油田注水工艺简要介绍.ppt
油田注水工艺简要介绍,目 录,一、水源、水质及注水系统二、注水井吸水能力分析三、分层注水技术四、注水指示曲线的分析和应用五、注水井调剖,油田注水工艺,概述：通过注水井向油层注水补充能量，保持油层压力，是在依靠天然能量进行采油之后或油田开发早期为了提高采收率和采油速度而被广泛采用的一项重要的开发措施。在我国大部分油田采用早期注水开发。经过多年的实践，在多油层、小断块、低渗透和稠油油藏进行注水开发方面逐步形成了适合油藏特点的配套技术；特别是近些年来，为实现注水油田高含水期的“控水稳油”，又发展了以注水井调剖为核心的注水配套新工艺。以下就从水质处理、注水工艺和改善吸水剖面等几个方面加以介绍。,水源、水质及注水系统,一、水源及水质要求 油田注水要求水源的水量充足、水质稳定。水源的选择既要考虑到水质处理工艺简便，又要满足油田日注水量的要求及设计年限内所需要的总注水量。目前作为注水用的水源主要有四种。1.地面水源：江、河、湖、泉的地面淡水已广泛应用于注水。浅海和海上油田注水，一般用海水，它既多又方便，但其含氧量和含盐量高，腐蚀性强。2.来自河床等冲积层的水源 3.地层水水源 4.油层采出水：水驱开采的油田可能随同原油采出很多地层水或注入水，对这些水应采取回注。当然，这些水必须进行处理，以适应注水要求。,水源、水质及注水系统,二、注入水处理技术 在水源确定的基础上，一般要进行水质处理。水源不同，水处理的工艺也就不同，现场上常用的水质处理措施有以下几种：1.沉淀 2.过滤 3.杀菌 4.脱氧 5.暴晒 6.含油污水处理 污水回注的优点：污水中含表面活性物质，能提高洗油能力高矿化度污水回注后，不会使粘土颗粒膨胀而降低渗透率污水回注保护了环境，提高了水的利用率,水源、水质及注水系统,三、注入水地面系统 从水源到注水井的注水地面系统包括水源泵站、水处理站、注水站、配水间和注水井。四、注水井投注程序 从注水井从完钻到正常注水，一般要经过排液、洗井、试注之后才能转入正常的注水。1.排液排液的目的在于清除油层内的堵塞物，在井底附近造成适当的低压带，为注水创造有利条件，并利用部分弹性能量，减少注水井排或注水井附近的能量损失。,水源、水质及注水系统,2.洗井洗井的目的是把井筒内的腐蚀物、杂质等污物冲洗出来，避免油层被污物堵塞，影响注水。洗井方式分正洗和反洗两种。3.试注 试注的目的在于确定能否将水注入油层并取得油层吸水启动压力和吸水指数等资料，根据要求注入量选定注入压力。4.转注 注水井通过排液、洗井、试注，取全取准试注的资料，并绘出注水指示曲线，再经过配水就可以转为正常注水。,注水井吸水能力分析,一、注入水吸水能力 1.注水井指示曲线 注水井指示曲线表示稳定流动条件下压力与注水量之间的关系曲线。2.吸水指数 吸水指数表示单位注水压差下的日注水量。吸水指数=3.视吸水指数 视吸水指数=,注入量/（m3/d）,注入压力（Mpa）,日注水量,注水井流压-注水井静压,日注水量,注水井口压力,注水指示曲线,注水井吸水能力分析,二、影响吸水能力的因素 影响注水井吸水能力下降的因素可综合为四个方面。1.与注水井井下作业及注水井管理操作等有关的因素。2.与水质有关的因素。注入水与设备和管线的腐蚀产物造成的堵塞，以及水在管线内产生垢造成的堵塞。注入水中所含的某些微生物，除了自身堵塞作用外，其代谢产物也会造成堵塞。注入水含有在油层内可能产生沉淀的不稳定盐类。3.组成油层的粘土矿物遇水后发生膨胀。4.注水井区油藏压力上升。,注水井吸水能力分析,三、改善吸水能力的措施 针对油层吸水能力下降的不同原因，应采用不同的措施防止吸水能力下降。注水井日常管理的好坏，对于预防注水井吸水能力下降有着重要影响，日常工作中应当注意以下几方面问题：及时取水样化验分析，发现水质不合格时，应立即采取措施，保证不把不合格的水注入油层。按规定冲洗地面管线、储水设备和洗井，保证地面管线、储水设备和井内清洁。保证平稳注水，减少波动，以免破坏油层结构和防止管壁上的腐蚀物污染水质和堵塞油层 为了恢复注水井的注水能力，改善吸水能力差的油层的注入量，通常采用酸化、压裂增注等井底处理措施。,分层注水技术,由于油层各层系的不均质性，因而它们的吸水能力各不相同，只有采取分层注水的方法才能提高注水效率。一.分层吸水能力及测试方法 分层吸水能力可用指示曲线、吸水指数、视吸水指数等指标表示，还可用相对吸水量来表示。相对吸水量是指在同一注水压力下，某一层吸水量占全井吸水量的百分数。相对吸水量=相对吸水量是用来表示各小层相对吸水能力的指标。有了各小层的相对吸水量，就可以由全井指示曲线，绘出各小层的分层指示曲线。,小层吸水量,全井吸水量,100%,分层注水技术,分层注水指示曲线是注水层段注入压力与注水量的相关曲线。指示曲线的形状主要取决于油层条件和配水工具的工作状况。因此，同一层段在不同时间里的指示曲线的变化，反映了油层吸水能力的变化及井下工具的工作情况。,第三小层,第一小层,第二小层,20,40,60,80,100,120,5,6,7,8,9,注入量/（m3/d）,注入压力（Mpa）,某井分层指示曲线,目前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，一般用放射性同位素载体法测定，它是用各层的相对吸水量来表示分层吸水能力的大小；另一类是在注水过程中直接进行分层测试，根据结果整理出分层指示曲线，并求得分层吸水指数来表示分层吸水能力的大小。,分层注水技术,二.分层注水管柱 分层注水的工艺方法比较多，有油、套管分层注水，单管分层注水，多管分层注水等。常见管柱如下图所示：,可洗井偏心配水管柱图,双管分层注水管柱图,同心管分层注水管柱图,注水指示曲线的分析和应用,一.用指示曲线分析油层吸水能力的变化 由于正确的指示曲线反映了油层吸水规律和吸水能力的大小，因而对比不同时间内所测得的指示曲线，就可以了解油层吸水能力的变化。,几种典型的注水指示曲线（图1-4）,曲线左移，斜率变大，吸水能力下降,注水指示曲线的分析和应用,几种典型的注水指示曲线（图1-4）,注意事项：1.分析油层吸水能力的变化，必须用有效压力来绘制油层真实指示曲线。2.由于井下工具工作状况的变化，也会影响指示曲线，因此，应考虑井下工具工作状况的改变对指示曲线的影响，以免得出错误的解释。,注水指示曲线的分析和应用,二.井下配水工具工作状况的判断 分层注水时，井下工具的各个部分，由于各种原因可能发生各种故障，所测指示曲线也会有各种变化。所以，根据指示曲线的变化，也可以对井下工具工作状况进行分析判断。1.封隔器失效 造成封隔器失效的主要原因是：封隔器胶皮筒变形或破裂，使胶皮筒无法密封；配水器弹簧失灵及底部阀密封不严，使油管内外压差达不到封隔器胶皮筒胀开所需要的压力差。封隔器失效的主要表现为：油套压平衡；注水压力不变（或下降），而注入量上升（因封隔器失效造成上下层串通，使吸水能力高的控制层段注水量增加）。,注水指示曲线的分析和应用,2.配水嘴故障以下分别为水嘴堵塞、水嘴孔眼被刺大、水嘴掉落和底部阀不密封的指示曲线,注水指示曲线的分析和应用,注入压力（Mpa）,注入量/（m3/d）,底部阀不密封,注水井调剖,油层是不均质的。注入油层的水，常常80%-90%的水量为厚度不大的高渗透层所吸收，注水层吸水剖面很不均匀，且其不均质性通常随时间推移而加剧，因为水对高渗透层的冲刷，提高了它的渗透性，从而使它更容易受到冲刷。因此，注水油层常常出现局部的特高渗透性，使注水油层的吸水剖面更不均匀。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，向地层中的高渗透层注入堵剂，堵剂凝固或膨胀后，降低高渗层的渗透率，迫使注入水增加对低含水部位的驱油作用，这种工艺措施称为注水井调剖。1.调剖方法 注水井调剖封堵高渗透层的方法有单液法和双液法两种。单液法 这种方法是向油层注入一种液体，液体进入油层后，依靠自身发生反应，随后变成的物质可封堵高渗透层，降低渗透率，从而实现堵水。,注水井调剖,双液法 这种方法是向油层注入由隔离液隔开的两种可反应的液体。当将这两种液体向油层内部推至一定距离后，隔离液将变薄至不起隔离作用，两种液体就可发生反应，产生封堵地层的物质。由于渗透层吸入更多堵剂，故封堵主要发生在高渗透层，从而达到调剖的目的。2.示踪剂简介 为了了解、掌握地层中有无裂缝或高渗透层的存在，在油田堵水调剖中评价堵水、调剖效果常使用示踪剂。示踪剂是指能随流体流动，易溶且在低浓度下仍可被检测，用以指示溶解它的液体在多孔介质中的存在、流动方向或渗透速度的物质。,注水井调剖,良好的示踪剂应满足以下条件：在地层中的背景浓度低、滞流量少，与地层矿物不发生反应，能够与地层中的流体配伍，化学和生物稳定性好，易检出、灵敏度高，无毒、安全、对测井无影响，来源广、成本低。最常用的水示踪剂有两大类：放射性示踪剂和化学示踪剂。,谢 谢！,
