注水井存在问题及对策分析

注水井存在问题及对策分析

【摘要】河口采油厂水井生产作业过程中存在如出砂、地层堵塞、结垢等很多问题。本文对水井防砂工艺、解堵工艺做一些简单探讨，并对这些问题提出了相应的对策，以提高水井作业成功率，延长水井生产周期。

【关键词】注水井;存在问题;对策

0.引言

水井在生产过程中，由于地层出砂，油管壁结垢，造成测试遇阻或地层不吸水，腐蚀穿孔，或丝扣坏造成测试漏失，油层被污染造成水井完不成配注或停注，或因调配、调剖需要而换管柱，为了解决这些问题，现对产生这些问题的原因做一论述。

1.情况概述

河口采油厂采油四矿管理着横跨河口区、沾化县、无棣县境内约2000多平方千米的英雄滩、大王庄、大王北、富台4个油田23区块、52座计量站、19座注水站、5座外输泵站。目前共有油井422口，开井349口，日油水平1558吨/天，综合含水48.8%。水井161口，开井124口，日注水平3800方。由于受储层非均质性差、断层构造复杂、低渗油稠、易出砂等影响，水井注水效果差，地层能量不足，开井时率低，稳产基础脆弱，年自然递减率一直未能得到有效控制。

2.水井出砂问题及对策

正常注水井在注水过程中，地层不外吐液，地层不会出砂，只有在中途停注、泵压波动较大、注水量大幅变化或其他原因引起地层压力波动，由于层间矛盾，地层才会出砂。反复出砂在短期内可砂埋油层，导致注水井躺井，长此以往还可造成套管变形，直接导致井点报废。随着油田投产时间增长，注水设备、管网的老化腐蚀，注水管线穿孔、注水站停泵现象时有发生，不得不中途停井，所以对易出砂的井，为了延长水井生产周期，首先要采取有效的防砂方法。同时也要加强日常管理，加强资料录取以及分析，出现问题及时处理，就能够避免问题的发生，特别是对于一些套变无法防砂带病生产的水井，日常管理工作尤为重要。

注水井日常变化分析：

（1）注水井的油压、日注水量每天录取，可直接对比反映注水井吸水能力的变化。当油压突然上升大于0.5Mpa，日注水量下降大于15%时，核实资料判断注水井吸水能力是否下降。

（2）根据套压变化情况结合注水井油压、日注水量的变化，可对使用水力

压差式封隔器的管柱进行判断封隔器的在用情况。判断方法：第一级封隔器失效的判断；一般下水力压差式封隔器的注水井，油、套压需保持0.5-0.7Mpa的压差，正注井如出现油、套压平衡或套压随油压变化且注入量增加，则可判断为由于封隔器失效上下串通，使吸水能力高的控制层水量增加；第一级以下的各级封隔器失效的判断；多级封隔器一级以下某一级不密封则表现为油压下降（或稳定）、套压不变、注入量上升。

（3）注水指示曲线是注水层段注入压力与注水量的相关曲线，曲线的形状主要取决于地层条件和井下配水工具工作状况。同一层段在同一时间和不同时间里测得的指示曲线的变化，反映了油层吸水能力的变化及井下工具的工作情况。因此我们可利用测试所得的注水指示曲线对比发现注水井注水情况的异常，及时采取措施，减少停欠注的发生。

（4）对注水井单井作业资料、躺井资料进行整理汇总，找出单井防砂有效期或出砂周期，对注水到达或超出周期注意防范。

3.结垢对注水井的影响及对策

油田在开发过程中，结垢对注水井危害极大。首先它会对地面集输系统造成腐蚀，在井内油管壁结垢，腐蚀油管，还造成测试遇阻，无法对水井进行调配。若在地层结垢，则会对地层造成污染，引起井筒附近油层渗透率下降，影响地层注入能力使注水井完不成配注，或者不吸水。

结垢的机理：无机垢的形成主要原因有两个：（1）外来流体与地层流体不配伍。（2）随着生产过程中，外界条件的变化，地层水中存在一些化学平衡遭到破坏，平衡发生移动，形成沉淀。常见的无机垢主要有：碳酸钙（CaCO3）、碳酸锶（SrCO3）、硫酸钡（BaSO4）、硫酸钙（CaSO4）、硫酸锶（SrSO4）。外来流体与地层不配伍主要发生反应形成沉淀，结垢一旦形成，治理难度比较大。近年来作业水井发现起出的原井管柱大部分都存在不同程度的结垢，而且油管腐蚀严重，甚至有的油管本体出现刺裂现象。地面管线结垢也十分严重，单井管损可高达2.5MPa，严重影响注水。这说明随着油田的开发注入水质发生了变化，已经严重到影响注水。为了治理水井结垢，应从结垢的主要因素上分析，确保注入水质合格，控制结垢的发生。再就是用机械或化学的方法清除油管结垢，或采用防腐材料防止腐蚀的发生。

化学除垢是根据垢层的化学成分，选用合适的酸类化学剂进行溶解除垢。但是由于垢的成分不同，一般的除垢剂适用范围有限。同时，化学除垢工艺复杂，在施工过程中易腐蚀管道，污染环境且时间长、成本高，因此还需进一步研究高效、环保、适用性强的化学除垢剂。

机械除垢一般使用高压水射流除垢，利用柱塞泵产生的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层，除垢彻底，效率高。

碎石除垢是利用高压水携带碎石高速运动，碎石与污垢发生碰撞、摩擦，使

污垢脱落随高压水排出管外，操作简单方便，成本低廉。

4.效果及存在问题

经过认真的分析和治理工作，采取防砂作业12口，有效的延长了作业周期，并加强日常管理，包括资料的录取和分析，以及地面配套工作，共实施洗井123井次，地面管线除垢25井次，作业更换全井油管3井次。平均日注上升1000m3/d，管损下降0.3MPa。如某井多次作业井内管柱丝扣渗漏，甚至油管本体有洞，我们对其采取更换全井玻璃钢管，目前已经正常注水近500天无问题；再如某井因出砂导致欠注，洗井频率高但是效果不理想，采取作业防砂后，洗井周期得到了延长，并且注水情况得到了显著改善。

目前注水井存在的问题是：

（1）作业防砂力度小，因费用等原因部分出砂虽然不是太严重，但是仍影响注水的井不采取防砂，这样就增加了洗井频率，降低了注水时率和注水效果。由于不规范的洗井操作和频繁洗井，导致部分存在套变的井套变位置会在地层应力的影响下，发生套变加剧和套变上移的现象，套变井数量会越来越多，因此套变井的预防和维护迫在眉睫。

（2）采用的除垢方法中，机械除垢现场应用较少，多数采取碎石除垢，该技术并不成熟，存在石子的粒度、圆度等无法量化，加入石子的数量和次数没有一定的标准，出口没有计量，存在石子没有全部出来的现象等问题，这是我们下一步研究的方向。

【参考文献】

［１］王杰祥.油水井增产增注技术.中国石油大学出版社.2009.7.

［２］王华冯新永等.油气田地面工程.北京大学出版社.2006.1.