采油工程(注水)

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吸水指数是单位生产压差下日注水量。 吸水指数是单位生产压差下日注水量。 是单位生产压差下日注水量
Q K吸=--------------吸 Pf–Pe р
2） 垂直式： ） 垂直式： 特点：注水压力增加时注水量不变。 特点：注水压力增加时注水量不变。 产生原因：油层渗透性差或粘度高， 产生原因：油层渗透性差或粘度高，虽然 泵压增加，只是用来克服油层阻力； 泵压增加，只是用来克服油层阻力；水嘴 小或堵；测试仪表故障。 小或堵；测试仪表故障。
采油工程
（注水） 注水）
石油工程科
主讲： 主讲：王淑娟
注
水
注水： 注水：就是把合格水质的水通过高压注水泵加压
后经注水井注入油层， 后经注水井注入油层，在整个油层内人工建立起水 压驱动方式，恢复和保持油层压力的一整套工艺。 压驱动方式，恢复和保持油层压力的一整套工艺。 注水作用： 注水作用： 1、补充地层能量，保持油层压力 、补充地层能量， 2、提高采油速度和采收率 、 3、抽稀井网，减少钻井数 、抽稀井网， 4、延长油井自喷期 、 一次采油： 一次采油： 二次采油： 二次采油： 三次采油： 三次采油：
三、水质测定方法
1、悬浮固体含量测定 、 （1）滤膜过滤法（2）比浊法 ）滤膜过滤法（ ） 2、悬浮固体颗粒直径测定 、 3、总铁含量分析 、 （1）磺基水扬酸 ） （2）硫氰酸盐比色法 ） （3）测铁管法 3） 4、溶解氧含量测定 、 （1）测氧管法比色法 （2）碘量法 ） ） 5、游离二氧化碳分析 、 6、硫化物（二价硫）含量分析 、硫化物（二价硫） （1）固体测硫管比色法 ） （2）液体测硫管比色法 ）
注水流程
注水系统：是由水源采水处理系统、注水站、 注水系统：是由水源采水处理系统、注水站、 注水管网、配水间和注水井等基本单元。 注水管网、配水间和注水井等基本单元。 一、注水站 注水站的作用： 注水站的作用：一是为注水井提供设计要求的 稳定的泵压， 稳定的泵压，二是向注水井连续均匀地泵送水 质合格的注水量。 质合格的注水量。 注水站要接收水源来水 接收水源来水； 注水站要接收水源来水；连续稳定的泵出高压 注入水；水质检测合格和简易处理； 注入水；水质检测合格和简易处理；注水干线 计量等工作。 计量等工作。 1、注水规模和压力的确定 、 注水站规模是指该站高压泵送出的水量的大小 是指该站高压泵送出的水量的大小。 注水站规模是指该站高压泵送出的水量的大小。 由油田产油量（地下体积）、 ）、产水量和注水井 由油田产油量（地下体积）、产水量和注水井 洗井、作业用水量、生活与环境用水来确定。 洗井、作业用水量、生活与环境用水来确定。
7、硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）和 、硫酸盐还原菌（ ）、腐生菌 ）、腐生菌（ ） 铁细菌含量分析 （1）SRB和TGB含量分析 ） 和 含量分析 （2）铁细菌 ） 8、滤膜系数分析 、 滤膜系数：指在0·14MPa压力条件下，让 压力条件下， 滤膜系数：指在 压力条件下 1000mL的水样通过滤膜（Φ47，孔径 的水样通过滤膜（ 的水样通过滤膜 ， 0·45µm）所需的ຫໍສະໝຸດ Baidu间的函数 ） MF=1000/（20t） （ ） MF----滤膜系数；t----过滤 滤膜系数； 过滤1000mL水样所 滤膜系数 过滤 水样所 需的时间， 需的时间，min。 。 MF值是衡量水样对滤膜的对细微孔道堵塞程度 值是衡量水样对滤膜的对细微孔道堵塞程度 的综合性的指标， 越大， 的综合性的指标， MF越大，反映的水质越好； 越大 反映的水质越好； 反之说明水质差，水中所含的悬浮物质堵塞效应。 反之说明水质差，水中所含的悬浮物质堵塞效应。
9、平均腐蚀率的测定 、 10、含油量的测定 、 （1）荧光比色法 ） （2）分光光度比色法 ）
水源及水处理 一、水源的选择 考虑的四种因素： 考虑的四种因素： 1、水源类型 、 （1）地下水：浅层水，深层水 ）地下水：浅层水， （2）地面水：江河、湖泊、泉水 ）地面水：江河、湖泊、 （3）污水： ）污水： （4）海水 ） 2、水源井采水 、 浅层水源井 深层水源井
二、净化处理
目的：去除水中固体悬浮物和铁质，使水质澄清， 目的：去除水中固体悬浮物和铁质，使水质澄清，达到 合格标准。 合格标准。
1、沉淀 、 原理： 原理：重力分异作用 聚凝剂： 聚凝剂： 2、过滤：指让含有悬浮物质的液体通过合格的 、过滤： 介质，达到有效地除去液体悬浮物质的过程。 介质，达到有效地除去液体悬浮物质的过程。 原理：机械阻挡作用。 原理：机械阻挡作用。 三、真空脱氧 四、杀菌技术 1、氯气 、 2、季铵盐 、
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4 ）上翘式指示曲线 特点：注水压力与注水量可是呈正比关系， 特点：注水压力与注水量可是呈正比关系，但 当压力增加到一定程度时吸水力突然降低，呈 当压力增加到一定程度时吸水力突然降低， 一反折线。 一反折线。 产生原因：油层非均质严重， 产生原因：油层非均质严重，油层连通不好或 不连通，注入水不易扩散，使油层压力升高， 不连通，注入水不易扩散，使油层压力升高， 注水量逐渐减少；测试仪表故障。 注水量逐渐减少；测试仪表故障。
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3 ）折线式 特点：随注水压力增加注水量也增加， 特点：随注水压力增加注水量也增加，当注 水量增加到某点时，吸水指数突然增大，出 水量增加到某点时，吸水指数突然增大， 现拐点；有两个以上吸水指数。 现拐点；有两个以上吸水指数。 产生原因：各层段渗透率变化较大； 产生原因：各层段渗透率变化较大；当注水 压力增大时又有新的小层吸水； 压力增大时又有新的小层吸水；注水压力超 过了地层破裂压力，出现新的裂缝， 过了地层破裂压力，出现新的裂缝，渗透率 增加而造成吸水能力增加。 增加而造成吸水能力增加。
1、注水站要连续记录注水泵出口压力 、 2、注水站要精心管理好设备 、 3、注水操作要做到平稳、协同 、注水操作要做到平稳、 4、压力表要定期检查 、
二、注水井动态分析 1、控制井和非控制井 、 分析非控制井生产动态） （分析非控制井生产动态） 2、资料测取：六项资料 、资料测取： （1）日注量 ） （2）分层注水量 ） （3）油压 ） （4）套压 ） （5）泵压 ） （6）水质 ）
二、注入水水质标准的确定 制定注入水水质标准目的是为了利用最廉价的水 制定注入水水质标准目的是为了利用最廉价的水 来满足油田注水井对注入水量的需要。 来满足油田注水井对注入水量的需要。 或在能满足注水井长期配注要求的前提下， 或在能满足注水井长期配注要求的前提下，水质 标准可放宽。 标准可放宽。
二项指标： 二项指标： 1）机械杂质含量小于 ）机械杂质含量小于2mg/L 2）总铁离子含量小于等于 ）总铁离子含量小于等于0·5mg/L 标准（ 标准（表5-1、表5-2、表5-3） 、 、 ）
注水井管理 目的： 目的：是每口注水井都能连续均衡地完成单井配 注计划规定的注水量，不能少注，也不能多注， 注计划规定的注水量，不能少注，也不能多注， 更不能无故停注；同时要使注水成本最低。 更不能无故停注；同时要使注水成本最低。 要求：必须是使整个注水系统稳定运行， 要求：必须是使整个注水系统稳定运行，做好注 水动态分析，提高注水系统的运行效率， 水动态分析，提高注水系统的运行效率，降低 每立方米注水量的耗电量。 每立方米注水量的耗电量。 一、注水泵压的管理 统一封闭的高压水流管网系统，稳定运行是关键。 统一封闭的高压水流管网系统，稳定运行是关键。 上下波动不能超过0·2MPa 上下波动不能超过 做好几方面的工作： 做好几方面的工作：
水质评价 一、对注入水质的基本要求
必须达到总目标是：不腐蚀注水流程， 必须达到总目标是：不腐蚀注水流程，不 堵塞油层（不腐不堵）。 堵塞油层（不腐不堵）。 水质的基本要求： 水质的基本要求： 1、严格控制注入水中悬浮固体（机械杂 、严格控制注入水中悬浮固体（ 的浓度和粒经。 质）的浓度和粒经。 2、严格控制注入水中溶解氧的含量。 、严格控制注入水中溶解氧的含量。 3、严格控制注入水中二氧化碳、硫化氢 、严格控制注入水中二氧化碳、 的含量。 的含量。 4、有效的抑制细菌的活动。 、有效的抑制细菌的活动。 5、注入水要与油层岩石地层水相配伍。 、注入水要与油层岩石地层水相配伍。
（2）微温差法：适应于扬程高于 ）微温差法：适应于扬程高于1000米 米 的离心泵
∆P η= ∆P + 4.18(∆t + ∆t s )
二、配水间与注水井 1、配水间： 、配水间： 作用： 作用：将注水干线来水通过分水器分流到配水间所辖各 注水井；完成单井注水量，注水压力的计量和控制； 注水井；完成单井注水量，注水压力的计量和控制； 单井的洗井作业。 单井的洗井作业。 配水间分水器上的压力， 配水间分水器上的压力，就是该配水间各注水井实际得 到的注水泵压。 到的注水泵压。 水量：垂直螺翼高压干式水表或CW-430型流量计计量。 型流量计计量。 水量：垂直螺翼高压干式水表或 型流量计计量 2、注水井 KYS25/65型采油树，强度试压 型采油树， 型采油树 强度试压50MPa，工作压力 ， 。 25MPa，通经65mm。 ，通经 七阀式井口；简化注水井口有五阀式，四阀式， 七阀式井口；简化注水井口有五阀式，四阀式，三阀 式。 三、配水流程 配水流程是连接注水站和配水间的站外流程。 配水流程是连接注水站和配水间的站外流程。 配水流程：分单干管和双干管。 配水流程：分单干管和双干管。
五、阻垢和缓蚀技术
结垢的原因： 是两种水相混（ 结垢的原因：一是两种水相混（污水与地层水相 混；不同水源水相混；注入水与地层水相混） 不同水源水相混；注入水与地层水相混） 二是注入水物理条件发生变化， 二是注入水物理条件发生变化，主要是温度和 压力的条件变化引起结垢问题。 压力的条件变化引起结垢问题。 阻垢：用阻垢剂来控制结垢。 阻垢：用阻垢剂来控制结垢。 两类阻垢剂：多元膦酸和低分子量聚羧酸。 两类阻垢剂：多元膦酸和低分子量聚羧酸。 缓蚀：为了控制水系统对金属的腐蚀， 缓蚀：为了控制水系统对金属的腐蚀，可以采用 向水中投入加缓蚀剂或腐蚀抑制剂。 向水中投入加缓蚀剂或腐蚀抑制剂。
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注水指示曲线的应用： 注水指示曲线的应用：利用注水指示曲线分析地层吸 水能力的变化； 水能力的变化； 1）曲线右移，斜率变小，吸水指数增加，一般封隔器 ）曲线右移，斜率变小，吸水指数增加， 失效时出现。 失效时出现。 2 ）曲线左移，斜率变大，吸水指数减小，一般水嘴 曲线左移，斜率变大，吸水指数减小， 堵或油层堵时出现。 堵或油层堵时出现。
同时还要注意两点： 同时还要注意两点：
一是多油层合注水时， 一是多油层合注水时，应以主力油层能完成配 注水量压力为依据， 注水量压力为依据，并且这时的井底注入压力 不得等于或大于油层的破裂压力； 不得等于或大于油层的破裂压力；二是地形起 伏较大的地区， 伏较大的地区，要考虑到注水站和注水井之间 位置的高差的影响。（ 。（114页） 位置的高差的影响。（ 页
注水压力： 注水压力：
取决于注水目的层的吸水能力的大小。 取决于注水目的层的吸水能力的大小。油 层渗透率低，吸水能力低，要求的注水压力高。 层渗透率低，吸水能力低，要求的注水压力高。 选取有代表性的注水井进行试注， 选取有代表性的注水井进行试注，待注水量与 注水压力稳定后， 注水压力稳定后，其注水井底压力即油层注水 压力。 压力。
3、动态变化 、 р 从压力和注水量分析 （1）注水井 ） 由稳定试井指示曲线求得 1 ）直线式： 直线式： 特点：油层吸水量和注水压力成正比。 特点：油层吸水量和注水压力成正比。 Q2-Q1 K吸=----------吸 P2-P1 随压力增加，注水量均匀地增加。 随压力增加，注水量均匀地增加。 产生原因：地层结构和渗透率比较均质； 产生原因：地层结构和渗透率比较均质； 测试范围小， 测试范围小，只反映某一压力的吸水指数
2、注水泵 、
注水站主要设备：高压注水泵； 注水站主要设备：高压注水泵；大型电动机 高压注水泵：电动高压多级离心泵； 高压注水泵：电动高压多级离心泵；电动柱塞 燃气轮机驱动高速离心泵。 泵；燃气轮机驱动高速离心泵。 3、泵效测算 、 （1）流量法 ）
0.278( P2 − P1 )Q η= × 100% P