸水能力的变化
曲线右移、斜率变小, 曲线右移、斜率变小, 右移 变小 吸水能力增强 吸水能力增强
注 入 压 力
曲线左移、斜率变大, 曲线左移、斜率变大, 左移 变大 吸水能力下降 吸水能力下降
注水井从完钻到正常注水所需进行的工作。 注水井从完钻到正常注水所需进行的工作。 包括排液 洗井、试注、正常注水等 排液、 包括排液、洗井、试注、正常注水等。
1. 排液
• • 主要为了清除近井地带油层内的污染物; 排液时间可根据油层性质和开发方案来确定;排 液强度以不损坏油层结构为原则。 主要为了把井筒内的腐蚀物、杂质等污物冲洗出 来,避免油层被污物堵塞,影响注水。 洗井方式有两种:正洗和反洗。 17 洗井时要保持油层微吐,严防漏失。
2. 洗井
• • •
3. 试注
• 主要为了确定能否将水注入油层,并取得吸 主要为了确定能否将水注入油层,并取得吸 确定能否将水注入油层 水指数等参数 等参数, 水指数等参数,以便根据配注水量选定注入 压力; 压力; 试注效果好可转入正常注水,效果不好,要 试注效果好可转入正常注水,效果不好, 效果好可转入正常注水 进行调整或采用酸浸 酸化、压裂等措施 调整或采用酸浸、 等措施, 进行调整或采用酸浸、酸化、压裂等措施, 直至合格为止。 直至合格为止。
(2) 与水质有关的因素
(3) 组成油层的粘土矿物遇水后发生膨胀 (4) 注水井地层压力上升
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三、影响吸水能力的因素及恢复措施
2. 改善和恢复吸水能力的措施
(1) 井下作业时不压井、不放喷 井下作业时不压井、 (2) 加强注水井的日常管理
• • • • • • 保证水质合格; 保证水质合格; 按规定冲洗地面管线、储水设备和洗井; 按规定冲洗地面管线、储水设备和洗井; 平稳注水,减少波动。 平稳注水,减少波动。 排液减堵; 排液减堵; 酸处理(适用于无机堵塞物); 酸处理(适用于无机堵塞物); 杀菌和酸化处理(适用于有机堵塞物)。 杀菌和酸化处理(适用于有机堵塞物)。
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化学脱氧法; 脱氧 方法 逆流气提脱氧; 真空脱氧法。(最经济)
真空脱氧示意图
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(5)曝晒: )曝晒:
主要除去过饱和碳酸盐: 主要除去过饱和碳酸盐: 过饱和碳酸盐 重碳酸钠、重碳酸镁和重碳酸亚铁等。 重碳酸钠、重碳酸镁和重碳酸亚铁等。
常规水处理技术包括: 沉淀、过滤、杀菌、脱氧和曝晒。 沉淀、过滤、杀菌、脱氧和曝晒。
应知应会
注水引起的伤害主要有哪三种类型? 1. 注水引起的伤害主要有哪三种类型?油田 注水对水质的要求是什么? 注水对水质的要求是什么? 2. 常见的水处理措施有哪些? 常见的水处理措施有哪些? 注水井吸水能力的表述指标有哪些? 3. 注水井吸水能力的表述指标有哪些?它们 分别是如何定义的? 分别是如何定义的? 注水指示曲线出现递增式、垂直式、 4. 注水指示曲线出现递增式、垂直式、上翘 式和折线式的原因分别是什么? 式和折线式的原因分别是什么? 5. 如何通过注水指示曲线的变化来分析油层 吸水能力的变化和配水工具工作状况? 吸水能力的变化和配水工具工作状况?
定义:一米厚地层在单位注水压差下的日注水量。 定义:一米厚地层在单位注水压差下的日注水量。 下的日注水量
4. 视吸水指数
定义:日注水量除以井口压力。 定义:日注水量除以井口压力。 除以井口压力
日注水量 视吸水指数 = 井口压力
油管注水,井口压力取套管压力 套管注水,井口压力取油管压力
5. 相对吸水量
注 水 站
配 水 间 注 水 井
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1. 注水站
(1)主要作用: )主要作用: 将来水升压,以满足注水井对注入压力的要求。 来水升压,以满足注水井对注入压力的要求。 (2)工艺流程: )工艺流程: 来水进站→计量 水质处理 储水灌→泵出 来水进站 计量→水质处理 储水灌 泵出 计量 水质处理→储水灌
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2. 水质要求
(1)注水引起的伤害主要有: )注水引起的伤害主要有: 堵塞、腐蚀 结垢 堵塞 腐蚀、结垢 腐蚀 (2)基本水质指标 )
• • • • • • 机械杂质含量:不超过2.0mg/L; 机械杂质含量:不超过 ; 铁含量:不超过0.5mg/L; 铁含量:不超过 ; 不含细菌,特别是硫酸盐还原菌 铁细菌、 硫酸盐还原菌、 不含细菌,特别是硫酸盐还原菌、铁细菌、腐 生菌; 生菌; 溶解氧含量:不超过0.01mg/L; ; 溶解氧含量:不超过 硫化物含量:不超过10mg/L; 硫化物含量:不超过 ; pH值:7~8。 值 ~ 。

注 入 压 力 (MPa)



P2 P1
(MPa)
QⅠ1 QⅠ2 QⅡ1 QⅡ2
注入量, m3/d
注入量,m3/d
曲线 注 平行 入 上移、压 力 吸水 (MPa) 能力 不变


注入量,m /d
3
曲线 注 平行 入 下移、压 力 吸水 (MPa) 能力 不变


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注入量,m /d
3
三、影响吸水能力的因素及恢复措施
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二、注入水处理技术
1. 常规水处理技术
机械杂质。 (1)沉淀: 主要是为了除去机械杂质。 )沉淀: 主要是为了除去机械杂质
反应沉淀池结构示意图
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(2)过滤: )过滤:
主要是为了除去经沉淀后 悬浮物和 含有少量的悬浮物 细菌。 含有少量的悬浮物和细菌。
砂层 砾石层
压力式滤罐示意图
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(3)杀菌: )杀菌:

4. 正常注水
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§12-2 注水井吸水能力及分析
一、注水井吸水能力 二、地层吸水能力分析 三、影响吸水能力的因素及恢复措施
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一、注水井吸水能力
1. 注水井指示曲线
定义:稳定流动条件下,注入 定义:稳定流动条件下, 压力与注水量之间的关系 压力与注水量之间的关系 曲线。 曲线。
注 入 压 力 (MPa) 注入量,m3/d
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注水采 注水采油
第11章 注水与油水井措施 11章
水源、 水源、水质及注水系统 注水井吸水能力及分析 分层注水技术 油水井措施
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水源、 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
(1)水源选择要求 )
• 水量充足 • 水质稳定
(2)水源类型 )
• • • • 地面水源: 地面水源:地面淡水和海水 来自河床等冲击层水源 地层水水源 油层采出水
(3)主要设施: )主要设施:
• • • • 储水罐:具有储备作用、缓冲作用、分离作用; 储水罐:具有储备作用、缓冲作用、分离作用; 高压泵组:给注入水增压; 高压泵组:给注入水增压; 流量计:计量水量; 流量计:计量水量; 分水器:将高压水分配给各配水间。 分水器:将高压水分配给各配水间。
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2. 配水间
3. 注水井
• • 主要作用:注入水从地面进入地层的通道。 主要作用:注入水从地面进入地层的通道。 通道 主要设施:注水井井口装置和井下注水管柱。 主要设施:注水井井口装置和井下注水管柱。 井口装置
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单井配水间配水流程:
1#配水间 2#配水间 3 水表
2 上流阀门
4 下流阀门
1 来水汇管
四、注水井投注程序
定义:在同一注入压力下,某一层吸水量占全井吸水 定义:在同一注入压力下,某一层吸水量占 的百分数。 量的百分数。
小层吸水量 相对吸水量 = × 100% 全井吸水量
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二、地层吸水能力分析
1. 指示曲线的几种形状
注 入 压 力 /MPa /MPa (2) (1) (4) (3)

直线型指示曲线
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(1)递增式:正常指示曲线。 )递增式:正常指示曲线。 (2)垂直式:油层渗透性很差 )垂直式: 。
主要除去水中的藻类、铁菌和硫酸盐还原菌。 主要除去水中的藻类、铁菌和硫酸盐还原菌。 藻类
常用的 杀菌剂 氯及其化合物:如次氯酸、次氯酸盐等; 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。 甲醛: 既有杀菌又有防腐作用。
(4)脱氧: )脱氧:
主要除去溶解氧、碳酸气和硫化氢气体等 主要除去溶解氧、碳酸气和硫化氢气体等。 溶解氧
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二、分层注水管柱
• 单管分层注水管柱按配水器结构可分为:
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固定配水管柱
活动配水管柱
偏心配水管柱
三、注水井调剖
为了调整注水井的吸水剖面、 为了调整注水井的吸水剖面、提高注入水的 波及系数,改善水驱效果, 波及系数,改善水驱效果,可向地层中的高 渗透层注入化学药剂,药剂凝固或膨胀后, 渗透层注入化学药剂,药剂凝固或膨胀后, 降低油层的渗透率, 降低油层的渗透率,迫使注入水增加对低含 水部位的驱油作用的工艺措施 的工艺措施。 水部位的驱油作用的工艺措施。
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2. 污水处理
含油污水回注前需进行污水处理, 包括:沉降、撇油、凝絮、浮选、过 滤和加抑垢、防腐、杀菌和其他化学 药剂。
3. 海水处理
主要是进行净化和脱氧。
一般采用多级过滤净化处理
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三、注水地面系统
指从水源至注水井的全套设备和流程。 指从水源至注水井的全套设备和流程。
水源泵站 水 处 理 站
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应知应会
分层注水在油田开发中的意义是什么? 6. 分层注水在油田开发中的意义是什么?研究分层 吸水能力的方法有哪两大类? 吸水能力的方法有哪两大类? 什么是注水井调剖?注水井调剖的意义是什么? 7. 什么是注水井调剖?注水井调剖的意义是什么? 简述水力压裂 限流法压裂、 水力压裂、 8. 简述水力压裂、限流法压裂、端部脱砂法压裂的 基本原理? 基本原理? 根据压裂液的作用不同,压裂液可分为哪三种? 9. 根据压裂液的作用不同,压裂液可分为哪三种? 其作用分别是什么? 其作用分别是什么? 支撑剂的作用是什么? 10. 支撑剂的作用是什么?普遍使用的支撑剂是什 么? 什么是酸化?按照酸化工艺不同, 11. 什么是酸化?按照酸化工艺不同,酸化可分为 哪两种? 哪两种?
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